DE102008040099A1 - Vorrichtung zum Lernen einer Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik einer Einspritzeinrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum Lernen einer Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik einer Einspritzeinrichtung Download PDF

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Abstract

Wenn in einer Vorrichtung eine Momentreduzierungsanforderung erscheint, reduziert eine Reduzierungseinheit allmählich eine Kraftstoffmenge, die in einer ersten Betriebsart von der Einspritzeinrichtung einzuspritzen ist. Ein gesteuerter Parameter variiert abhängig von der allmählich reduzierten Kraftstoffmenge. Eine Lerneinheit arbeitet in einer zweiten Betriebsart, vorausgesetzt, dass die Momentreduzierungsanforderung erscheint und, dass ein Wert des gesteuerten Parameters eine Lernausführungsbedingung erfüllt, um dabei zu verursachen, dass die Einspritzeinrichtung eine Lernkraftstoffeinspritzung in eine Brennkraftmaschine durchführt. Die Lerneinheit misst eine Änderung der Drehung einer Abtriebswelle ausgehend von der Lernkraftstoffeinspritzung, und lernt ausgehend von der gemessenen Änderung die Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung. Eine Beschleunigungseinheit steuert die Kraftstoffmenge, die von der Einspritzeinrichtung in der ersten Betriebsart einzuspritzen ist, um dabei zu beschleunigen, dass der Wert des gesteuerten Parameters die Lernausführungsbedingung erfüllt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen, die in Brennkraftmaschinen eingesetzt werden und konstruiert sind, eine Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik einer Einspritzeinrichtung zu lernen, die in einer Brennkraftmaschine angeordnet ist.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Bekanntlich werden Systeme zur Steuerung einer Kraftstoffeinspritzunge verwendet, um eine Kraftstoffeinspritzung für jeden Zylinder einer Brennkraftmaschine durch eine Einspritzeinrichtung zu steuern.
  • Um die Einspritzstrahlgenauigkeit für jeden Zylinder einer Brennkraftmaschine zu erhöhen, ist eine Art von Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem konstruiert, eine Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung zu lernen; diese Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik ist eine Sollmenge des Kraftstoffs, der von der Einspritzeinrichtung einzuspritzen ist. Ein Beispiel der Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem dieser Art ist in der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer EP 1 491 751 A1 offenbart, die der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2005-036 788 entspricht.
  • Ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem, das in dem EP-Patent offenbart ist, ist in einem Motorfahrzeug eingebaut, in dem eine Dieselmaschine eingebaut ist. Das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem ist konstruiert, eine Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik einer Einspritzeinrichtung zu lernen, wenn die folgenden Bedingungen zum Autorisieren eines Lernens erfüllt sind:
    • (a) Eine Kupplung des Motorfahrzeugs ist eingestellt, um eine Kurbelwelle der Dieselmaschine und eine in dem Motorfahrzeug eingebaute, angetriebene Welle zu trennen;
    • (b) Das Motorfahrzeug befindet sich in einem Verzögerungszustand und die Dieselmaschine befindet sich in einem Zustand ohne Einspritzung.
  • Insbesondere ist das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem konstruiert, bei dem Lernen der Abweichung dafür zu sorgen, dass eine Einspritzeinrichtung für einen entsprechenden Zylinder zuerst eine Einzeleinspritzung des Kraftstoffs ausführt, um das Ausmaß des Anstiegs der Drehung der Kurbelwelle der Dieselmaschine ausgehend von der einzelnen Einspritzung zu erfassen.
  • Wenn die Kupplung außer Eingriff ist, sind die Kurbelwelle der Dieselmaschine und die angetriebene Welle, an der die Antriebsräder montiert sind, miteinander nicht in Verbindung. Aus diesem Grund hat die Menge des Anstiegs der Drehung der Kurbelwelle eine nahe Korrelation mit der Menge des Kraftstoffs, der tatsächlich in der einzelnen Einspritzung des Kraftstoffs von der Einspritzeinrichtung eingespritzt wird.
  • Somit arbeitet das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem, um die Menge des Kraftstoffs zu messen, der tatsächlich in der einzelnen Einspritzung des Kraftstoffs ausgehend von der Menge des Anstiegs der Drehung der Kurbelwelle in der einzelnen Einspritzung des Kraftstoffs von der Einspritzeinrichtung eingespritzt wird.
  • Dies ermöglicht es, dass das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem mit einer hohen Genauigkeit eine Abweichung der von der Einspritzeinrichtung tatsächlich eingespritzten, gemessenen Kraftstoffmenge von einer Soll-Einspritzmenge zu lernen.
  • Andererseits ist eine andere Art der Kraftstoffeinspritzsteuerungssysteme konstruiert, die Menge des Kraftstoffs, der von einer Einspritzeinrichtung eingespritzt wird, für jeden Zylinder einer Common-Rail-Dieselmaschine gemäß einer Anforderung, ein Moment zu reduzieren, allmählich zu reduzieren; diese Art von Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2004-156 578 offenbart.
  • Der Aufbau des Kraftstoffeinspritzsteuerungssystems, das in der Veröffentlichung der JP-Patentanmeldung offenbart ist, kann den Druck des Kraftstoffs in der Common-Rail im Vergleich zu der Konstruktion schnell reduzieren, die konstruiert ist, die Kraftstoffmenge, die von der Einspritzeinrichtung für jeden Zylinder einzuspritzen ist, schnell zu reduzieren.
  • Es ist anzumerken, dass eine Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik einer Einspritzeinrichtung, die in einer Common-Rail-Dieselmaschine angeordnet ist, abhängig von einem Druckwert des Kraftstoffs variiert, der von der Common-Rail der Einspritzeinrichtung zuzuführen ist. Der Druckwert des Kraftstoffs, der von der Common-Rail der Einspritzeinrichtung zuzuführen ist, ist zumindest ein gesteuerter Parameter, der mit einer der Bedingungen zur Autorisation des Lernens, die erforderlich sind, um das Lernen der Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung auszuführen, zugeordnet ist.
  • Aus diesem Grund ist es erwünscht, dass das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem das Lernen der Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik einer Einspritzeinrichtung für jeden der Druckwerte des Kraftstoffs ausführt, der von der Common-Rail der Einspritzeinrichtung zuzuführen ist. Die Druckwerte liegen innerhalb eines vorbestimmten Lern-Druckbereichs, der der Einspritzeinrichtung von der Common-Rail zugeführt werden kann.
  • Mit anderen Worten wird die Ausführung des Lernens der Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung erlaubt, wenn der tatsächliche Druckwert des Kraftstoffs, der von der Common-Rail der Einspritzeinrichtung zuzuführen ist, innerhalb des vorbestimmten Lern-Druckbereichs liegt. Der vorbestimmte Lern-Druckbereich für den Druckwert des Kraftstoffs, der von der Common-Rail der Einspritzeinrichtung zuzuführen ist, ermöglicht es, dass das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem das Lernen der Abweichung von der Soll-Kraftstoffzufuhrcharakteristik der Einspritzeinrichtung für jeden Zylinder ausführt. Der Bereich, wie zum Beispiel der Lern-Druckbereich, für den zumindest einen gesteuerten Parameter, der erlaubt, dass ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem das Lernen der Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik ausführt, wird im Folgenden als „Lernausführungsbereich" bezeichnet.
  • Wenn jedoch die Menge des Kraftstoffs, der von der Einspritzeinrichtung einzuspritzen ist, gesteuert wird, dass sie allmählich reduziert wird, wie in der später genannten Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung offenbart ist, wird die Reduzierung des Drucks des Kraftstoffs, der in der Common-Rail gespeichert ist, beschleunigt. Aus diesem Grund kann der Druck des Kraftstoffs, der in der Common-Rail gespeichert ist, reduziert werden, wenn die Menge des Kraftstoffs, der von der Einspritzeinrichtung einzuspritzen ist, allmählich reduziert wird, so dass die Kraftstoffeinspritzung beendet wird. Dies kann den Lernausführungsbereich für den zumindest einen gesteuerten Parameter reduzieren, wie zum Beispiel den Lerndruckbereich für den Druckwert des Kraftstoffs, der von der Common-Rail der Einspritzeinrichtung zuzuführen ist, und dadurch die Frequenz der Ausführungen des Lernens der Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung begrenzen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Unter Betrachtung dieses Hintergrunds ist es eine Aufgabe von zumindest einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, Vorrichtungen bereitzustellen, die in der Lage sind, zu verhindern, dass ein Lernausführungsbereich für zumindest einen gesteuerten Parameter reduziert wird; dieser Lernausführungsbereich daher ermöglicht, dass die Vorrichtungen ein Lernen einer Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik durchführen.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Lernen einer Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik einer Einspritzeinrichtung bereitgestellt, der in einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, die eine Abtriebswelle aufweist. Ausgehend von einem Kraftstoff, der von der Einspritzeinrichtung in diese eingespritzt wird, wird in der Brennkraftmaschine eine Energie erzeugt und zu der Abtriebswelle übertragen, um die Abtriebswelle zu drehen. Das System hat eine Reduzierungseinheit, die ausgelegt ist, wenn eine Anforderung zur Reduzierung eines Moments erscheint, um das Einspritzen des Kraftstoffs durch die Einspritzeinrichtung zu beenden, eine von der Einspritzeinrichtung in der ersten Betriebsart einzuspritzende Kraftstoffmenge allmählich reduziert.
  • Zumindest ein gesteuerter Parameter variiert abhängig von der Menge des Kraftstoffs, der durch die Reduzierungseinheit allmählich reduziert wird. Die Vorrichtung hat eine Lerneinheit. Die Lerneinheit ist ausgelegt, in einer zweiten Betriebsart zu arbeiten, vorausgesetzt, dass die Anforderung zur Reduzierung des Moments erscheint, und ein Wert des zumindest einen gesteuerten Parameters einen vorbestimmten Lernausführungszustand erfüllt, um dabei zu verursachen, dass die Einspritzeinrichtung ein Lernen einer Kraftstoffeinspritzung in die Brennkraftmaschine durchführt. Die Lerneinheit ist ausgelegt, eine Änderung der Drehung der Abtriebswelle ausgehend von dem Lernen der Kraftstoffeinspritzung zu messen, und ausgehend von der gemessenen Änderung der Drehung der Abtriebswelle die Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung zu lernen. Das Vorrichtung hat eine Beschleunigungseinheit, die ausgelegt ist, die Menge des Kraftstoffs zu steuern, der von der Einspritzeinrichtung in der ersten Betriebsart einzuspritzen ist, und dabei zu beschleunigen, dass der Wert des zumindest einen gesteuerten Parameters den vorbestimmten Lernausführungszustand erfüllt.
  • Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellt. Das Kraftstoffeinspritzsystem hat eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und eine Einspritzeinrichtung, der in Anspruch 1 genannt ist.
  • In dem einen Gesichtspunkt und in einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung erfüllt der zumindest eine gesteuerte Parameter die Bedingung zum Ausführen des Lernens nicht, obwohl die Anforderung zur Reduzierung des Moments erscheint, und die Lerneinheit kann die oben ausgeführten Lernaufgaben nicht ausführen.
  • Da jedoch in dem einen Gesichtspunkt und in dem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung der zumindest eine gesteuerte Parameter abhängig von der Menge des Kraftstoffs variiert, der durch die Reduzierungseinheit allmählich reduziert wird, steuert die Beschleunigungseinheit die Menge des Kraftstoffs, der in der ersten Betriebsart von der Einspritzeinrichtung einzuspritzen ist, um dabei zu beschleunigen, dass der Wert des zumindest einen gesteuerten Parameters die vorbestimmte Bedingung zum Ausführen des Lernens erfüllt.
  • Dies erhöht die Chance, dass der zumindest eine gesteuerte Parameter die Bedingung zum Ausführen des Lernens erfüllt, was es möglich macht, einen Lernausführungsbereich zu erhöhen, der durch den zumindest einen Parameter definiert ist.
  • Es ist anzumerken, dass in dem einen und in dem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung der Begriff „Beschleunigungseinheit, die ausgelegt ist, die Menge des Kraftstoffs zu steuern, der von der Einspritzeinrichtung einzuspritzen ist" entweder „Beschleunigungseinheit, die ausgelegt ist, die Menge des Kraftstoffs, die von der Einspritzeinrichtung einzuspritzen ist, direkt zu steuern" oder „Beschleunigungseinheit, die ausgelegt ist, ein weiteres gesteuertes Objekt zu steuern, das mit der Menge des Kraftstoffs zusammenhängt, die von der Einspritzeinrichtung einzuspritzen ist, um dabei die Menge des Kraftstoffs, der von der Einspritzeinrichtung einzuspritzen ist, indirekt zu steuern" bedeutet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Andere Aufgaben und Gesichtspunkte der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen deutlich werden, in denen:
  • 1 eine Ansicht ist, die schematisch ein Beispiel der Konstruktion eines Kraftstoffeinspritzungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 ein Blockdiagramm ist, das schematisch ein Beispiel des funktionellen Aufbaus einer ECU darstellt, die in 1 gezeigt ist;
  • 3 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch einen Übergang von einer Drehzahl einer Kurbelwelle einer Dieselmaschine darstellt, die in 1 dargestellt ist, und den einer Änderung der Drehzahl vor und nach der Ausführung einer einzelnen Einspritzung;
  • 4 ein Flussdiagramm ist, das schematisch eine Abweichungslernaufgabe darstellt, die gemäß der ersten Ausführungsform durch die ECU auszuführen ist;
  • 5 eine Ansicht ist, die schematisch gelernte Korrekturwerte für jeden Zylinder und für jeden von gleichmäßig beabstandeten Druckwerten innerhalb eines vorbestimmten Lerndruckbereichs für den Druck des Kraftstoffs, der in einem in 1 dargestellten Druckspeicher gespeichert ist, darstellt;
  • 6 ein Flussdiagramm ist, das schematisch eine Glättungs-Beendigungsaufgabe darstellt, die gemäß der ersten Ausführungsform durch die ECU auszuführen ist;
  • 7 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch Wirkungen zeigt, die durch die Glättungs-Beendigungsaufgabe erreicht werden, die in 6 dargestellt ist;
  • 8 ein Flussdiagramm ist, das schematisch eine Abweichungslernaufgabe darstellt, die gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch die ECU auszuführen ist; und
  • 9 ein Flussdiagramm ist, das schematisch eine Abweichungslernaufgabe darstellt, die gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch die ECU auszuführen ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • Mit Bezug auf 1 ist die allgemeine Konstruktion eines Kraftstoffeinspritzungssystems FS gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, das in einem Motorfahrzeug eingebaut ist. Das Kraftstoffeinspritzungssystem FS ist mit einer Maschine mit direkter Kraftstoffeinspritzung wie zum Beispiel einer Dieselmaschine 10 ausgestattet, die in dem Motorfahrzeug eingebaut ist, und wird betätigt, um Kraftstoff zu der Dieselmaschine 10 zuzuführen. Das Kraftstoffeinspritzungssystem FS ist ebenfalls mit einer ECU (elektronische Steuerungseinheit) 60 zum Steuern der Dieselmaschine 10 ausgestattet.
  • Die Dieselmaschine 10 besteht aus einer Vielzahl von, zum Beispiel vier, innen hohlen Zylindern 16 (#1 bis #4), in denen eine Verbrennung stattfindet, und einer Vielzahl von, zum Beispiel vier, Kolben 18, die jeweils in der Vielzahl der Zylinder 16 eingebaut sind. Einer dieser Zylinder 16 ist zum Zweck der Vereinfachung in 1 schematisch dargestellt. Die Zylinder 16 sind miteinander zusammengeschlossen, um einen Zylinderblock auszubilden.
  • Der Kolben 18 ist an einem Ende wie zum Beispiel dem Boden des Zylinders 16 geschlossen und an dem anderen Ende wie zum Beispiel dem Kopf offen. Der Kolben 18 ist zwischen einem oberen Totpunkt (TDC) und einem unteren Totpunkt (BDC) in dem Zylinder 16 hin und her bewegbar. Der Kopf des entsprechenden Kolbens 18, die Zylinderwände und der Kopf des Zylinders 16 bestimmen eine Brennkammer 20 des Zylinders 16. Der in jedem Zylinder 16 eingebaute Kolben ist mit einer Kurbelwelle (Abtriebswelle) 36 der Dieselmaschine 10 gelenkig verbunden.
  • Jeder der Zylinder 16 ist so ausgebildet, dass er an seinem Kopf (Zylinderkopf) eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist.
  • Die Einlassöffnung dient als Durchtritt in den Zylinderkopf von jedem Zylinder 16, durch den Luft von einem Einlasskrümmer 12 der Dieselmaschine 10 strömen kann. Die Auslassöffnung dient als Durchtritt in dem Kopf von jedem Zylinder 16, durch die Abgas zu einem Auspuffkrümmer 42 der Dieselmaschine 10 durchtritt.
  • Die Dieselmaschine 10 ist mit einem Einlassventil 14 und einem Auslassventil 40 für jeden Zylinder 16 ausgestattet.
  • Das Einlassventil 14 dient als durch eine Nockenwelle angetriebenes Ventil, das in dem Kopf des Zylinders 16 eingebaut ist, und das öffnet, um zu ermöglichen, dass die Luft von der Einlassöffnung durch dieses hindurch in den Zylinder 16 eindringt, und das schließt, um während der Verdichtungs- und Leistungstakte des Vier-Takt-Zyklus einen Teil der Brennkammer auszubilden.
  • Das Auslassventil 40 dient als durch eine Nockenwelle angetriebenes Ventil, das in dem Kopf des Zylinders 16 eingebaut ist, das öffnet, um zu ermöglichen, dass verbrannte Abgase aus dem Zylinder ausströmen, und das schließt, um einen Teil der Brennkammer während der Verdichtungs- und Leistungstakte des Vier-Takt-Zyklus auszubilden.
  • Die Dieselmaschine 10 ist ebenfalls mit einem Druckspeicher 26, einer Vielzahl von, wie zum Beispiel vier, Einspritzeinrichtungen 22, einem Kraftstofftank 30 und einer Kraftstoffpumpe 28 ausgestattet.
  • Der Kraftstofftank 30 ist ausgelegt, mit der Kraftstoffpumpe 28 in Verbindung zu sein, und speichert Kraftstoff, der für die Verbrennung in jedem Zylinder 16 verwendet wird.
  • Die Kraftstoffpumpe 28 ist ausgelegt, mit dem Druckspeicher 26 in Verbindung zu sein. Die Kraftstoffpumpe 28 arbeitet, um den in dem Kraftstofftank 30 gespeicherten Kraftstoff so hinaufzupumpen, dass während des Vorgangs des Hinaufpumpens durch die Kraftstoffpumpe 28 der Kraftstoff mit Druck beaufschlagt wird, um dem Druckspeicher 26 zugeführt zu werden.
  • Der Druckspeicher 26 ist zum Beispiel als Common-Rail konstruiert, die aus einer Serie von Druckspeicherabschnitten besteht, die mittels einer Rohrleitung mit kleinen Bohrungen verbunden sind. Der Druckspeicher 26 ist über einen Hochdruckkraftstoffdurchtritt 24, der durch die Zylinder 16 geteilt wird, mit jedem der Zylinder 16 in Verbindung.
  • Insbesondere wird der Druckspeicher 26 betätigt, um:
    darin den von der Kraftstoffpumpe 28 gelieferten Kraftstoff zu speichern und dabei dessen Druck hoch zu halten; und
    den mit einem hohen Druck beaufschlagten Kraftstoff, der darin gespeichert ist, gleichmäßig über die entsprechenden Hochdruckkraftstoffdurchtritte 24 zu den einzelnen Einspritzeinrichtungen 22 zuzuführen.
  • Jede Einspritzeinrichtung 22 ist an ihrem einen distalen Ende in der Brennkammer 20 eines entsprechenden der Zylinder 16 eingebaut, und ermöglicht, dass der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff direkt in die Brennkammer 20 eingespritzt wird.
  • Insbesondere besteht jede Einspritzeinrichtung 22 im Wesentlichen aus zum Beispiel einem Gehäuse, einem in einer Öffnung des Gehäuses, die mit der Brennkammer 20 eines entsprechenden der Zylinder 16 in Verbindung ist, angeordneten, zum Öffnen und Schließen vorgesehenen Ventil, und einem Solenoid- oder piezoelektrischen Stellglied, das mit dem Ventil mechanisch verknüpft ist. Das Stellglied jeder Einspritzeinrichtung 22 ist elektrisch mit der ECU 60 in Verbindung. Die ECU 60 wird betätigt, um die Kraftstoffeinspritzzeit, die Kraftstoffeinspritzmenge, die Kraftstoffeinspritzrate und andere Betriebsparameter für jede Einspritzeinrichtung 22 zu steuern.
  • Insbesondere arbeitet jede Einspritzeinrichtung 22, wenn sie durch die ECU 60 mit Energie beaufschlagt ist, um das Ventil von einer Position, in der die Öffnung geschlossen ist, gegen eine Vorspannkraft wie zum Beispiel eine Federkraft zu bewegen, um die Öffnung zu öffnen, so dass der von dem Druckspeicher 26 zugeführte Kraftstoff in die Brennkammer 20 eines entsprechenden der Zylinder 16 eingespritzt wird.
  • Wenn im Gegenzug die Stromzufuhr zu dem Stellglied unterbrochen ist, ist das Ventil ausgelegt, automatisch in die Position, in der die Öffnung geschlossen ist, zurückgeführt zu werden, um die Öffnung durch die Vorspannkraft (Federkraft) zu schließen. Dies unterbricht die Einspritzung von Kraftstoff von jeder Einspritzeinrichtung 22 in einen entsprechenden der Zylinder 16.
  • Noch genauer arbeitet die ECU 60, um an das Stellglied einen Impulsstrom mit einer Impulsbreite (Impulsdauer) anzulegen, die einer Anforderung einer Kraftstoffeinspritzdauer jeder Einspritzeinrichtung 22 entspricht.
  • Insbesondere kann die Steuerung der Impulsbreite des Impulsstroms, der an die Einspritzeinrichtung 22 anzulegen ist, die Menge des aus diesem in den entsprechenden Zylinder 16 eingespritzten Kraftstoffs und die Anforderung für die Kraftstoffeinspritzdauer für die Einspritzeinrichtung 22 in den entsprechenden Zylinder 16 einstellen. Mit anderen Worten dient die Impulsbreite des Impulsstroms, der an die Einspritzeinrichtung 22 angelegt wird, für jeden Zylinder 16 als manipulierte Variable der Einspritzeinrichtung 22.
  • Die Kraftstoffpumpe 28 ist mit einem Regelventil 32 ausgestattet. Das Regelventil 32 ist betätigbar, um die Menge des Kraftstoffs einzustellen, der von der Kraftstoffpumpe 28 zu dem Druckspeicher 26 zugeführt wird. Dies ermöglicht, dass die Menge des in dem Druckspeicher 26 gespeicherten Kraftstoffs durch die Einstellung der Kraftstoffmenge eingestellt wird, die von der Kraftstoffpumpe 28 zu dem Druckspeicher 26 zuzuführen ist.
  • Wenn Kraftstoff von der Einspritzeinrichtung 22 in die Brennkammer 20 abgegeben wird, während die darin vorhandene Luft verdichtet ist, zündet die verdichtete Luft den Kraftstoff, sodass in der Brennkammer 20 Energie erzeugt wird. Die erzeugte Energie wird über den Kolben 18 als Drehenergie zu der Kurbelwelle 36 übertragen, und somit die Kurbelwelle 36 gedreht.
  • Zusätzlich besteht das Regulierungsventil 32 zum Beispiel aus einem Kraftstoffkanal und einem Ventilteil, das angeordnet ist, in eine Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung des Kraftstoffkanals beweglich zu sein. Diese Bewegung des Ventilteils stellt fortlaufend die Öffnungsfläche des Kraftstoffkanals ein.
  • Das Regulierungsventil 32 besteht ebenfalls aus einer Wicklung, die um ein Ende des Ventilteils herum gewickelt ist. Ein Ende der Wicklung ist mit der ECU 60 in Verbindung, und ihr anderes Ende ist geerdet.
  • Die ECU 60 arbeitet, um ein elektrisches Antriebssignal wie zum Beispiel einen Impulsstrom an die Wicklung anzulegen, um so die Position des Ventilteils in der Richtung rechtwinklig zu der Längenrichtung des Kraftstoffkanals fortlaufend zu ändern. Dies ermöglicht, dass die Öffnungsfläche des Kraftstoffkanals fortlaufend eingestellt wird.
  • Zum Beispiel arbeitet die ECU 60 in einer Steuerungsbetriebsart einer Impulsbreitenmodulation (PWM), um den Impulsstrom an die Spule anzulegen, dessen Impulsbreite in einen gegebenen Einschaltzyklus mit konstanter Amplitude variiert wird, um somit die Durchschnittshöhe des Impulsstroms, der an die Spule angelegt wird, gleichmäßig zu ändern.
  • Dies ermöglicht es, dass die Position des Ventilteils fortlaufend in die Richtung rechtwinklig zu der Längenrichtung des Kraftstoffkanals geändert wird, und dabei die Durchschnittshöhe des Impulsstroms geändert wird, der an die Wicklung anzulegen ist, und somit die Öffnungsfläche des Kraftstoffkanals fortlaufend eingestellt wird. Dies stellt die Menge des Kraftstoffs ein, der in die Kraftstoffpumpe 28 zu saugen ist, und stellt dabei die Rate des Kraftstoffs ein, der zu dem Druckspeicher 26 zuzuführen ist.
  • Zurück zu 1 ist das Kraftstoffeinspritzungssystem FS mit einem Druckfühler 34 ausgestattet; dieser Druckfühler 34 ist ein typisches Beispiel für einen Fühler zum Messen von Parametern, die einen Zustand des Kraftstoffs anzeigen, der zu dem Druckspeicher 26 zuzuführen ist.
  • Das Kraftstoffeinspritzungssystem FS ist ebenfalls mit einem Kurbelwinkelfühler 38, einem Kupplungsfühler 50 und einem Beschleunigungsfühler (Drosselpositionsfühler) 52 und anderen Fühlern 53 zum Messen von Parametern ausgestattet, die die Betriebszustände der Dieselmaschine 10 und den Fahrzustand es Motorfahrzeugs anzeigen.
  • Der Druckfühler 34 ist mit der ECU 60 in Verbindung und wird betätigt, um fortlaufend oder wiederholt den Druck des Kraftstoffs zu messen, der in den Druckspeicher 26 aufgeladen wird. Der Druckfühler 34 arbeitet, um einen gemessenen sofortigen Wert des Drucks des Kraftstoffs, der in dem Druckspeicher 26 gespeichert ist, zu der ECU 60 zu senden.
  • Es ist anzumerken, dass der Druck des Kraftstoffs, der durch den Druckfühler 34 gemessen wird, und der in dem Druckspeicher 26 gespeichert ist im Folgenden als „Rail-Druck" bezeichnet wird, da der Druckspeicher 26 als Common-Rail konstruiert ist.
  • Der Kurbelwinkelfühler 38 ist mit der ECU 60 in Verbindung und wird betätigt, um Daten, die einen Kurbelwinkel der Kurbelwelle 36 der Dieselmaschine 10 anzeigen, zum Beispiel in regelmäßigen Abständen zu messen und die gemessenen Daten jedes Mal zu der ECU 60 auszugeben, wenn gemessen wurde.
  • Die Kurbelwelle 36 ist über ein manuelles Getriebe (MT) 44 des Motorfahrzeugs mit einer Antriebswelle 45 des Motorfahrzeugs in Verbindung, an der Antriebsräder 47 montiert sind. Das manuelle Getriebe 44 besteht aus einem Getriebezug und ist zum Beispiel mit einem Handschalthebel 41 und einer durch einen Fuß zu betätigenden Kupplung 43 gelenkig verknüpft. In dem manuellen Getriebe 44 werden die Gänge durch den Fahrer mittels des Handschalthebels 41 und der durch den Fuß betätigten Kupplung 43 so ausgewählt, dass einer der Antriebsgetriebezüge zwischen der Kurbelwelle 36 und der angetriebenen Welle 45 schaltbar ausgewählt ist. Insbesondere wenn ein Kupplungspedal 46 durch den Fahrer niedergedrückt wird, löst die Kupplung 43 die Kurbelwelle 36 von der angetriebenen Welle 45.
  • Das Lösen der Kurbelwelle 36 von der angetriebenen Welle 45 ermöglicht es dem Fahrer, die Gänge des manuellen Getriebes 44 mittels des Schalthebels 41 zu ändern, um einen vorangehenden Antriebsgetriebezug in einen neuen Antriebsgetriebezug zu wechseln, um ein Moment von der Kurbelwelle 36 zu der angetriebenen Welle 45 zu übertragen.
  • Mit anderen Worten ausgedrückt, arbeitet das manuelle Getriebe 44 um ein durch die Dieselmaschine 10 erzeugtes Moment in ein auf die Antriebsräder 47 wirkendes Moment umzuwandeln.
  • Der Kupplungsfühler 50 ist mit der ECU 60 in Verbindung. Der Kupplungsfühler 50 wird betätigt, um einen tatsächlichen Hub des Kupplungspedals 46, das durch den Fahrer niedergedrückt wurde, zu messen, und den gemessenen tatsächlichen Hub des Kupplungspedals 46 zu der ECU 60 auszugeben.
  • Der Beschleunigerfühler 52 ist mit der ECU 60 in Verbindung. Der Beschleunigerfühler 52 wird betätigt, um einen tatsächlichen Hub eines Beschleunigerpedals des Motorfahrzeugs zu messen, das durch den Fahrer betätigbar ist, und den tatsächlich gemessenen Hub des Beschleunigerpedals als Daten auszugeben, die eine Momentanforderung des Fahrers (Momenterhöhungsanforderung oder Momentreduzierungsanforderung) für die Dieselmaschine 10 darstellen).
  • Jeder der einigen anderen Fühler 53 wird betätigt, um einen sofortigen Wert eines entsprechenden Parameters zu messen, der Betriebszustände der Dieselmaschine 10 anzeigt, und den gemessenen Wert des entsprechenden Parameters zu der ECU 60 auszugeben.
  • Jeder der verbleibenden Fühler 53 wird betätigt, um einen sofortigen Wert eines entsprechenden Parameters zu messen, der Fahrzustände des Motorfahrzeugs anzeigt, und dem gemessenen Wert des entsprechenden Parameters zu der ECU 60 auszugeben.
  • Die ECU 60 ist als bekannter Mikrocomputer und dessen Peripherie konstruiert; dieser Mikrocomputer besteht aus einer CPU, einem ROM, einem RAM, einem wieder beschreibbaren ROM, einer IO-(Eingabe- und Ausgabe-)Schnittstelle, und so weiter.
  • Die ECU 60 wird betätigt, um:
    Datenpakete zu empfangen, die durch die Fühler 38, 50, 52 und 53 gemessen und von diesen gesendet wurden; und ausgehend von zumindest einigen der empfangenen Datenpakete, die durch die Fühler 38, 50, 52 und 53 gemessen wurden, verschiedene Stellglieder zu steuern, die in der Dieselmaschine 10 eingebaut sind, und die die Einspritzeinrichtungen 22 und das Regelungsventil 32 einschließen, um dabei verschiedene gesteuerte Variablen der Dieselmaschine 10 einzustellen.
  • Insbesondere wird die ECU 60 betätigt, um eine Kraftstoffeinspritzungssteuerungsaufgabe auszuführen, die auf zumindest einigen der empfangenen Datenpakete basiert, die durch die Fühler 38, 50, 52 und 53 gemessen wurden.
  • Die Kraftstoffeinspritzungssteuerungsaufgabe, die durch die ECU 60 auszuführen ist, wurde als funktionale Blöcke in der ECU 60 installiert. Es ist anzumerken, dass die funktionalen Blöcke als Hardwareschaltkreise, Softwareschaltkreise oder integrierte Hardware-Softwareschaltkreise implementiert sein können. Die funktionalen Blöcke können ebenfalls durch eine Vielzahl von ECUs ausgeführt werden, die die ECU 60 einschließen.
  • Insbesondere, mit Bezug auf 2, hat die ECU 60 einen Einspritzmengenrechner B2, einen Soll-Rail-Druckrechner B4, einen Druckabweichungsrechner B6, eine Regelung B8, einen Glättungsprozessor B10, eine Auswahleinrichtung B12, einen Lernprozessor B14 und einen Glättungsbeendigungsprozessor B16.
  • Der Einspritzmengenrechner B2 arbeitet, um einen Sollwert der Kraftstoffmenge zu berechnen, die von jeder Einspritzeinrichtung 22 ausgehend von der Momentanforderung für die Dieselmaschine 10 einzuspritzen ist.
  • Zum Beispiel verwendet der Einspritzmengenrechner B2 ein Kennfeld M1, das als Datentabelle und/oder Programm konstruiert ist, und zuvor zum Beispiel in dem wieder beschreibbaren ROM der ECU 60 gespeichert wurde.
  • Das Kennfeld M1 stellt eine Variable der Solleinspritzmenge (QFIN) für jede Einspritzeinrichtung 22 als Funktion einer Variable einer Drehzahl NE der Kurbelwelle 36 und einer Variable des Hubs (ACCP) des Beschleunigerpedals, der durch den Beschleunigerfühler 52 gemessen wurde, dar. Die Drehzahl (Drehzahl der Dieselmaschine 10) NE wird durch die ECU 60 ausgehend von den Kurbelwinkeldaten berechnet, die durch den Kurbelwinkelsensor 38 gemessen wurden.
  • Insbesondere arbeitet der Einspritzmengenrechner B2 ausgehend von dem gemessenen Hub des Beschleunigerpedals und der berechneten Drehzahl NE der Kurbelwelle 36 mit Bezug auf das Kennfeld M1, um dabei die Solleinspritzmenge (Sollwert der Einspritzmenge) QFIN für jede Einspritzeinrichtung 22 ausgehend von dem Ergebnis der Bezugnahme zu bestimmen.
  • Der Soll-Rail-Druckrechner B4 arbeitet, um einen Sollwert des Rail-Drucks in dem Druckspeicher 26 ausgehend von den Betriebszuständen der Dieselmaschine 10 zu berechnen.
  • Zum Beispiel verwendet der Soll-Rail-Druckrechner B4 ein Kennfeld M2, das als Datentabelle und/oder Programm konstruiert ist, und zuvor zum Beispiel in dem wieder beschreibbaren ROM der ECU 60 gespeichert wurde.
  • Das Kennfeld M2 stellt eine Variable des Soll-Rail-Drucks (PFIN) als Funktion einer Variable von einem der Parameter, die die Betriebszustände der Dieselmaschine 10 anzeigen und einer Variable eines anderen der Parameter, die deren Betriebszustände anzeigen, dar. In der ersten Ausführungsform sind die Drehzahl NE der Kurbelwelle 36 und die Solleinspritzmenge QFIN als der eine und der alternative Maschinenbetriebszustandsparameter verwendet, da diese eine Korrelation mit der Momentanforderung für die Dieselmaschine 10 haben. Es ist bevorzugt, dass der eine und der alternative der Maschinenbetriebszustandsparameter verwendet werden, die sich mit der Reduzierung der Momentanforderung reduzieren.
  • Insbesondere arbeitet der Soll-Rail-Druckrechner B4, mit Bezug auf das Kennfeld M2, um ausgehend von der Solleinspritzmenge QFIN, die durch den Einspritzmengenrechner B2 bestimmt wurde, und der berechneten Drehzahl NE der Kurbelwelle 36, um dabei den Soll-Rail-Druck PFIN in dem Druckspeicher 26 ausgehend von dem Ergebnis des Bezugs zu berechnen. Es ist anzumerken, dass, je größer die Sollkraftstoffmenge und die Drehzahl NE der Kurbelwelle 36 sind, der Soll-Rail-Druck umso höher bestimmt wird.
  • Der Druckabweichungsrechner B6 arbeitet, um die Abweichung zwischen dem Rail-Druckwert NPC, der tatsächlich durch den Druckfühler 34 gemessen wird, und dem Soll-Rail-Druck PFIN zu berechnen. Der Druckabweichungsrechner B6 arbeitet, um die berechnete Druckabweichung zwischen dem tatsächlichen Rail-Druckwert NPC und dem Soll-Rail-Druck PFIN an den Regler B8 weiterzugeben.
  • Der Regler B8 arbeitet, um ausgehend von der Druckabweichung, die von dem Druckabweichungsrechner B6 weitergegeben wurde, eine Rail-Druckregelungsaufgabe gemäß einem PID-(proportional-integral-Ableitung) Regelungsalgorithmus (PID-Algorithmus) zu berechnen.
  • Insbesondere wird die Regelungseinrichtung B8 ausgehend von der Druckabweichung betätigt, um als manipulierte Variable für das Regelungsventil 32 die relative Einschaltdauer des Antriebsimpulsstroms einzustellen, der an die Wicklung des Regelungsventils 32 (Kraftstoffpumpe 28) anzulegen ist, um die Kraftstoffströmung einzustellen, die von der Kraftstoffpumpe 28 dem Druckspeicher 26 zuzuführen ist. Dies stimmt den vorliegenden Rail-Druck, der von dem Druckfühler 34 zurückgemeldet wird, mit dem Soll-Rail-Druck überein.
  • Noch genauer bestimmt die Regelungseinrichtung B8 ausgehend von der Druckabweichung (ΔP) einen Proportionalthermwert MKP, einen Integralthermwert MKI, und einen Leitungsthermwert MKD; diese Werte MKP, MKI und MKD stellen drei Parameter dar, die in dem PID-Algorithmus einfließen.
  • Insbesondere ist eine manipulierte Variable MK für das Regulierungsventil 32, wie zum Beispiel die Durchschnittshöhe des Impulsstroms, der an dessen Wicklung anzulegen ist, grundsätzlich durch die folgende Gleichung [1] ausgedrückt:
    Figure 00220001
  • Der Proportionalwert trägt zur Änderung der manipulierten Variable MK in der Proportion zu der Druckabweichung ΔP bei, der Integralwert ist proportional zu einem gespeicherten Versatz der sofortigen Werte der Druckabweichung ΔP über die Zeit, um den gespeicherten Versatz (abweichungsstetigen Zustands) über die Zeit auf Null zurückzusetzen, und der Ableitungsterm ist proportional zu dem Unterschied zwischen einem vorangehenden Wert der Druckabweichung ΔP und einem vorliegenden Wert davon, um das Ansprechen der manipulierten Variablen MK zu verbessern, um Schwankungen in der Druckabweichung ΔP zu glätten.
  • Der Glättungsprozessor B10 arbeitet, um die Solleinspritzmenge QFIN zu empfangen, die von dem Einspritzmengenrechner B2 übermittelt wurde, und um die Änderung in der Solleinspritzmenge QFIN zu glätten.
  • Insbesondere arbeitet der Glättungsprozessor B10, um zum Beispiel die Impulsbreite des Impulsstroms einzustellen, und dabei allmählich die Kraftstoffmenge für jeden Zylinder 16 zu reduzieren, die von der Einspritzeinrichtung 22 tatsächlich eingespritzt wird, wenn die Solleinspritzmenge QFIN wegen der Momentreduzierungsanforderung für die Dieselmaschine 10 gleich oder weniger als Null wird. Dies erreicht eine Wirkung, zu verhindern, dass das Moment, das durch die Dieselmaschine 10 erzeugt wird, plötzlich variiert, wenn es mit einer sofortigen Reduzierung der Einspritzmenge verglichen wird, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 eingespritzt wird, in Ansprechen darauf, wenn die Solleinspritzmenge QFIN gleich oder weniger als Null wird. Diese eine Wirkung vermeidet, dass der Fahrer wegen der plötzlichen Änderung des durch die Dieselmaschine 10 erzeugten Moments einen Momentenstoß ausgesetzt ist.
  • Dies erreicht ebenfalls eine andere Wirkung, dafür zu sorgen, dass der tatsächliche Rail-Druck in dem Druckspeicher 26 plötzlich dem Soll-Rail-Druck folgt, der in einem niedrigen Druckbereich entsprechend einem niedrigen Momentbereich der Dieselmaschine 10 liegt, der ausgehend von der Momentreduzierungsanforderung reduziert wurde. Dies ermöglicht es, dass der tatsächliche Rail-Druck in dem Druckspeicher 26 sich schnell dem Soll-Rail-Druck nähert, wenn die Solleinspritzmenge QFIN größer als Null ist, so dass die Kraftstoffeinspritzung für jede Einspritzeinrichtung 22 wieder begonnen wird.
  • Es ist anzumerken, dass die Umstände der Solleinspritzmenge QFIN, die auf weniger als Null eingestellt ist, im Folgenden beschrieben werden.
  • Insbesondere wurde eine Impulsbreite des Impulsstroms bestimmt, die an die Einspritzeinrichtung 22 anzulegen ist, der „Null" der Solleinspritzmenge QFIN bestimmt; diese Impulsbreite wird als „Null-Einspritzungsimpulsbreite" im Folgenden bezeichnet. Somit sollte die Kraftstoffmenge, die tatsächlich von einem entsprechenden die Einspritzeinrichtung 22 eingespritzt wird, normalerweise Null werden, wenn der Impulsstrom mit dem Null-Einspritzungsimpuls an jedem die Einspritzeinrichtung 22 angelegt wird.
  • Jedoch kann die Kraftstoffeinspritzcharakteristik von zumindest einer Einspritzeinrichtung 22 zu einer Bezugs-Kraftstoffeinspritzcharakteristik von jeder der verbleibenden Einspritzeinrichtungen 22 wegen Änderungen bei deren Herstellung und/oder ihres Alters unterschiedlich sein. Aus diesem Grund kann es sein, dass die Kraftstoffmenge, die tatsächlich von der einen Einspritzeinrichtung 22 eingespritzt wird, nicht Null wird, wenn der Impulsstrom mit der Null-Einspritzungsimpulsbreite an jede Einspritzeinrichtung 22 angelegt wird. Mit anderen Worten kann zumindest eine Einspritzeinrichtung 22 eine gewisse Kraftstoffmenge einspritzen, obwohl die Solleinspritzmenge QFIN auf Null eingestellt ist.
  • Es wird angenommen, dass zumindest eine Einspritzeinrichtung 22 die Kraftstoffeinspritzcharakteristik aufweist, in der die Kraftstoffmenge, die tatsächlich von zumindest einer Einspritzeinrichtung 22 einzuspritzen ist, nicht Null ist, obwohl die Solleinspritzmenge QFIN dafür auf Null eingestellt ist.
  • In dieser Annahme arbeitet die ECU 60, um die Kraftstoffmenge, die tatsächlich von der zumindest einen Einspritzeinrichtung 22 eingespritzt wird auf Null zu setzen, auf die zumindest eine Einspritzeinrichtung 22 den Impulsstrom mit einer Impulsbreite entsprechend einem negativen Wert der Solleinspritzmenge QFIN anzulegen; diese Impulsbreite ist kürzer als die Null-Einspritzimpulsbreite. Dies ermöglicht es, dass die Kraftstoffmenge, die tatsächlich von der zumindest einen Einspritzeinrichtung 22 eingespritzt wird, Null wird.
  • Die Solleinspritzmenge QFIN mit der Änderungsrate, die durch den Glättungsprozessor B10 allmählich geglättet wurde, wird als Ausgabe des Glättungsprozesses B10 als Schlusseinspritzmenge an die Auswahleinrichtung B12 weitergegeben.
  • Die Auswahleinrichtung B12 arbeitet, um eine beliebige aus der Ausgabe des Glättungsprozesses B10 und der des Lernprozesses B14 auszuwählen. Wenn in einer normalen Betriebsart die Ausgabe des Glättungsprozesses B10 ausgewählt wird, arbeitet die Auswahleinrichtung B12, um die Impulsbreite des Impulsstroms auszugeben, der an die Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 angelegt wird; diese Impulsbreite des Impulsstroms wird ausgehend von der Schlusseinspritzmenge der Einspritzeinrichtung 22 bestimmt.
  • Der Lernprozessor B14 arbeitet, um eine Abweichungslernaufgabe auszuführen, und dabei eine Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung 22, die für jeden Zylinder 16 der Dieselmaschine 10 bereitgestellt ist, zu lernen, während die ECU 60 in einer Steuerungsbetriebsart mit reduziertem Kraftstoff arbeitet, um dabei die Kraftstoffmenge abzuschneiden, die von der Einspritzeinrichtung 22 eingespritzt wird. Insbesondere arbeitet der Lernprozessor B14, um die Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung 22 zu lernen, wenn verursacht wird, dass die Einspritzeinrichtung 22 eine Einspritzung einer kleinen Kraftstoffmenge durchführt, während die ECU 60 in der Steuerungsbetriebsart mit reduziertem Kraftstoff arbeitet.
  • Die „Einspritzung einer kleinen Kraftstoffmenge (Minimalmenge)" bedeutet, dass zumindest eine Zusatzeinspritzung einer kleinen Menge (Minimalmenge) des Kraftstoffs von der Einspritzeinrichtung 22 während eines Verbrennungszyklus vor oder nach zumindest einer Haupteinspritzung (Haupteinspritzung) durchgeführt wird. Diese zumindest eine Einspritzung wird durch die Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 so ausgeführt, dass ein Moment für die Dieselmaschine 10 erzeugt wird. Die zumindest eine Haupteinspritzung weist eine Kraftstoffmenge auf, die größer ist als die kleine Kraftstoffmenge der Einspritzung einer kleinen Kraftstoffmenge.
  • Zum Beispiel werden eine Führungseinspritzung (Führungseinspritzung), eine Voreinspritzung (vorangehende Einspritzung) und eine Nacheinspritzung (Nacheinspritzung) als Einspritzung einer kleinen Kraftstoffmenge eingesetzt. Die Führungseinspritzung wird durch die Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 vor der zumindest einen Haupteinspritzung zum Mischen der Luft in dem entsprechenden Zylinder 16 und Kraftstoff ausgeführt. Die Voreinspritzung wird durch die Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 vor der zumindest einen Haupteinspritzung zum Vermeiden einer plötzlichen Verbrennung des Kraftstoffs unter Erzeugung von Stickoxiden (NOx) ausgeführt. Die Nacheinspritzung wird durch die Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 nach der zumindest einen Haupteinspritzung zum Vermeiden der Erzeugung von Ruß ausgeführt.
  • Als Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik wird bevorzugt eine Bezugs-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung 22 in der Kraftstoffeinspritzungssteuerung bestimmt. Als Bezugs-Kraftstoffeinspritzcharakteristik wird bevorzugt eine Durchschnittscharakteristik (charakteristische Kurve, eine mittlere charakteristische Kurve) einer Vielzahl von Bezugs-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken einer Vielzahl von entsprechend hergestellten Beispielen der Einspritzeinrichtung 22 verwendet. Zum Beispiel wird die Solleinspritzmenge für die Einspritzeinrichtung 22 als Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik (Bezugs-Kraftstoffeinspritzcharakteristik) der Einspritzeinrichtung 22 verwendet.
  • Wenn der Lernprozessor 14 (die ECU 60) in der Lernbetriebsart arbeitet, um die Abweichungslernaufgabe auszuführen, arbeitet er, um:
    die Auswahleinrichtung B12 zu steuern, um die Ausgabe des Lernprozessors 14 auszuwählen;
    zu verursachen, dass die Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 eine Einzeleinspritzung von Kraftstoff entsprechend der kleinen Kraftstoffeinspritzmenge durchführt;
    eine Änderung der Drehzahl NE der Kurbelwelle 36 vor und nach der einzelnen Kraftstoffeinspritzung zu messen;
    ein Moment zu schätzen, das ausgehend von der gemessenen Änderung als Parameter, der eine tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 eingespritzte Kraftstoffmenge anzeigt, durch die Dieselmaschine 10 erzeugt wird; und das geschätzte tatsächliche Moment mit dem Sollmoment zu vergleichen, das ausgehend von der Solleinspritzmenge bestimmt wurde, um die Abweichung zwischen dem geschätzten tatsächlichen Moment und dem Sollmoment als Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung 22 zu berechnen.
  • 3 zeigt schematisch ein Verfahren, das Moment durch den Lernprozessor B14 zu schätzen, das durch die Dieselmaschine 10 tatsächlich erzeugt wird. Es ist anzumerken, dass das Verfahren zum Schätzen des Moments zum Beispiel in die europäische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer EP 1 491 751 A1 eingeschlossen wurde. Da die EP-Patentanmeldungsveröffentlichung dem gleichen Anmelder wie diese Anmeldung zugeordnet ist, ist deren Offenbarung durch Bezug hierin aufgenommen.
  • Insbesondere stellt (a) der 3 schematisch eine Zeit einer Einzelkraftstoffeinspritzung entsprechend der kleinen Kraftstoffeinspritzmenge dar, und (b) der 3 stellt schematisch einen Übergang der Drehzahl (ω) der Kurbelwelle 36 in der Lernbetriebsart der ECU 60 dar. (c) der 3 stellt schematisch einen Übergang der Änderung (Δω) der Drehzahl der Kurbelwelle 36 dar.
  • 3 zeigt deutlich, dass die Drehzahl der Kurbelwelle 36 in der Steuerungsbetriebsart mit reduziertem Kraftstoff an der ECU 60 allmählich reduziert wird, in der die Solleinspritzmenge QFIN gleich wie oder niedriger als Null ist. In der Steuerungsbetriebsart mit reduziertem Kraftstoff berechnet der Lernprozessor B14 ausgehend von den gemessenen Daten des Kurbelwinkelsensors 38 die Drehzahl ω der Kurbelwelle 36 jedes Mal, wenn der Kolben 18 nahe an den oberen Totpunkt in jedem der Zylinder 16 (#1 bis #4) Vorrichtung. Mit anderen Worten berechnet der Lernprozessor B14 die Drehzahl ω der Kurbelwelle 36 einmal für jeden Zylinder 16, während die Kurbelwelle 36 um einen Kurbelwinkel von 720 Grad (ein Verbrennungszyklus) ausgehend von den gemessenen Daten des Kurbelwinkelsensors 38 gedreht wird.
  • Insbesondere während die i-te Umdrehung der Kurbelwelle 36 um einen Kurbelwinkel von 720 Grad ausgeführt wird (i ist eine ganze Zahl, die größer als Null ist), werden die Drehzahlbeispiele ω1(i), ω2(i), ω3(i) und ω4(i) in dieser Reihenfolge berechnet (siehe (b) der 3); dieses ωn(i) stellt die Drehzahl ω der Kurbelwelle 36 bei der i-ten Umdrehung der Kurbelwelle 36 dar, wenn der Kolben 18 in dem Zylinder 16 (#n) nahe an den oberen Totpunkt Vorrichtung. Wie in (b) der 3 dargestellt ist, werden die Drehzahlbeispiele ω1(i), ω2(i), ω3(i) und ω4(i) einzeln in Abständen von Kurbelwinkeln von 180 Grad berechnet.
  • Somit werden, während die (i + 1)-te Umdrehung der Kurbelwelle 36 um einen Kurbelwinkel von 720 Grad ausgeführt wird, die Drehzahlbeispiele ω1(i + 1), ω2(i + 1), ω3(i + 1) und ω4(i + 1) in dieser Reihenfolge in Abständen des Kurbelwinkels von 180 Grad berechnet (siehe (b) der 3).
  • Zu dieser Zeit wird angenommen, dass eine einzelne Einspritzung des Kraftstoffs durch die Einspritzeinrichtung 22 für einen beliebigen der Zylinder 16 (#1, #2, #3 und #4) wie zum Beispiel für den Zylinder 16 (#1) ausgeführt wird, wenn das Drehzahlbeispiel ω1(i + 1) als Bezugsdrehzahl ω0 berechnet wird.
  • In dieser Annahme erzeugt die einzelne Kraftstoffeinspritzung in dem Zylinder 16 (#1) einen negativen Gradienten des Übergangs der Drehzahl ω der Kurbelwelle 36. Um die Änderung des negativen Anstiegs des Übergangs der Drehzahl ω der Kurbelwelle 36 zu quantifizieren, berechnet der Lernprozessor B14 die Änderungen Δωn in der Drehzahl ω; diese Δωn stellen die Unterschiede zwischen den Drehzahlbeispielen ωn(i) und den Drehzahlbeispielen ωn(i + 1) dar; jedes dieser Beispiele ωn(i + 1) wird berechnet, nachdem ein Zeitabstand entsprechend einem Kurbelwinkel von 720 Grad seit der Berechnung eines entsprechenden der Beispiele ωn(i) verstrichen ist.
  • Insbesondere, wie in (c) der 3 deutlich dargestellt ist, falls keine Einzeleinspritzung des Kraftstoffs in der Steuerungsbetriebsart mit reduziertem Kraftstoff der ECU 60 durchgeführt wird, wird der Übergang der DrehzahlÄnderungen Δωn' zwischen den Drehzahlbeispielen ωn(i) und den nächsten Drehzahlbeispielen ωn(i + 1) geschätzt, um allmählich reduziert zu werden (siehe die lang gestrichelten und die kurz gestrichelten Linie in (c) der 3).
  • Wie jedoch in (c) der 3 deutlich dargestellt ist, ermöglicht die einzelne Einspritzung des Kraftstoffs die DrehzahlÄnderungen Δωn zwischen den Drehzahlbeispielen ωn(i) und den nächsten Drehzahlbeispielen ωn(i + 1) vorübergehend anzusteigen, wenn mit den entsprechenden DrehzahlÄnderungen Δωn' verglichen wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, werden, wenn keine einzelne Einspritzung des Kraftstoffs in der Steuerungsbetriebsart der ECU 60 mit reduziertem Kraftstoff durchgeführt wird, die DrehzahlÄnderungen Δωn' zwischen den Drehzahlbeispielen ωn(i) und den nächsten Drehzahlbeispielen ωn(i + 1) geschätzt, um allmählich reduziert zu werden (siehe die lang gestrichelte und die kurz gestrichelte Linie in (c) der 3). Aus diesem Grund kann ausgehend von den DrehzahlÄnderungen Δωn zwischen den Drehzahlbeispielen ωn(i) und den nächsten Drehzahlbeispielen ωn(i + 1) vor der einzelnen Einspritzung des Kraftstoffs die DrehzahlÄnderungen Δωn' zwischen den Drehzahlbeispielen ωn(i) und den nächsten Drehzahlbeispielen ωn(i + 1), wenn keine einzelne Einspritzung des Kraftstoffs in der Steuerungsbetriebsart reduzierten Kraftstoffs der ECU 60 durchgeführt wird, bestimmt werden.
  • Insbesondere berechnet der Lernprozessor B14 als Drehzahlanstiege δn die Unterschiede zwischen den DrehzahlÄnderungen Δωn, die erhalten werden, wenn die einzelne Einspritzung des Kraftstoffs durchgeführt wird, und die DrehzahlÄnderungen Δωn', die geschätzt werden, wenn keine einzelne Einspritzung des Kraftstoffs durchgeführt wird.
  • Mit anderen Worten werden der Drehzahlanstieg δ1 für den Zylinder 16 (#1), der Drehzahlanstieg δ2 für den Zylinder 16 (#2), der Drehzahlanstieg δ3 für den Zylinder 16 (#3) und der Drehzahlanstieg δ4 für den Zylinder 16 (#4) berechnet.
  • Dann berechnet der Lernprozessor B14 ein durchschnittliches δa der Drehzahlanstiege δ1, δ2, δ3 und δ4 und berechnet das Produkt des durchschnittlichen δa und der Bezugsdrehzahl ω0 der Kurbelwelle 36, das berechnet wird, wenn die einzelne Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird. Das Produkt des durchschnittlichen δa und der Bezugsdrehzahl ω0 der Kurbelwelle 36 ist proportional zu dem geschätzten Moment, das tatsächlich durch die Dieselmaschine 10 ausgehend von der einzelnen Einspritzung des Kraftstoffs erzeugt wird (der Durchschnitt δa der Drehzahlanstiege δ1, δ2, δ3 und δ4). Somit schätzt der Lernprozessor B14 ausgehend von dem Produkt des durchschnittlichen δa und der Bezugsdrehzahl ω0 das Moment, das durch die einzelne Einspritzung des Kraftstoffs in die Dieselmaschine 10 tatsächlich erzeugt wird.
  • Die Abweichungslernaufgabe, die durch die ECU 60 (durch den Lernprozessor B14) unter Verwendung des Momentschätzungsverfahrens, das in 3 dargestellt ist, auszuführen ist, wird im Folgenden mit Bezug auf 4 beschrieben. Die ECU 60 ist programmiert, jeden vorbestimmten Zyklus die Abweichungsaufgabe auszuführen.
  • In der Abweichungslernaufgabe bestimmt die ECU 60, ob die folgenden Autorisierungsbedingungen zum Lernen in Schritt S10 erfüllt sind:
    • (A) Die Solleinspritzmenge QFIN, die von dem Glättungsprozessor B10 ausgegeben wird, ist gleich wie oder niedriger als ein Schwellwert α; dieser Schwellwert α ist gleich wie oder niedriger als Null
    • (B) Die Kupplung 43 ist eingestellt, die Kurbelwelle 36 und die angetriebene Welle 45 ausgehend von dem tatsächlichen Hub des Kupplungspedals 46, der durch den Kupplungsfühler 50 gemessen wird, voneinander zu lösen.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Lernautorisierungsbedingungen erfüllt sind (JA in Schritt S10), bestimmt die ECU 60, ob der tatsächliche Rail-Druckwert NPC gleich einer Lerndruckvariablen innerhalb eines vorbestimmten Lerndruckbereichs (Lernausführungsbereich) für den Rail-Druck in Schritt S12 ist. Ein Zwangswert der Lerndruckvariablen wird als Solldruckwert auf den minimalen Druckwert des vorbestimmten Lerndruckbereichs eingestellt. Gleichmäßig beabstandete Druckwerte innerhalb des Lerndruckbereichs können von dem Druckspeicher 26 zu die Einspritzeinrichtungen 22 zugeführt werden.
  • Insbesondere in der ersten Ausführungsform ist die ECU 60 programmiert, die Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 und für jeden der gleichmäßig beabstandeten Druckwerte innerhalb des vorbestimmten Lerndruckbereichs für den Rail-Druck zu berechnen (siehe 5).
  • Wenn bestimmt wird, dass der tatsächliche Rail-Druckwert NPC gleich der Lerndruckvariablen (JA in Schritt S12) ist, schreitet die ECU 60 zu Schritt S14 voran.
  • In Schritt S14 berechnet die ECU 60 ausgehend von den gemessenen Daten des Kurbelwinkelsensors 38 die Drehzahlbeispiele ωn(i), die aus ω1(i), ω2(i), ω3(i) und ω4(i) der Kurbelwelle 36 bestehen, während die i-te Umdrehung der Kurbelwelle 36 um einen Kurbelwinkel von 720 Grad ausgeführt wird.
  • Danach berechnet die ECU 60 ausgehend von den gemessenen Daten des Kurbelwinkelsensors 38 die Drehzahlbeispiele ωn(i + 1), die aus ω1(i + 1), ω2(i + 1), ω3(i + 1) und ω4(i + 1) der Kurbelwelle 36 bestehen, während die (i + 1)-te Umdrehung der Kurbelwelle 36 um einen Kurbelwinkel von 720 Grad in Schritt S15 ausgeführt wird.
  • Während des Betriebs in Schritt S15 führt die ECU 60 einzelne Einspritzung des Kraftstoffs in Schritt S16 aus, wenn das Drehzahlbeispiel ω1(i + 1) als Bezugsdrehzahl ω0 berechnet wird.
  • Insbesondere in Schritt S16 legt die ECU 60 den Impulsstrom mit einer Impulsbreite an die Einspritzeinrichtung 22 für einen Zylinder 16 (#1) an, um dadurch dafür zu sorgen, dass die Einspritzeinrichtung 22 eine kleine Kraftstoffmenge in den einen Zylinder 16 (#1) einspritzt. Die Impulsbreite des Impulsstroms, der an die Einspritzeinrichtung 22 anzulegen ist, wird bestimmt, um von der kleinen Kraftstoffmenge abzuhängen.
  • Danach berechnet in Schritt S18 die ECU 60 die Änderungen Δωn in der Drehzahl ω; diese Δωn stellen die Unterschiede zwischen den Drehzahlbeispielen ωn(i) und den Drehzahlbeispielen ωn(i + 1) dar.
  • Als Nächstes berechnet in Schritt S20 die ECU 60 als Drehzahlanstieg δn die Unterschiede zwischen den DrehzahlÄnderungen Δωn, die erhalten werden, wenn die einzelne Einspritzung des Kraftstoffs durchgeführt wird, und die DrehzahlÄnderungen Δωn', die bestimmt werden, wenn keine einzelne Einspritzung des Kraftstoffs durchgeführt wird.
  • In Schritt S22 berechnet die ECU 60 den Durchschnitt δa der Drehzahlanstiege δ1, δ2, δ3 und δ4 unter Verwendung der folgenden Gleichung: δa = δ1 + δ2 + δ3 + δ4
  • Als Nächstes berechnet die ECU 60 das Produkt des Durchschnitts δa und der Bezugsdrehzahl ω0 der Kurbelwelle 36, die berechnet wurde, wenn die einzelne Einspritzung des Kraftstoffs in Schritt S24 durchgeführt wird. Zusätzlich multipliziert die ECU 60 das Produkt des Durchschnitts δa und die Bezugsdrehzahl ω0 der Kurbelwelle 3 um eine proportionale Konstante K, um dabei das Moment T zu schätzen, das ausgehend von der einzelnen Einspritzung des Kraftstoffs tatsächlich durch die Dieselmaschine 10 erzeugt wird.
  • Folgend schätzt die ECU 60 ausgehend von dem geschätzten Moment T die durch die einzelne Einspritzung des Kraftstoffs von der Einspritzeinrichtung 22 in jedem Zylinder 16 tatsächlich einzuspritzende Kraftstoffmenge unter Verwendung eines Kennfelds M3; dieses Kennfeld M3 ist als Datentabelle und/oder Programm konstruiert, und zuvor in zum Beispiel dem wieder beschreibbaren ROM der ECU 60 gespeichert.
  • Das Kennfeld M3 stellt eine Variable der Kraftstoffmenge als Funktion einer Variablen des Moments T dar, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 einzuspritzen ist.
  • Insbesondere nimmt die ECU 60 Bezug auf das Kennfeld M3 ausgehend von dem geschätzten Moment T, um dabei die Kraftstoffmenge zu bestimmen, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 ausgehend von dem Ergebnis des Bezugs in Schritt S26 einzuspritzen ist.
  • Als Nächstes berechnet die ECU 60 die Abweichung zwischen der geschätzten Kraftstoffmenge, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder einzuspritzen ist, und der Solleinspritzmenge. Ausgehend von der Abweichung zwischen der geschätzten Kraftstoffmenge, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 einzuspritzen ist, und der Solleinspritzmenge lernt die ECU 60 einen Korrekturwert der Solleinspritzmenge, um die Abweichung dazwischen als tatsächlichen Rail-Druckwert NPC gleich dem Zwangswert (Minimalwert) der Lerndruckvariablen in Schritt S27 auszugleichen.
  • In Schritt S27 kann die ECU 60 einen Korrekturwert zum Korrigieren der Anforderungskraftstoffeinspritzungsdauer durch die Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 in einen entsprechenden der Zylinder 16 zu korrigieren. Diese Anforderungskraftstoffeinspritzungsdauer durch die Einspritzeinrichtung 22 entspricht der Impulsbreite (manipulierte Variable) des Impulsstroms, der an die Einspritzeinrichtung 22 anzulegen ist.
  • Insbesondere stellt die ECU 60 die Impulsbreite (manipulierte Variable) des Impulsstroms ein, der an die Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 anzulegen ist, damit die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge und die Solleinspritzmenge einander entsprechen.
  • Nachdem der Vorgang in Schritt S27 vollendet ist, bestimmt die ECU 60, ob der tatsächliche Rail-Druckwert NPC außerhalb des Lerndruckbereichs für den Rail-Druck in Schritt S28 liegt.
  • Zu dieser Zeit ist der tatsächliche Rail-Druckwert NPC gleich dem minimalen Wert des Lerndruckbereichs für den Rail-Druck in Schritt S12. Aus diesem Grund wird bestimmt, dass der tatsächliche Rail-Druckwert NPC nicht aus dem Lerndruckbereich für den Rail-Druck (NEIN in Schritt S28) herausfällt. Dann inkrementiert die ECU 60 den tatsächlichen Wert der Lerndruckvariablen um den Druckschritt in dem Lerndruckbereich in Schritt S29 und beendet die Abweichungslernaufgabe.
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Lernautorisierungsbedingungen nicht erfüllt sind (NEIN in Schritt S10), oder, dass der tatsächliche Rail-Druckwert NPC unterschiedlich von der Lerndruckvariablen innerhalb des vorbestimmten Lerndruckbereichs für den Rail-Druck ist (NEIN in Schritt S12), verlässt die ECU 60 die Abweichungslernaufgabe.
  • Nachdem der vorbestimmte Zyklus seit der Vollendung des Vorgangs in Schritt S29 verstrichen ist, führt die ECU 60 die Vorgänge in den Schritten S10 bis S29 durch. Insbesondere in dem Vorgang in Schritt S14 wurde der Stromwert der Lerndruckvariablen um den Druckschritt in dem vorangehenden Zyklus inkrementiert (siehe Schritt S29 der 4). Aus diesem Grund wurde der tatsächliche Rail-Druckwert NPC für das Lernen von dem minimalen Wert des Lerndruckbereichs für den Rail-Druck um den Druckschritt inkrementiert, wenn bestimmt wird, dass der tatsächliche Rail-Druckwert NPC gleich der Lerndruckvariablen ist (JA in Schritt S12).
  • Somit ermöglichen die Vorgänge in den Schritten S16 bis S27 das Lernen eines Korrekturwerts der Solleinspritzmenge oder der Anforderungskraftstoffeinspritzungsdauer an dem tatsächlichen Rail-Druckwert NPC, der gleich dem Druckwert ist, der um den Druckschritt höher als der Minimalwert der Lerndruckvariablen ist.
  • Insbesondere kann die Wiederholung der Vorgänge in den Schritten S16 bis S29 bis die Bestimmung in Schritt S28 bestätigend ist, vollständig die Lernkorrekturwerte der Solleinspritzmenge oder der angeforderten Kraftstoffeinspritzungsdauer durch den Lerndruckbereich für den Rail-Druck vollständig lernen.
  • Zurück zu 2 arbeitet der Glättungsprozessor B10, um die Kraftstoffmenge, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 eingespritzt wird, wenn die Solleinspritzmenge QFIN gleich wie oder niedriger als Null wegen der Momentreduzierungsanforderung für die Dieselmaschine 10 wird, allmählich zu reduzieren.
  • Die allmähliche Reduzierung der Kraftstoffmenge, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 gemäß der Momentreduzierungsanforderung tatsächlich eingespritzt wird, erfordert Zeit, bis die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzeinrichtung 22 tatsächlich beendet wurde, da die Solleinspritzmenge QFIN gleich wie oder weniger als Null wird.
  • Die Momentreduzierungsanforderung reduziert ebenfalls den Soll-Rail-Druck PFIN, der durch den Soll-Rail-Druckrechner B4 bestimmt wird, was dazu führt, dass die Menge des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe 28 zu dem Druckspeicher 26 geliefert wird, Null wird. Zu dieser Zeit, wenn die Menge des Kraftstoffs, der tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 einzuspritzen ist, durch den Glättungsprozessor B10 bestimmt wird, verursacht die allmähliche Reduzierung der Menge des tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 einzuspritzenden Kraftstoffs, dass der Rail-Druck in dem Druckspeicher 26 sinkt. Dies führt dazu, dass der tatsächliche Rail-Druckwert NPC auf den Soll-Rail-Druck PFIN hinauf reduziert wird.
  • Wenn die Menge des Kraftstoffs, der tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 einzuspritzen ist, allmählich reduziert wird, um schlussendlich Null zu erreichen, ist der tatsächliche Rail-Druckwert NPC auf einen geringen Druck begrenzt, der im Wesentlichen gleich einem Soll-Rail-Druck für ein niedriges Moment ist.
  • Die niedrige Begrenzung des tatsächlichen Rail-Druckwerts NPC macht es schwierig, den Korrekturwert der Solleinspritzmenge oder die Anforderung der Kraftstoffeinspritzungsdauer durch den Lerndruckbereich von dem minimalen Druckwert zu einem maximalen Druckwert vollständig zu lernen.
  • Mit anderen Worten führt sogar das Auftreten der Momentreduzierungsanforderung, die niedrige Begrenzung des tatsächlichen Rail-Druckwerts NPC dazu, dass die Chance reduziert ist, dass die Bestimmung in Schritt S12 bestätigend ist. Dies macht es schwierig, Lernkorrekturwerte der Solleinspritzmenge oder der Anforderung der Kraftstoffeinspritzungsdauer innerhalb eines hohen Druckbereichs in dem Lerndruckbereich zu lernen.
  • Um dem Problem wegen der niedrigen Begrenzung des tatsächlichen Rail-Druckwerts NPC zu begegnen, führt der Glättungsbeendigungsprozessor B16 der ECU 60 eine Glättungsbeendigungsaufgabe durch. Die Glättungsbeendigungsaufgabe, die durch die ECU 60 auszuführen ist (den Glättungsbeendigungsprozessor B16) wird im Folgenden mit Bezug auf 6 beschrieben. Die ECU 60 ist programmiert, die Glättungsbeendigungsaufgabe jeden vorbestimmten Zyklus auszuführen.
  • Wenn die Glättungsbeendigungsaufgabe begonnen wird, bestimmt die ECU 60, ob die Momentreduzierungsanforderung ausgehend von dem tatsächlichen Hub des Beschleunigerpedals, der durch den Beschleunigerfühler 52 gemessen wird, und ausgehend von der Drehzahl der Kurbelwelle 36, die dabei in Schritt S30 berechnet wird, erscheint. Der Betrieb in Schritt S30 bestimmt, ob die Menge des Kraftstoffs, der von der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 einzuspritzen ist, Null wird. Aus diesem Grund sind Momentreduzierungsanforderungen ausgehend von kleinen Hüben zur Reduzierung des Moments und die, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle 36 niedriger als eine vorbestimmte Drehzahl ist, nicht in der „Momentreduzierungsanforderung" in Schritt S30 enthalten.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Momentreduzierungsanforderung erscheint (JA in Schritt S30), bestimmt die ECU 60, ob die Kupplung 43 eingestellt ist, die Kurbelwelle 36 und die angetriebene Welle 45 voneinander zu lösen (die Kupplung 43 ist nicht in Eingriff), ausgehend von dem tatsächlichen Hub des Kupplungspedals 46, der durch den Kupplungsfühler 50 gemessen wurde.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Kupplung 43 nicht in Eingriff ist (JA in Schritt S32), bestimmt die ECU 60, dass eine Glättungsbeendigungsanforderung erscheint (eingeschaltet wird), und beendet den Glättungsvorgang (allmählicher Reduzierungsvorgang) durch den Glättungsprozessor B10, um dabei die Kraftstoffeinspritzung der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 in Schritt S34 gezwungen zu beenden. Danach verlässt die ECU 60 die Glättungsbeendigungsaufgabe.
  • Da die Kraftstoffeinspritzung der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 gezwungen beendet wird, sind die Lernautorisierungsbedingungen plötzlich erfüllt, so dass die Bestimmung in Schritt S10 plötzlich bestätigend ist. Dies ermöglicht es, dass die Lernautorisierungsbedingungen erfüllt sind, während der tatsächliche Rail-Druckwert NPC innerhalb des hohen Druckbereichs in dem Lerndruckbereich liegt, was es möglich macht, die Chance zu erhöhen, dass die Bestimmung in Schritt S12 bestätigend ist. Mit anderen Worten ist es möglich, die Chance zu erhöhen, dass die Lernautorisierungsbedingungen in Schritt S10 und die Lernausführungsbedingungen, die in Schritt S12 definiert sind, beide erfüllt sind.
  • Wenn anders bestimmt wird, dass keine Momentreduzierungsanforderungen erscheinen (NEIN in Schritt S30), oder dass die Kupplung 43 in Eingriff ist (NEIN in Schritt S32), verlässt die ECU 60 die Glättungsbeendigungsaufgabe.
  • 7 zeigt Wirkungen, die durch die Glättungsbeendigungsaufgabe erreicht werden. Insbesondere zeigt (a) der 7 schematisch einen Übergang des tatsächlichen Rail-Druckwerts NPC, und (b) der 7 zeigt schematisch einen Übergang der Solleinspritzmenge. Zusätzlich zeigt (c) der 7 schematisch einen Übergang der Glättungsbeendigungsaufgabe, und (d) der 7 zeigt schematisch einen Übergang der Betriebszustände der Kupplung 43. Darüber hinaus zeigt (e) der 7 schematisch einen Übergang der Lernautorisierungsbedingungen und (f) der 7 zeigt schematisch einen Übergang der Ausführung des Lernens des Korrekturwerts.
  • Wenn die Momentreduzierungsanforderung zu einer Zeit t1 erscheint, wird die Menge des Kraftstoffs, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 eingespritzt wird, plötzlich reduziert, und der Soll-Rail-Druck PFIN wird ebenfalls plötzlich reduziert (siehe die langgestrichelte und die kurzgestrichelte Linie in (a) der 7).
  • Nach einer Zeit t2 nach der Zeit t1 reduziert der Glättungsprozess durch den Glättungsprozessor B10 allmählich die Menge des Kraftstoffs, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 eingespritzt wird. Danach, wenn die Kupplung 43 zu einer Zeit t3 gelöst wird, beendet der Vorgang in Schritt S34 durch die ECU 60 den Glättungsprozess durch den Glättungsprozessor B10 zu einer Zeit t4. Dies ermöglicht, dass die Solleinspritzmenge gleich wie oder niedriger als Null ist.
  • Insbesondere, wenn die Solleinspritzmenge gleich wie oder niedriger als der Schwellwert α wird (siehe die langstrichlierte und die kurzstrichlierte Linie in (b) der 7), sind die Lernautorisierungsbedingungen zu der Zeit t4 erfüllt (siehe (e) der 7).
  • Wenn danach der tatsächliche Rail-Druckwert NPC die Lerndruckvariable innerhalb eines Hochdruckbereichs in dem Lerndruckbereich zu einer Zeit t5 erreicht (siehe die Strich-Zweipunktlinie in (a) der 7), sind die Lernausführungsbedingungen erfüllt, so dass das Lernen des Korrekturwerts ausgeführt wird. Somit ist es möglich, die Gelegenheit zum Lernen von Korrekturwerten der Solleinspritzmenge oder der Anforderung der Kraftstoffeinspritzungsdauer innerhalb eines Hochdruckbereichs in dem Lerndruckbereich wirkungsvoll bereitzustellen.
  • Im Gegensatz, wenn der Glättungsprozess durch den Glättungsprozessor B10 nicht beendet ist, wird die Solleinspritzmenge allmählich reduziert (siehe die Strich-Zweipunktlinie in (b) der 7). Somit wird, wenn die Solleinspritzmenge gleich wie oder niedriger als der Schwellwert α zu einer Zeit t6 wird, der tatsächliche Rail-Druckwert NPC nahe an den Soll-Rail-Druck PFIN reduziert (siehe (a) der 7). Dies macht es schwierig, die Gelegenheit bereitzustellen, die Korrekturwerte der Solleinspritzmenge oder der Anforderung der Kraftstoffeinspritzungsdauer innerhalb eines Hochdruckbereichs in dem Lerndruckbereich zu lernen.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist das Kraftstoffeinspritzungssystem FS gemäß der ersten Ausführungsform ausgelegt, den Glättungsprozess durch den Glättungsprozessor B10 zu beenden, um dabei gezwungen die Kraftstoffeinspritzung der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 zu beenden. Dies führt zu einer ersten Wirkung von vollständigen Lernkorrekturwerten der Solleinspritzmenge oder der Anforderung der Kraftstoffeinspritzungsdauer durch den Lerndruckbereich.
  • Das Kraftstoffeinspritzungssystem FS ist ebenfalls ausgelegt, den Glättungsprozess zu unterbrechen, vorausgesetzt, dass die Momentreduzierungsanforderung erscheint und die Kupplung 43 außer Eingriff ist, um die Kurbelwelle 36 und die angetriebene Welle 45 voneinander zu lösen. Dies führt zu einer zweiten Wirkung dass, sogar, falls das durch die Dieselmaschine 10 erzeugte Moment plötzlich durch die Unterbrechung des Glättungsprozesses durch den Glättungsprozessor B10 unterbrochen wird, verhindert oder reduziert wird, dass Insassen des Motorfahrzeugs eine Schwingung wegen der plötzlichen Reduzierung des Moments fühlen.
  • Das Kraftstoffeinspritzungssystem FS ist außerdem ausgelegt, ein Lernen von Korrekturwerten der Einspritzeinrichtung 22 für jeden der gleichmäßig beabstandeten Druckwerte innerhalb des vorbestimmten Lerndruckbereichs durchzuführen. Da die Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung 22 abhängig von dem tatsächlichen Rail-Druckwert variiert, erreicht das Kraftstoffeinspritzungssystem FS eine dritte Wirkung, dass die Korrekturwerte der Einspritzeinrichtung 22 für jeden der gleichmäßig beabstandeten Druckwerte innerhalb des Lerndruckbereichs geeignet bestimmt werden, ohne den Lerndruckbereich zu reduzieren.
  • Zusätzlich ist das Kraftstoffeinspritzungssystem FS ausgelegt, die Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung 22 ausgehend von einer Einspritzung einer kleinen Menge Kraftstoffs zu lernen. Dies führt zu einer vierten Wirkung, dass eine geeignete Information erhalten wird, die erforderlich ist, um die Steuerbarkeit der Verbrennungszustände in jedem Zylinder 16 zu verbessern. Diese Anordnung führt ebenfalls zu einer fünften Wirkung, dass verhindert wird, dass die Insassen in dem Motorfahrzeug sich wegen des Anstiegs der Drehzahl der Kurbelwelle 36 ausgehend von der einzelnen Einspritzung (Einspritzung kleiner Menge) des Kraftstoffs unkomfortabel fühlen, da die Drehzahl der Kurbelwelle 36 ausgehend von der einzelnen Einspritzung des Kraftstoffs nicht bemerkenswert erhöht wird.
  • Zweite Ausführungsform
  • Ein Kraftstoffeinspritzungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Konstruktion des Kraftstoffeinspritzungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform ist im Wesentlichen identisch zu der des Kraftstoffeinspritzungssystems FS gemäß der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme einiger Punkte, die im Folgenden beschrieben sind. So werden ähnliche Teile zwischen den Kraftstoffeinspritzungssystemen gemäß der ersten und zweiten Ausführungsformen, denen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind, in dieser Beschreibung ausgelassen oder vereinfacht.
  • In der ersten Ausführungsform löst das ausser Eingriff Bringen der Kupplung 43 durch die ECU 60 des Kraftstoffeinspritzungssystems FS das Beenden des Glättungsprozesses durch den Glättungsprozessor B10 aus.
  • Im Gegensatz ist die ECU 60 des Kraftstoffeinspritzungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform programmiert, den Glättungsprozess durch den Glättungsprozessor B10 zu beenden, wenn der tatsächliche Rail-Druckwert NPC geringfügig größer als der tatsächliche Wert der Lerndruckvariablen ist. Diese Anordnung beruht auf der Tatsache, dass das Verhältnis zwischen dem tatsächlichen Rail-Druckwert NPC bei dem Auftreten der Momentreduzierungsanforderung und dem tatsächlichen Wert der Lerndruckvariablen vorübergehend variiert.
  • Insbesondere ist die ECU 60 konstruiert, die Korrekturwerte der Solleinspritzmenge oder die Anforderung der Kraftstoffeinspritzungsdauer durch den Lerndruckbereich für den Rail-Druck zwischen den Hochdruck- und Niedrigdruckbereichen vollständig zu lernen. Aus diesem Grund reduziert, wenn das Lernen des Korrekturwerts innerhalb eines Druckbereichs zwischen den Hochdruck- und Niedrigdruckbereichen in dem Lerndruckbereich oder innerhalb des Niedrigdruckbereichs ausgeführt wird, das Beenden des Glättungsprozesses ansprechend auf das Außereingriffbringen der Kupplung 43 die Rate des Abfallens des Rail-Drucks. Dies kann den Beginn des Lernens des Korrekturwerts verzögern.
  • Im Gegensatz verhindert das Anhalten des Glättungsprozesses, wenn der tatsächliche Rail-Druckwert NPC geringfügig größer als der tatsächliche Wert der Lerndruckvariablen ist, die Verzögerung des Beginns des Lernens des Korrekturwerts.
  • Die Glättungsbeendigungsaufgabe, die durch die ECU 60 auszuführen ist (den Glättungsbeendigungsprozessor B16) gemäß der zweiten Ausführungsform wird im Folgenden mit Bezug auf 8 beschrieben. Die ECU 60 ist programmiert, die Glättungsbeendigungsaufgabe jeden vorbestimmten Zyklus auszuführen. Die Betätigungen der Glättungsbeendigungsaufgabe gemäß der zweiten Ausführungsform, die denen der Glättungsbeendigungsaufgabe gemäß der ersten Ausführungsform identisch sind, werden in der Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
  • In der Glättungsbeendigungsaufgabe gemäß der zweiten Ausführungsform bestimmt die ECU 60, wenn bestimmt wird, dass die Kupplung 43 außer Eingriff ist (JA in Schritt S32), ob der tatsächliche Rail-Druckwert NPC gleich wie oder größer als die Summe des tatsächlichen Werts der Lerndruckvariablen und eines geringen Druckwerts (Δ) in Schritt S40 ist.
  • Wenn bestimmt wird, dass der tatsächliche Rail-Druckwert NPC gleich wie oder größer als die Summe des tatsächlichen Werts der Lerndruckvariablen und des geringen Druckwerts Δ ist (JA in Schritt S40), geht die ECU 60 zu Schritt S34. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der tatsächliche Rail-Druckwert NPC niedriger als die Summe des tatsächlichen Werts der Lerndruckvariablen und des geringen Druckwerts Δ ist (NEIN in Schritt S40), verlässt die ECU 60 die Glättungsbeendigungsaufgabe.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist das Kraftstoffeinspritzungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform ausgelegt, den Glättungsprozess zu beenden, wenn der tatsächliche Rail-Druckwert NPC nahe einem tatsächlichen Wert der Lerndruckvariablen liegt. Dies führt zusätzlich zu den ersten bis fünften Wirkungen zu einer sechsten Wirkung, dass eine Zeit verkürzt wird, die erforderlich ist, damit der tatsächliche Rail-Druckwert den tatsächlichen Wert der Lerndruckvariablen erreicht.
  • Dritte Ausführungsform
  • Ein Kraftstoffeinspritzungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Konstruktion des Kraftstoffeinspritzungssystems der dritten Ausführungsform ist im Wesentlichen identisch zu der des Kraftstoffeinspritzungssystems ES gemäß der ersten Ausführungsform mit Ausnahme einiger Punkte, die im Folgenden beschrieben werden. So sind ähnliche Teile zwischen den Kraftstoffeinspritzungssystemen gemäß der ersten und der dritten Ausführungsformen, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind, in der Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
  • Die Glättungsbeendigungsaufgabe, die durch die ECU 60 (den Glättungsbeendigungsprozessor B16) gemäß der dritten Ausführungsform auszuführen ist, wird im Folgenden mit Bezug auf 9 beschrieben. Die ECU 60 ist programmiert, die Glättungsbeendigungsaufgabe jeden vorbestimmten Zyklus auszuführen.
  • In der Glättungsbeendigungsaufgabe gemäß der dritten Ausführungsform bestimmt die ECU 60, ob die Momentreduzierungsanforderung ausgehend von dem tatsächlichen Hub des Beschleunigerpedals, der durch den Beschleunigerfühler 52 gemessen wird, und der Drehzahl der Kurbelwelle 36, die dabei in Schritt S50 wie in Schritt S30 berechnet wird, erscheint.
  • Wenn bestimmt ist, dass die Momentreduzierungsanforderung erscheint (JA in Schritt S50), sperrt die ECU 60 den Soll-Rail-Druck auf den tatsächlichen Wert der Lerndruckvariablen in Schritt S52, und verlässt ansonsten (NEIN in Schritt S50) die Glättungsbeendigungsaufgabe.
  • Als Nächstes bestimmt die ECU 60, ob das Lernen des Korrekturwerts in Schritt S54 vollständig ist.
  • Wenn bestimmt wird, dass das Lernen des Korrekturwerts in Schritt S54 vollständig ist (JA in Schritt S54), löst die ECU 60 die Sperre des Soll-Rail-Drucks in Schritt S56, und verlässt die Glättungsbeendigungsaufgabe. Wenn andererseits bestimmt wird, dass das Lernen des Korrekturwerts in Schritt S54 nicht vollständig ist (NEIN in Schritt S54), beendet die ECU 60 die Glättungsbeendigungsaufgabe.
  • Die Konstruktion des Kraftstoffeinspritzungssystems gemäß der dritten Ausführungsform regelt den tatsächlichen Rail- Druckwert, damit er mit dem tatsächlichen Wert der Lerndruckvariablen übereinstimmt, bis das Lernen des Korrekturwerts vollständig ist. Nachdem das Lernen des Korrekturwerts vollständig ist, steuert die Konstruktion des Kraftstoffeinspritzungssystems gemäß der dritten Ausführungsform, dass der tatsächliche Rail-Druck mit dem Soll-Rail-Druck übereinstimmt, der durch den Soll-Rail-Druckrechner B4 berechnet wurde.
  • Wie oben beschrieben wurde, wird in der dritten Ausführungsform angenommen, dass die Solleinspritzmenge, die durch den Einspritzmengenrechner B2 berechnet wurde, mit der Reduzierung des Soll-Rail-Drucks reduziert wird, die durch den Soll-Rail-Druckrechner B4 berechnet wurde. Sogar falls diese Annahme ausgeführt wird, verhindert jedoch das Sperren des Soll-Rail-Drucks auf den tatsächlichen Wert der Lerndruckvariablen bis das Lernen des Korrekturwerts vollendet ist, dass der Lerndruckbereich reduziert wird.
  • In den ersten bis dritten Ausführungsformen ist die vorliegende Erfindung auf ein Kraftstoffeinspritzungssystem angewendet, das in dem Motorfahrzeug eingebaut ist, in dem das manuelle Getriebe 44 eingebaut wurde, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Anwendung begrenzt. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung auf ein Kraftstoffeinspritzungssystem angewendet werden, das in einem Motorfahrzeug eingebaut ist, in dem ein automatisches Getriebe eingebaut wurde. Ein derartiges Kraftstoffeinspritzungssystem wurde zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2007-138 749 und der deutschen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer DE 10 2006 035 438 A1 , die der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer US 2007/0112 502 A1 und der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2007-138 750 entspricht, aufgenommen.
  • Zum Beispiel ist das Kraftstoffeinspritzungssystem, das in dem Fahrzeug mit automatischem Getriebe eingebaut ist, ausgelegt:
    eine Änderung des Drehausmaßes der Kurbelwelle zu messen, wenn eine einzelne Einspritzung des Kraftstoffs (Einspritzung einer kleinen Kraftstoffmenge) ausgeführt wird;
    eine Rutschrate zwischen der Kurbelwelle und der angetriebenen Welle zu messen, wenn die einzelne Einspritzung des Kraftstoffs ausgeführt wird;
    ausgehend von der gemessenen Rutschrate und der gemessenen Änderung des Drehausmaßes der Kurbelwelle eine Kraftstoffmenge zu schätzen, die von der Einspritzeinrichtung tatsächlich einzuspritzen ist, wenn die einzelne Einspritzung des Kraftstoffs ausgeführt wird;
    und ausgehend von dem Unterschied zwischen der geschätzten tatsächlichen Kraftstoffmenge, die von der Einspritzeinrichtung tatsächlich einzuspritzen ist, und der Solleinspritzmenge eine Abweichung zu lernen.
  • In dem Kraftstoffeinspritzungssystem, das in dem Fahrzeug mit automatischem Getriebe eingebaut ist, ist der tatsächliche Rail-Druckwert NPC, wenn die Menge des tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 einzuspritzenden Kraftstoffs allmählich reduziert wird, um schlussendlich Null zu erreichen, auf einen niedrigen Druck begrenzt, der im Wesentlichen gleich einem Soll-Rail-Druck für ein niedriges Moment ist.
  • Somit reduziert sogar bei dem Auftreten einer Momentreduzierungsanforderung die niedrige Begrenzung des tatsächlichen Rail-Druckwerts NPC die Chance, dass die Bestimmung in Schritt S12 bestätigend ist. Dies erhöht das gleiche Problem, wie das in den ersten bis dritten Ausführungsformen ausgeführte. Die vorliegende Erfindung, die an einem Kraftstoffeinspritzungssystem angewendet ist, das in einem Fahrzeug mit automatischem Getriebe eingebaut ist, kann daher das Problem auf die gleiche Weise wie jede der ersten bis dritten Ausführungsformen lösen.
  • Anstelle des manuellen Getriebes 44 kann ein Planetengetriebe in einem Motorfahrzeug eingebaut sein, in dem das Kraftstoffeinspritzungssystem ES eingebaut wurde. In diesem Fall ist das Planetengetriebe mit einer Vielzahl von Reibelementen wie zum Beispiel Kupplungen und Bremsbändern(-trommeln) ausgestattet, die betätigt werden können, um ausgehend von den Reibelementen einen einer Vielzahl von Antriebszügen zu schalten.
  • Wenn die Kurbelwelle 36 und die angetriebene Welle 45 voneinander gelöst werden, kann das Planetengetriebe ausgelegt sein, die Reibungselemente zu öffnen, um die Kurbelwelle 36 und die angetriebene Welle 45 voneinander zu lösen.
  • Die Autorisierungsbedingungen können einen Zustand beinhalten, in dem kein Lernen eines Korrekturwerts durchgeführt wird, wenn der Fahrweg des Motorfahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Abstands liegt. In diesem Fall, wenn das Lernen des Korrekturwerts für jeden Zylinder 16 vollendet ist, und für jeden der gleichmäßig beabstandeten Druckwerte innerhalb des vorbestimmten Lerndruckbereichs, sind die Lernautorisierungsbedingungen sogar dann nicht erfüllt, falls die Momentreduzierungsanforderung erscheint, ohne dass der Fahrabstand den vorbestimmten Abstand überschreitet.
  • Die Lernautorisierungsbedingungen können ebenfalls eine andere Bedingung enthalten, dass die Änderung im Lastmoment, das auf die Kurbelwelle 36 aufzubringen ist, gleich wie oder niedriger als eine vorbestimmte Höhe ist. In diesem Fall kann das Lernen des Korrekturwerts beendet werden, wenn die Änderung in dem auf die Kurbelwelle 36 aufzubringenden Lastmoment größer als die vorbestimmte Höhe ist.
  • Während das Lernen des Korrekturwerts ausgeführt wird, können die funktionalen Module B4, B6 und B8 den tatsächlichen Rail-Druckwert regeln, der mit dem tatsächlichen Wert der Lerndruckvariablen übereinzustimmen ist.
  • In den ersten bis dritten Ausführungsformen wird das Lernen des Korrekturwerts für jeden Zylinder 16 von dem Niedrigdruckbereich auf den Hochdruckbereich innerhalb des Lerndruckbereichs durchgeführt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konstruktion begrenzt.
  • Insbesondere, wenn die Lernautorisierungsbedingungen bei einem tatsächlichen Rail-Druckwert erfüllt sind, kann das Lernen des Korrekturwerts für jeden der gleichmäßig beabstandeten Druckwerte innerhalb eines Druckbereichs in dem vorbestimmten Lerndruckbereich durchgeführt werden; dieser Druckbereich kann bei dem tatsächlichen Rail-Druckwert definiert werden. In dieser Modifikation ist es möglich, Korrekturwerte der Solleinspritzmenge oder die Anforderung der Kraftstoffeinspritzungsdauer innerhalb von sowohl dem Hochdruckbereich wie auch dem Niedrigdruckbereich in dem Lerndruckbereich für den Rail-Druck zu lernen, sobald die Lernautorisierungsbedingungen erfüllt sind.
  • In den ersten und zweiten Ausführungsformen beendet die ECU 60 gezwungen den allmählichen Reduzierungsvorgang durch den Glättungsprozessor B10, wenn es bestimmt ist, dass die Kupplung 43 außer Eingriff ist, oder dass der tatsächliche Rail-Druck nahe an den tatsächlichen Wert der Lerndruckvariablen Vorrichtung. Dies führt zu einer Reduzierung der Kraftstoffmenge, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 eingespritzt wird, dass sie gleich wie oder niedriger als Null ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konstruktion begrenzt.
  • Zum Beispiel stellt die ECU 60 zum Beispiel die Impulsbreite des Impulsstroms ein, um dabei die Reduzierungsrate der Kraftstoffmenge, die von der Einspritzeinrichtung 22 einzuspritzen ist, derart zu steuern, dass:
    die Kraftstoffmenge, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 eingespritzt wird, Null wird, wenn der tatsächliche Rail-Druck eingestellt ist, nahe an dem tatsächlichen Wert der Lerndruckvariablen zu liegen.
  • Noch genauer weist die ECU 60 ein darin gespeichertes Kennfeld M4 auf. Das Kennfeld M4 repräsentiert eine Variable der Kraftstoffmenge, die von dem Druckspeicher 26 zu liefern ist, als Funktion einer Variablen der Reduzierungsmenge des Rail-Drucks. Die ECU 60 nimmt Bezug auf das Kennfeld M4, um die Reduzierungsrate der Kraftstoffmenge einzustellen, die ausgehend von dem Bezug von der Einspritzeinrichtung 22 einzuspritzen ist.
  • Der Regler B8 arbeitet, um die Rail-Druckregelungsaufgabe gemäß einem PID-Regelungsalgorithmus auszuführen, damit der tatsächliche Rail-Druck mit dem Soll-Rail-Druck übereinstimmt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konstruktion begrenzt. Insbesondere kann das funktionale Modul B8 der ECU 60 die Rail-Druckregelungsaufgabe gemäß einem PI-Regelungsalgorithmus oder gemäß einem Vorwärtszufuhrsteuerungsalgorithmus ausführen.
  • In den ersten bis dritten Ausführungsformen dient die Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 als Einrichtung zum Reduzieren des Drucks (Rail-Druck) des Kraftstoffs, der in dem Druckspeicher 26 gespeichert ist, mit Ausnahme, dass der Rail-Druck einen kritischen Zustand nahe dem widerstehenden oberen Grenzdruck erreicht. Mit anderen Worten sind keine Druckreduzierungsventile bereitgestellt, um den Druck des Kraftstoffs in dem Druckspeicher 26 in den Kraftstofftank 30 zurückzuführen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konstruktion begrenzt. Insbesondere, wie durch die Strich-Zweipunktlinie in 1 dargestellt ist, kann das Kraftstoffeinspritzungssystem ES mit einem Druckreduzierungsventil 70 ausgestattet sein.
  • In dieser Modifikation ist es möglich, die Kraftstoffmenge allmählich zu reduzieren, die von der Einspritzeinrichtung 22 für jeden Zylinder 16 im Ansprechen auf das Auftreten der Momentreduzierungsanforderung tatsächlich eingespritzt wird, und somit verhindern, dass das durch die Dieselmaschine 10 erzeugte Moment plötzlich variiert.
  • Zusätzlich kann das Kraftstoffeinspritzungssystem dieser Modifikation den Druck des in dem Druckspeicher 26 gespeicherten Kraftstoffs mit der Verwendung des Druckreduzierungsventils 70 reduzieren, während das Lernen des Korrekturwerts, das in den ersten bis dritten Ausführungsformen beschrieben ist, wirkungsvoll ausgeführt werden kann. Insbesondere kann das Kraftstoffeinspritzungssystem dieser Modifikation den tatsächlichen Rail-Druckwert steuern, damit er plötzlich mit dem Soll-Rail-Druck übereinstimmt, der durch den Soll-Rail-Druckrechner B4 eingestellt wurde, nachdem in der dritten Ausführungsform das Lernen des Korrekturwerts vollendet ist.
  • In den ersten bis dritten Ausführungsformen wird als Brennkraftmaschine die Dieselmaschine 10 verwendet, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf diese Konstruktion begrenzt. Insbesondere kann eine funkengezündete Benzinmaschine wie zum Beispiel eine Benzinmaschine mit Direkteinspritzung als Brennkraftmaschine verwendet werden. Insbesondere in der Benzinmaschine mit Direkteinspritzung ist es wahrscheinlich, dass eine Anforderung auftritt, den Kraftstoffdruck unterschiedlich einzustellen, der von einer Einspritzeinrichtung eingespritzt wird. Andererseits, wie oben beschrieben wurde, variiert eine Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung 22 mit der Änderung des Drucks des Kraftstoffs, der in dem Druckspeicher 26 gespeichert ist. Aus diesem Grund ist es erwünscht, Korrekturwerte der Solleinspritzmenge oder der Anforderung der Kraftstoffeinspritzungsdauer für jeden der gleichmäßig beabstandeten Druckwerte innerhalb des vorbestimmten Lerndruckbereichs zu lernen.
  • Entsprechend, wenn Korrekturwerte gelernt werden, vorausgesetzt, dass die Menge des Kraftstoffs, die tatsächlich von der Einspritzeinrichtung 22 eingespritzt wird, wegen des Erscheinens der Momentreduzierungsanforderung gleich Null ist, kann die vorliegende Erfindung, die an einer Benzinmaschine mit Direkteinspritzung angewendet ist, wirkungsvoll verhindern, dass der Lerndruckbereich reduziert wird.
  • Während beschrieben wurde, was derzeit als die Ausführungsformen und Modifikationen der vorliegenden Erfindungen betrachtet wird, ist zu verstehen, dass verschiedene Modifikationen, die noch nicht beschrieben sind, darin gemacht werden können und es ist beabsichtigt, dass die anhängenden Ansprüche alle Modifikationen abdecken, die innerhalb des wahren Geists und Bereichs der Erfindung fallen.
  • Wenn in einer Vorrichtung eine Momentreduzierungsanforderung erscheint, reduziert eine Reduzierungseinheit allmählich eine Kraftstoffmenge, die in einer ersten Betriebsart von der Einspritzeinrichtung einzuspritzen ist. Ein gesteuerter Parameter variiert abhängig von der allmählich reduzierten Kraftstoffmenge. Eine Lerneinheit arbeitet in einer zweiten Betriebsart, vorausgesetzt, dass die Momentreduzierungsanforderung erscheint und, dass ein Wert des gesteuerten Parameters eine Lernausführungsbedingung erfüllt, um dabei zu verursachen, dass die Einspritzeinrichtung eine Lernkraftstoffeinspritzung in eine Brennkraftmaschine durchführt. Die Lerneinheit misst eine Änderung der Drehung einer Abtriebswelle ausgehend von der Lernkraftstoffeinspritzung, und lernt ausgehend von der gemessenen Änderung die Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung. Eine Beschleunigungseinheit steuert die Kraftstoffmenge, die von der Einspritzeinrichtung in der ersten Betriebsart einzuspritzen ist, um dabei zu beschleunigen, dass der Wert des gesteuerten Parameters die Lernausführungsbedingung erfüllt.
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Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Lernen einer Abweichung von einer Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik einer Einspritzeinrichtung, die in einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, die eine Abtriebswelle aufweist, wobei in der Brennkraftmaschine ausgehend von einem von der Einspritzeinrichtung in diese eingespritzten Kraftstoff Energie erzeugt wird und zu der Abtriebswelle übertragen wird, um die Abtriebswelle zu drehen, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Reduzierungseinheit, die ausgelegt ist, eine Kraftstoffmenge, die von der Einspritzeinrichtung in einer ersten Betriebsart einzuspritzen ist, allmählich zu reduzieren, wenn eine Momentreduzierungsanforderung zum Beenden der Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzeinrichtung erscheint, wobei zumindest ein gesteuerter Parameter von der Menge des durch die Reduzierungseinheit allmählich reduzierten Kraftstoffs abhängig ist; eine Lerneinheit, die ausgelegt ist: in einer zweiten Betriebsart zu arbeiten, vorausgesetzt, dass die Momentreduzierungsanforderung erscheint und ein Wert des zumindest einen gesteuerten Parameters eine vorbestimmte Lernausführungsbedingung erfüllt, um dadurch zu verursachen, dass die Einspritzeinrichtung eine Lernkraftstoffeinspritzung in die Brennkraftmaschine durchführt; eine Änderung der Drehung der Abtriebswelle ausgehend von der Lernkraftstoffeinspritzung zu messen; und ausgehend von der gemessenen Änderung der Drehung der Abtriebswelle die Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung zu lernen; und eine Beschleunigungseinheit, die ausgelegt ist, die Kraftstoffmenge, die von der Einspritzeinrichtung in der ersten Betriebsart einzuspritzen ist, zu steuern, um dadurch zu beschleunigen, dass der Wert des zumindest einen gesteuerten Parameters die vorbestimmte Lernausführungsbedingung erfüllt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, außerdem mit einem Druckspeicher, der ausgelegt ist, darin Kraftstoff zu speichern, der von einer Kraftstoffpumpe zugeführt wurde, wobei der zumindest eine gesteuerte Parameter ein Druck des Kraftstoffs ist, der in dem Druckspeicher gespeichert ist, und die Einspritzeinrichtung arbeitet, den Kraftstoff einzuspritzen, der von dem Druckspeicher zugeführt wurde.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Beschleunigungseinheit ausgelegt ist, einen Betrieb der Reduzierungseinheit derart zu steuern, dass die Menge des durch die Reduzierungseinheit allmählich reduzierten Kraftstoffs Null ist, wenn der Druck des Kraftstoffs, der in dem Druckspeicher gespeichert ist, ein Soll-Druck wird, der zum Lernen der Abweichung erforderlich ist, um dadurch die Lernausführungsbedingung zu erfüllen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Beschleunigungseinheit ausgelegt ist, das allmähliche Reduzieren durch die Reduzierungseinheit zu beenden, um dabei die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzeinrichtung in der ersten Betriebsart zu beenden.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug eingebaut ist und die Beschleunigungseinheit ausgelegt ist, das allmähliche Reduzieren durch die Reduzierungseinheit zu beenden, vorausgesetzt, dass: die Momentreduzierungsanforderung erscheint; und die Abtriebswelle der Brennkraftmaschine und eine angetriebene Welle, an der Antriebsräder montiert sind, mechanisch voneinander entkoppelt sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Lerneinheit ausgelegt ist, die Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung für jeden einer Vielzahl von Druckwerten in einem vorbestimmten Lerndruckbereich für den Druck des Kraftstoffs zu lernen, der in den Druckspeicher gespeichert ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Lerneinheit ausgelegt ist, die Abweichung von der Soll-Kraftstoffeinspritzcharakteristik der Einspritzeinrichtung für jeden einer Vielzahl von Druckwerten in einem vorbestimmten Lerndruckbereich für den Druck des Kraftstoffs zu lernen, der in dem Druckspeicher gespeichert ist, und die Beschleunigungseinheit ausgelegt ist, das allmähliche Reduzieren durch die Reduzierungseinheit zu beenden, wenn der Druck des Kraftstoffs, der in dem Druckspeicher gespeichert ist, ein Solldruck wird, der zum Lernen der Abweichung erforderlich ist, um dadurch die Lernausführungsbedingung zu erfüllen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lernkraftstoffeinspritzung eine Zusatzeinspritzung von Kraftstoff durch die Einspritzeinrichtung in einer Vielzahl von Einspritzungen des Kraftstoffs durch die Einspritzeinrichtung in einem Verbrennungszyklus der Brennkraftmaschine ist, und die Vielzahl der Einspritzungen eine Haupteinspritzung zum Erzeugen eines Moments der Brennkraftmaschine einschließt, und eine Kraftstoffmenge, die ausgehend von der Zusatzeinspritzung von der Einspritzeinrichtung einzuspritzen ist, kleiner ist als die Kraftstoffmenge, die von der Einspritzeinrichtung ausgehend von der Haupteinspritzung einzuspritzen ist.
  9. Kraftstoffeinspritzungssystem mit: einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einer Einspritzeinrichtung, wie er in Anspruch 1 angeführt ist.
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