DE102008041485A1

DE102008041485A1 - Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung

Info

Publication number: DE102008041485A1
Application number: DE102008041485A
Authority: DE
Inventors: Takayoshi Kariya-shi Inaba; Mamoru Kariya-shi Oki; Yuuki Kariya-shi Tarusawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2028-08-23
Also published as: JP4735620B2; JP2009052442A; DE102008041485B4

Abstract

Eine Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung für eine Verwendung in einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem für Dieselkraftmaschinen wird bereitgestellt. Die Kraftfstoffeinspritzmengenlernvorrichtung arbeitet, um die Kraftstoffmenge, die von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, bei jedem von diskreten zu lernenden Leitungsdrücken in einem Common-Rail zu lernen. Wenn der Druck des Kraftstoffs in dem Common-Rail einen der zu lernenden Leitungsdrücke erreicht, gibt die Einspritzmengenlernvorrichtung ein Ansteuerungssignal an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung aus, um den Kraftstoff zu sprühen, wobei sie eine sich ergebende Menge des Kraftstoffs als eine gelernte Einspritzmenge bestimmt. Die Einspritzmengenlernvorrichtung bestimmt auf der Grundlage der gelernten Einspritzmenge ebenso die Menge des Kraftstoffs, die vermutlich bei eimem nicht-gelernten Leitungsdruck gesprüht wird, der ein anderer der zu lernenden Leitungsdrücke ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung, die in einem Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Kraftstoffleitung bzw. einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem für Dieselkraftmaschinen eingesetzt werden kann, um die aus Kraftstoffeinspritzeinrichtungen ausgestoßene bzw. gesprühte Kraftstoffmenge zu lernen.
2. Hintergrund der Erfindung
Es gibt bekannte Kraftstoffeinspritzsysteme für Dieselkraftmaschinen, die ausgelegt sind, eine kleine Kraftstoffmenge (üblicherweise Voreinspritzung genannt) in die Kraftmaschine vor einer Haupteinspritzung von Kraftstoff auszustoßen bzw. zu sprühen, um ein Verbrennungsgeräusch oder NOx-Emissionen zu verringern. Die Kraftstoffmenge, die für die Voreinspritzung verwendet wird, ist sehr klein, wobei somit eine Verbesserung der Genauigkeit bei einer Steuerung der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu sprühenden Kraftstoffmenge erforderlich ist, um die vorstehend genannten vorteilhaften Effekte der Voreinspritzung vollständig sicherzustellen. Die Erfüllung eines derartigen Erfordernisses wird erreicht, indem eine Differenz zwischen einer von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu sprühenden Kraftstoffsollmenge und einer sich tatsächlich ergebenden Kraftstoffmenge, die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird (die nachstehend als auch tatsächliche Einspritzmenge bezeichnet wird), bestimmt wird und eine Einschaltdauer, für die die Kraftstoffeinspritzeinrichtung offen gehalten wird, korrigiert wird, um die bestimmte Differenz nach Erfordernis zu kompensieren.
Die japanische Patentveröffentlichung 2005-36788 lehrt ein Einspritzmengenlernsystem, das ausgelegt ist, die Kraftstoffeinspritzeinrichtung anzuweisen, einen einzelnen Strahl einer kleinen Kraftstoffmenge in eine Dieselkraftmaschine während einer Nicht-Einspritzzeitdauer, wie beispielsweise eine Verzögerung der Kraftmaschine, für die keine erforderliche Last auf die Kraftmaschine wirkt, zu sprühen, wobei ein Ansteuerungsimpulssignal, das angibt, dass eine von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung einzuspritzende Sollkraftstoffmenge kleiner als Null (0) ist, zu der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ausgegeben wird, und eine Änderung in der Geschwindigkeit der Kraftmaschine, die sich aus der Einspritzung des Strahls des Kraftstoffes in die Kraftmaschine ergibt, abzufragen, um die kleine Kraftstoffmenge, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, zu lernen. Es ist anzumerken, dass das Ansteuerungsimpulssignal, das angibt, dass die Sollmenge kleiner als Null (0) ist, dazu dient, die Kraftstoffeinspritzeinrichtung lediglich für eine kurze Zeitdauer mit Energie zu versorgen, ohne den Kraftstoff tatsächlich einzuspritzen.
Üblicherweise variiert der Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung bzw. dem Common-Rail über einem breiten Bereich. Das Einspritzmengenlernsystem gemäß der vorstehend genannten Veröffentlichung muss folglich viel Zeit verbrauchen (d. h. eine lange Fahrdistanz eines Kraftfahrzeugs, in dem die Dieselkraftmaschine eingebaut ist), um die tatsächliche Einspritzmenge bei allen einer Vielzahl von Druckpegeln in dem Common-Rail zu lernen, die in dem breiten Bereich eingestellt sind. Insbesondere ist das Einspritzmengenlernsystem ausgelegt, die tatsächliche Einspritzmenge zu lernen, wenn die Dieselkraftmaschine bei lastfreien Bedingungen läuft, was somit eine Verringerung der Anzahl von Möglichkeiten zur Folge hat, um die tatsächliche Einspritzmenge bei höheren Pegeln des Drucks in dem Common-Rail zu lernen.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist folglich eine Hauptaufgabe der Erfindung, die Nachteile gemäß dem Stand der Technik zu vermeiden.
Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung bereitzustellen, die ausgelegt ist, die Kraftstoffmenge, die von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung vermutlich gesprüht worden ist oder tatsächlich gesprüht wird, über einem breiten Druckbereich des verwendeten Kraftstoffs zu lernen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung für eine Verwendung in einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellt, das mit einem Common-Rail ausgestattet ist und ausgelegt ist, einen Kraftstoff, der in dem Common-Rail gespeichert ist, in einen Zylinder einer Dieselkraftmaschine durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu sprühen. Die Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung umfasst: (a) einen Kraftstoffdrucksensor, der arbeitet, um einen Druck des Kraftstoffs in dem Common-Rail zu messen, (b) eine Einspritzmengenlernschaltung, die arbeitet, um eine Menge des von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprühten Kraftstoffes bei jedem einer Vielzahl von zu lernenden Leitungsdrücken zu lernen, die vorausgewählte diskrete Pegel des Drucks des Kraftstoffs in dem Common-Rail sind. Wenn der Druck des Kraftstoffs in dem Common-Rail, der durch den Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, einen der zu lernenden Leitungsdrücke erreicht, gibt die Einspritzmengenlernschaltung ein Ansteuerungssignal an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung aus, um den Kraftstoff zu sprühen, wobei sie eine sich ergebende Menge des Kraftstoffs als eine gelernte Einspritzmenge bestimmt. Die Einspritzmengenlernschaltung bestimmt auf der Grundlage der gelernten Einspritzmenge ebenso eine Menge des Kraftstoffs, die vermutlich bei einem ungelernten Leitungsdruck gesprüht wird, der ein anderer der zu lernenden Leitungsdrücke ist.
Spezifisch arbeitet, wenn die Einspritzmenge bei zumindest einem der zu lernenden Leitungsdrücke gelernt worden ist, und das Lernen der Einspritzmenge bei den anderen der zu lernenden Leitungsdrücke noch nicht abgeschlossen ist, die Einspritzmengenlernvorrichtung, um die Menge des Kraftstoffs, die vermutlich bei dem anderen der zu lernenden Leitungsdrücke gesprüht wird, zu berechnen, wobei derjenige verwendet wird, der bei dem einen der zu lernenden Leitungsdrücke hergeleitet ist, wobei somit ermöglicht wird, dass eine Änderung einer zeitlichen Verschlechterung von Einspritzeigenschaften der Kraftstoffeinspritzeinrichtung über einem breiten Bereich des Drucks in dem Common-Rail gefunden wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sucht die Einspritzmengenlernschaltung einen der zu lernenden Leitungsdrücke, der den höchsten Korrelationsgrad einer Menge des Kraftstoffes, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, mit dem ungelernten Leitungsdruck aufweist, und verwendet die gelernte Einspritzmenge, die bei dem gesuchten der zu lernenden Leitungsdrücke hergeleitet wird, um die Menge des Kraftstoffes zu bestimmen, die vermutlich bei dem ungelernten Leitungsdruck gesprüht wird.
Die Einspritzmengenlernschaltung arbeitet, um einen Korrelationskoeffizienten bezüglich einer Menge des Kraftstoffs, die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, zwischen dem einen zu lernenden Leitungsdruck und dem ungelernten Leitungsdruck zu bestimmen und den Korrelationskoeffizienten zu verwenden, um die Menge des Kraftstoffes zu bestimmen, die vermutlich bei dem ungelernten Leitungsdruck gesprüht wird.
Die Einspritzmengenlernschaltung kann ebenso arbeiten, um einen Gewichtungsgrad der gelernten Einspritzmenge bei einer Bestimmung der Menge des Kraftstoffes zu bestimmen, die vermutlich bei dem ungelernten Leitungsdruck gesprüht wird.
Wenn ein Eintritt in eine Einspritzmengenlernbetriebsart erfolgt, beginnt die Einspritzmengenlernschaltung mit einem Lernen der Menge des Kraftstoffs, die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung bei jedem der zu lernenden Leitungsdrücke gesprüht wird. Die Einspritzmengenlernschaltung arbeitet ebenso, um eine Kraftstoffmenge, die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung tatsächlich gesprüht wird, in einer zweiten Einspritzmengenlernbetriebsart zu lernen, wie beispielsweise diejenige, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nummer 2005-36788 beschrieben ist, und um einen Korrekturwert zum Korrigieren des Ansteuerungssignals, das zu der Kraftstoffeinspritzeinrichtung auszugeben ist, zu bestimmen, um eine Differenz zwischen einer Sollmenge des Kraftstoffs und der gelernten Kraftstoffmenge, die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung tatsächlich gesprüht wird, zu kompensieren. Die Einspritzmengenlernschaltung reguliert eine Gewichtung der gelernten Einspritzmenge bei einer Berechnung der Menge des Kraftstoffs, die vermutlich bei dem ungelernten Leitungsdruck gesprüht wird, um eine Basiseinspritzmenge zu erzeugen, die für eine Verwendung in der zweiten Einspritzmengenlernbetriebsart geeignet ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachstehend angegeben ausführlichen Beschreibung und aus der beigefügten Zeichnung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung besser verständlich, die jedoch nicht zur Einschränkung der Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele verwendet werden sollen, sondern lediglich zum Zwecke der Beschreibung und zum Verständnis dienen.
Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild, das ein Kraftstoffeinspritzsystem veranschaulicht, in dem eine Einspritzmengenlernvorrichtung gemäß der Erfindung eingebaut ist,
2 eine beschreibende Darstellung, die einen Betrieb einer Einspritzmengenlernvorrichtung demonstriert, um die Kraftstoffmenge zu schätzen, die vermutlich gesprüht wird,
3 eine Ansicht, die Änderungen in einer Kraftstoffmenge, die von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, und eines gelernten Werts bezüglich der Zeit zeigt,
4 eine Tabelle, die zu lernende Leitungsdrücke auflistet, bei denen die Kraftstoffmenge, die von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, zu lernen ist,
5 eine Abbildung, die gelernte Werte bei zu lernenden Leitungsdrücken für Zylinder einer Dieselkraftmaschine auflistet,
6 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem Gewichtungskoeffizienten und dem Druck in einem Common-Rail demonstriert, bei dem ein gelernter Wert indirekt zu schätzen ist,
7 ein Flussdiagramm eines Programms, das durch eine Einspritzmengenlernvorrichtung auszuführen ist, um einen gelernten Wert mathematisch zu berechnen,
8 ein Flussdiagramm eines Unterprogramms, das in dem Programm gemäß 7 auszuführen ist, um einen von zu lernenden Leitungsdrücken bzw. Lernleitungsdrücken zu bestimmen, bei dem ein gelernter Wert bereits hergeleitet ist, und der die höchste Korrelation einer Kraftstoffmenge, die von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, mit einem der zu lernenden Leitungsdrücke aufweist, bei dem der gelernte Wert noch nicht hergeleitet ist, und
9 eine beschreibende Darstellung, die veranschaulicht, wie eine Größe zum Aktualisieren eines Korrekturwerts in einer Einspritzmengenlernbetriebsart bestimmt wird, die zu derjenigen, die in den 1 bis 8 diskutiert wird, unterschiedlich ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile in mehreren Darstellungen beziehen, insbesondere auf 1, ist ein Kraftstoffeinspritzsystem 20 für Dieselkraftmaschinen gezeigt, das mit einer Einspritzmengenlernvorrichtung 10 ausgestattet ist. Das Kraftstoffeinspritzsystem 20, auf das hierbei Bezug genommen wird, ist als ein Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Kraftstoffleitung bzw. Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem ausgelegt, das arbeitet, um eine Kraftstoffeinspritzung in eine Dieselkraftmaschine 21 zu steuern. Das Kraftstoffeinspritzsystem 20 umfasst einen Kraftstofftank 22, ein Ansaugsteuerungsventil 23, eine Zufuhrpumpe 24, eine gemeinsame Kraftstoffleitung bzw. ein Common-Rail 25 und Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40. Die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 ist durch eine Kraftmaschinensteuerungseinheit (ECU) 11 verwirklicht. Das Ansaugsteuerungsventil 23 und die Zufuhrpumpe 24 sind als eine Pumpeneinheit 27 zusammengefügt.
Der Kraftstofftank 22 speichert in sich einen Kraftstoff bei einem atmosphärischen Druck. Der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 22 wird mittels einer (nicht gezeigten) Niedrigdruckpumpe dem Ansaugsteuerungsventil 23 durch ein Ansaugrohr 31 zugeführt. Die Zufuhrpumpe 24 weist in sich ausgebildet eine Druckkammer auf und umfasst Kolben, die sich in entgegengesetzte Richtungen hin- und herbewegen, um den Kraftstoff in die Druckkammer anzusaugen und diesen zyklisch unter Druck zu setzen und auszustoßen. Die von der Zufuhrpumpe 24 ausgestoßene Kraftstoffmenge hängt von der Menge ab, die in die Druckkammer zu saugen ist. Die Kolben werden durch ein Drehmoment bewegt, das von der Dieselkraftmaschine 21 über eine Kurbelwelle 28 übertragen wird. Der Kraftstoff, der durch die Zufuhrpumpe 24 unter Druck gesetzt ist, wird zu dem Common-Rail 25 geliefert. Die Zufuhrpumpe 24 weist einen Auslass auf, mit dem ein Kraftstoffzufuhrrohr 32 verbunden ist. Das Kraftstoffzufuhrrohr 32 ist zwischen die Zufuhrpumpe 24 und dem Common-Rail 25 angeschlossen.
Der Common-Rail 25 dient als eine Aufspeichereinrichtung, in der der Kraftstoff, der von der Zufuhrpumpe 24 unter Druck gesetzt und zugeführt wird, gespeichert wird und bei einem gesteuerten Druck gehalten wird. Der Common-Rail 25 ist mit den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 verbunden, um den Kraftstoff jeweils in Zylinder 29 der Dieselkraftmaschine 21 zu sprühen bzw. einzuspritzen. Jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 ist in einem der Zylinder 29 eingebaut und arbeitet, um den Kraftstoff, der von dem Common-Rail 25 zugeführt wird, in eine Verbrennungskammer in dem Zylinder 29 einzuspritzen. Die Zufuhrpumpe 24, der Common-Rail 25 und die Einspritzeinrichtungen 40 sind mit einem Rücklaufrohr 33 verbunden. Eine Überschussmenge des Kraftstoffs in der Zufuhrpumpe 24, dem Common-Rail 25 und den Einspritzeinrichtungen 40 wird zu dem Kraftstofftank 22 über das Rücklaufrohr 33 zurückgeführt.
Die ECU 11 wird durch einen typischen Mikrocomputer verwirklicht, der aus einer CPU, einem ROM und einem RAM aufgebaut ist. Die CPU arbeitet, um ein Steuerungsprogramm zu implementieren, das in dem ROM gespeichert ist, um den gesamten Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems 20 zu steuern. Die ECU 11, die nachstehend ausführlich beschrieben ist, ist ausgelegt, um eine Kraftstoffeinspritzmengenlernfunktion und eine Bestimmungsfunktion für eine Einspritzmenge bei einem unerfassten Leitungsdruck auszuführen. Die ECU 11 ist bei Eingangsanschlüssen mit einem Drucksensor 13, einem Beschleunigungseinrichtungspositionssensor 14 und einem Drehsensor 15 verbunden. Der Drucksensor 13 ist in dem Common-Rail 25 eingebaut, um den Kraftstoffdruck in dem Common-Rail 25 (der nachstehend auch als Leitungsdruck bezeichnet wird) zu messen, um ein elektrisches Signal bereitzustellen, das diesen der ECU 11 angibt. Der Beschleunigungseinrichtungspositionssensor 14 arbeitet, um die Position eines (nicht gezeigten) Beschleunigungspedals des Fahrzeugs (d. h. den Öffnungsgrad des Drosselventils) zu messen und um ein elektrisches Signal auszugeben, das diese der ECU 11 angibt. Der Drehsensor 15 kann als ein typischer Kurbelwinkelsensor verwirklicht sein, der die Position (d. h. den Kurbelwinkel) der Kurbelwelle 28 der Dieselkraftmaschine 21 misst und ein elektrisches Signal ausgibt, das diese der ECU 11 angibt.
Die ECU 11 überwacht die Geschwindigkeit der Dieselkraftmaschine 21, die durch den Drehsensor 15 gemessen wird, und die Position des Beschleunigungspedals, die durch den Beschleunigungseinrichtungspositionssensor 14 gemessen wird, und bestimmt einen Betriebszustand der Dieselkraftmaschine 21. Die ECU 11 berechnet eine Sollkraftstoffmenge, die von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 zu sprühen ist, auf der Grundlage des Betriebszustands der Dieselkraftmaschine 21 und reguliert den Druck in dem Common-Rail 25 auf der Grundlage der Sollmenge des Kraftstoffs.
Die ECU 11 ist bei Ausgangsanschlüssen mit dem Ansaugsteuerungsventil 23 und einer elektrischen Ansteuerungseinheit (EDU) 12 verbunden. Das Ansaugsteuerungsventil 23 spricht auf einen gesteuerten Strom an, der von der ECU 11 ausgegeben wird, um die Kraftstoffmenge zu regulieren, die in der Zufuhrpumpe 24 anzusaugen ist. Die EDU 12 ist mit Elektromagnetventilen 41 verbunden, die in den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 eingebaut sind, und spricht auf ein Ansteuerungssignal an, das von der ECU 11 ausgegeben wird, um ein Ansteuerungsimpulssignal für jedes der Elektromagnetventile 41 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 zu erzeugen. Jedes der Elektromagnetventile 41 wird durch das Ansteuerungsimpulssignal von der ECU 11 mit Energie versorgt, um eine entsprechende der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 zu öffnen, wodurch der Kraftstoff, der in dem Common-Rail 25 gespeichert ist, in die Verbrennungskammer des Zylinders 29 der Dieselkraftmaschine 21 gesprüht wird.
Der Betrieb der Einspritzmengenlernvorrichtung 10 ist nachstehend beschrieben.
Das Kraftstoffeinspritzsystem 20 arbeitet als ein Mehrfacheinspritzsystem, um jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 mehre Male zu öffnen, um Mehrfacheinspritzungen von Kraftstoff in die Dieselkraftmaschine 21 bei jedem Kraftmaschinenbetriebszyklus (d. h. einem Viertakt) auszuführen, der einen Einlass oder eine Zuführung, eine Komprimierung, eine Verbrennung und einen Ausstoß umfasst. Beispielsweise arbeitet die ECU 11, um die Voreinspritzung, die Haupteinspritzung und die Nacheinspritzung der Reihe nach in jedem Kraftmaschinenbetriebszyklus auszuführen. Die Voreinspritzung, die vor der Haupteinspritzung zu initiieren ist, dient dazu, eine Kraftstoffmenge in die Dieselkraftmaschine 21 zu sprühen, die viel kleiner ist als diejenige, die in dem Fall der Haupteinspritzung gesprüht wird und üblicherweise zur genaueren Steuerung der zu sprühenden Kraftstoffmenge erforderlich ist. Die verringerte Genauigkeit bei dem Sprühen der Kraftstoffmenge in der Voreinspritzung hat eine Verringerung der Wirkung zur Folge, wie beispielsweise eine Verringerung eines mechanischen Kraftmaschinengeräuschs oder einer Menge von NOx-Emissionen, was der Hauptzweck der Voreinspritzung ist. Es ist folglich entscheidend, die Kraftstoffmenge, die von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 in der Voreinspritzung tatsächlich gesprüht wird, zu steuern oder zu korrigieren und sie auf einem vorgegebenen Wert zu halten. Um diesen Zweck zu erfüllen ist die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 ausgelegt, die Kraftstoffmenge, die tatsächlich von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 gesprüht wird, direkt oder indirekt zu lernen, eine zeitliche Änderung in Kraftstoffeinspritzeigenschaften der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 zu bestimmen, d. h. eine Abweichung der tatsächlich gesprühten Kraftstoffmenge von einer Sollkraftstoffmenge, die in die Kraftmaschine 21 gesprüht werden muss, und sie als einen gelernten Wert, wie es nachstehend ausführlich beschrieben ist, zur Korrektur der Zeitlänge zu speichern, in der der Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 gesprüht wird.
Üblicherweise erfährt jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40, wie sie in 3 veranschaulicht sind, eine zeitliche Änderung in einer Beziehung zwischen der Breite des Ansteuerungsimpulssignals, das das Elektromagnetventil 41 anregt, d. h. einer Einschaltdauer T, für die das Elektromagnetventil 41 eingeschaltet bleibt, um die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 zu öffnen, und der Kraftstoffmenge (die nachstehend auch als eine Einspritzmenge Q bezeichnet wird), die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 gesprüht wird. Eine derartige Änderung wird im Wesentlichen durch eine Alterung der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40, d. h. durch eine Vergrößerung der Gesamtbetriebszeit der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 in Abhängigkeit von einer Fahrstrecke eines Kraftfahrzeugs, in der die Dieselkraftmaschine 21 angebracht ist, verursacht. Je größer die Gesamtbetriebszeit der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 ist, desto kleiner ist die Kraftstoffmenge, die tatsächlich durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 gesprüht wird. Spezifisch ändert sich die Kraftstoffmenge, die tatsächlich von den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 gesprüht wird, mit der Zeit, auch wenn die Einschaltdauer T konstant gehalten wird. Um dieses Problem zu mindern ist die ECU 11 ausgelegt, eine Kraftstoffeinspritzmengeneigenschaft bzw. eine Kraftstoffeinspritzmengenkenlinie zu lernen, d. h. die Beziehung zwischen der Einschaltdauer T (d. h. eine Sollkraftstoffmenge, die in die Dieselkraftmaschine 21 einzuspritzen ist) und der Kraftstoffmenge (d. h. der Einspritzmenge Q), die tatsächlich von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 in einem Zyklus gesprüht wird, um die Impulsbreite des Ansteuerungsimpulssignals (d. h. die Einschaltdauer T), die an eine entsprechende der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 auszugeben ist, zu korrigieren, um die Einspritzmenge Q in Übereinstimmung mit dem Sollwert in einer regulären Kraftstoffeinspritzsteuerungsbetriebsart zu bringen.
Die Einspritzmenge Q hängt abgesehen von der Gesamtbetriebszeit der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 ebenso von dem Leitungsdruck Cp in dem Common-Rail 25 ab. Beispielsweise hat ein Anstieg in dem Leitungsdruck Cp eine Vergrößerung der Einspritzmenge Q zur Folge, auch wenn die Einschaltdauer T konstant ist. Der Leitungsdruck Cp und die Einspritzmenge Q weisen typischerweise eine vorgegebene Korrelation bzw. Wechselbeziehung zwischen sich auf. Dementsprechend ist die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 so ausgelegt, dass, wenn es wenige Chancen zum Lernen der Einspritzmenge Q gibt, beispielsweise wenn der Leitungsdruck Cp sich auf einem Hochdruckpegel von 180 MPa befindet, die Einspritzmenge Q auf der Grundlage des Werts der Einspritzmenge Q, der bei einem Niedrigdruckpegel gelernt wird, unter Verwendung der Leitungsdruck-Cp-zu-Einspritzmengen-Q-Korrelation mathematisch berechnet wird.
LEITUNGSDRUCKINDIZIERUNG
Die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 indiziert, wie es in einer Tabelle gemäß 4 veranschaulicht ist, den Druck in dem Common-Rail 25 durch einen Pegel, bei dem die Kraftstoffmenge, die von den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 tatsächlich gesprüht wird (d. h. die Einspritzmenge Q), zu lernen ist. Spezifisch ist die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 ausgelegt, die Einspritzmenge Q zu lernen, wenn der Druck in dem Common-Rail 25 bei einem jeweiligen von ausgewählten diskreten Pegeln von beispielsweise 32 MPa, 60 MPa, 80 MPa, 100 MPa, 140 MPa und 180 MPa liegt. Die Anzahl und/oder die Werte dieser Pegel können in Abhängigkeit des Betriebsdrucks geändert werden, der für den Common-Rail 25 eingestellt ist. Die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 speichert ebenso die Leitungsdrücke von 32 MPa, 60 MPa, 80 MPa, 100 MPa, 140 MPa und 180 MPa jeweils als zu lernende Druckpegel #0, #1, #2, #3, #4 und #5 in dem zugehörigen ROM. Wenn der Leitungsdruck, der durch den Drucksensor 13 gemessen wird, einen der zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3, #4 und #5 in der Einspritzmengenlernbetriebsart erreicht, beginnt die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 ein Lernen der Kraftstoffmenge, die von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 tatsächlich gesprüht wird.
ABBILDUNG FÜR ZU-LERNENDER-LEITUNGSDRUCK-ZU-LERNZYLINDERZUSTAND
Die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 speichert in dem zugehörigen ROM oder RAM eine Abbildung für einen zu lernenden Leitungsdruck in Bezug auf einen Zylinderlernzustand (Zu-lernender-Leitungsdruck-zu-Zylinderlernzustand-Abbildung), wie sie in 5 veranschaulicht ist, die bei jedem der zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3, #4 und #5 Lernzustandskennzeichen bzw. Lernzustandsflags auflistet, die jeweils angeben, ob eine der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40, die in den Zylindern 29 der Dieselkraftmaschine 21 eingebaut sind, noch nicht gelernt ist, gelernt wird oder bereits gelernt worden ist. Spezifisch ist die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 ausgelegt, die Einspritzmenge Q m-Mal bei jedem der zu lernenden Druckpegel P1, P2, P3, P4, P5 und P6 für jeden der Zylinder 29 der Dieselkraftmaschine 21 zu lernen.
Beispielsweise fragt die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 fünf (m) Daten bezüglich der Einspritzmenge Q bei jedem der zu lernenden Druckpegel P1, P2, P3, P4, P5 und P6 ab. Das Lernzustandsflag „0" gibt an, dass die Kraftstoffmenge, die von einer entsprechenden der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 gesprüht wird, bisher überhaupt nicht gelernt ist. Das Lernzustandsflag „1" gibt an, dass die Kraftstoffmenge, die von einer entsprechenden der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 gesprüht wird, noch nicht m-Mal gelernt worden ist. Das Lernzustandsflag „2" gibt an, dass die Kraftstoffmenge, die von einer entsprechenden der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 gesprüht wird, vollständig m-Mal gelernt worden ist. In der Abbildung geben Zylinderindizes #0, #1, #2 und #3 jeweils den ersten, den zweiten, den dritten und den vierten Zylinder 29 der Vier-Zylinder-Dieselkraftmaschine 21 an. Die Einspritzmengenlernvorrichtung 10, die nachstehend ausführlich beschrieben wird, arbeitet, um die Einspritzmenge Q bei einem der zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3, #4 und #5, bei dem das Lernen der Einspritzmenge Q noch nicht abgeschlossen ist, auf der Grundlage derjenigen zu schätzen oder zu berechnen, die bereits bei einem anderen der zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3, #4 und #5 gelernt worden ist.
EINSPRITZMENGENLERNEN
Wenn der Leitungsdruck, der durch den Drucksensor 13 gemessen wird, einen der zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3, #4 und #5 erreicht, startet die Einspritzmengenlernvorrichtung 10, um die Kraftstoffmenge, die tatsächlich von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 gesprüht wird, zu lernen. Spezifisch gibt die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 ein Lernansteuerungsimpulssignal mit einer vorgegebenen Impulsbreite aus, die erforderlich ist, um eine Sollkraftstoffmenge durch jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 zu sprühen, und bestimmt eine sich ergebende Menge von eingespritztem Kraftstoff (d. h. die Einspritzmenge Q). Die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 bestimmt dann eine Differenz zwischen der Sollmenge und der Einspritzmenge Q und speichert sie als einen gelernten Wert für einen entsprechenden der Zylinder #0, #1, #2, #3 bei einem entsprechenden der zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3, #4 und #5. In der Kraftstoffeinspritzsteuerungsbetriebsart korrigiert, nachdem der gelernte Wert bei jedem der zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3, #4 und #5 hergeleitet ist, wenn der Druck in dem Common-Rail 25 den einen der zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3, #4 und #5 erreicht, die ECU 11 die Impulsbreite des Ansteuerungsimpulssignals (d. h. die Einschaltdauer T (μsek.)), das an eine entsprechende der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 auszugeben ist, unter Verwendung des gelernten Werts, um eine Differenz zwischen der gelernten Einspritzmenge Q und der Sollmenge zu kombinieren, d. h. sie bestimmt die Impulsbreite neu, die erforderlich ist, um die Einspritzmenge Q in Übereinstimmung mit der Sollmenge zu bringen. Wenn, nachdem die zwei oder mehr gelernten Werte bei zwei oder mehr der zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3, #4 und #5 hergeleitet sind und für jeden der Zylinder #0, #1, #2, #3 gespeichert sind, der Druck in dem Common-Rail 25 bei einem Pegel ist, der zu den zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3, #4 und #5 unterschiedlich ist, und es erforderlich ist, den Kraftstoff durch die eine der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 zu sprühen, kann die ECU 11 einen gelernten Wert bei diesem Pegel unter Verwendung der gespeicherten gelernten Werte durch eine typische Interpolation berechnen und die Impulsbreite des Ansteuerungsimpulssignals, das zu einer entsprechenden der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 auszugeben ist, unter Verwendung des berechneten gelernten Werts korrigieren. Die Bestimmung der Einspritzmenge Q wird in einer bekannten Art und Weise erreicht, beispielsweise durch Abfragen des Ausgangssignals des Drehsensors 15, um eine Änderung in einer Geschwindigkeit der Kurbelwelle 28 zu messen, die aus der Einspritzung von Kraftstoff in die Kraftmaschine 21 entsteht.
Der Druck in dem Common-Rail 25 ändert sich üblicherweise mit einer Änderung in einer Betriebsbedingung der Dieselkraftmaschine 21. Spezifisch ist, wenn die Last auf die Dieselkraftmaschine 21 kleiner ist, der Druck in dem Common-Rail 25 niedriger, wohingegen der Druck in dem Common-Rail 25 höher ist, wenn die Last auf die Dieselkraftmaschine 21 größer ist. Wenn die Dieselkraftmaschine 21 beschleunigt oder konstant fährt, ist eine Obergrenze des Drucks in dem Common-Rail 25 üblicherweise in der Größenordnung des zu lernenden Druckpegels #4 (d. h. 140 MPa). Es gibt folglich wenige Chancen, die Einspritzmenge Q zu lernen, wenn der Common-Rail 25 bei dem zu lernenden Druckpegel #5 (d. h. 180 MPa) ist. Die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 ist somit ausgelegt, die Kraftstoffmenge, die vermutlich von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 tatsächlich gesprüht wird (d. h. die Einspritzmenge Q), bzw. von der erwartet wird, dass sie von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 tatsächlich gesprüht wird, wenn der Druck in dem Common-Rail 25 bei einem höheren Pegel (beispielsweise 180 MPa) liegt, unter Verwendung derjenigen zu berechnen, die bereits gelernt worden ist, wenn der Druck des Common-Rails 25 auf einem niedrigeren Pegel gewesen ist.
In einem Beispiel, das in 2 veranschaulicht ist, bei dem die Einspritzmengen Q bei Leitungsdrücken (d. h. zu lernenden Druckpegeln) A und B gelernt worden sind, und gelernte Werte, die bei den Leitungsdrücken A und B hergeleitet sind, gespeichert sind, berechnet die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 einen gelernten Wert bei einem Leitungsdruck C. Gemäß 2 wird der Leitungsdruck nach rechts hin höher (d. h. der Leitungsdruck A > B > C).
Spezifisch tritt die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 in die Einspritzmengenlernbetriebsart jedes Mal ein, wenn die Dieselkraftmaschine 21 eine vorgegebene Entfernung gefahren ist. In dem Beispiel gemäß 2 bestimmt, wenn der Leitungsdruck A nach Eintritt in die Einspritzmengenlernbetriebsart erreicht wird, die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 die Einspritzmenge Q bei dem Leitungsdruck A, sie bestimmt eine Differenz zwischen der Einspritzmenge Q und einer entsprechenden Sollmenge und sie speichert sie als einen gelernten Wert TQG[A]. Auf ähnliche Weise lernt, wenn der Leitungsdruck B erreicht wird, die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 die Einspritzmenge Q bei dem Leitungsdruck B, sie bestimmt eine Differenz zwischen der Einspritzmenge Q und einer entsprechenden Sollmenge und sie speichert sie als einen gelernten Wert TQG[B]. Die Bestimmung der Einspritzmenge Q wird, wie es vorstehend beschrieben ist, bei einem Intervall einer vorgegebenen Laufentfernung der Dieselkraftmaschine 21 ausgeführt. Bei einem Eintritt in den zweiten oder einen nachfolgenden Zyklus der Einspritzmengenlernbetriebsart kann die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 folglich bereits die Einspritzmenge Q gelernt haben, wenn der Leitungsdruck C erreicht worden ist, und einen gelernten Wert TQG[C]_i-1 gespeichert haben. Der gelernte Wert TQG[C]_i-1 kann unter Verwendung der Einspritzmenge Q, die tatsächlich bestimmt wird, wenn der Leitungsdruck C erreicht worden ist, hergeleitet werden oder unter Verwendung der gelernten Werte, die bei anderen Leitungsdrücken hergeleitet werden, mathematisch berechnet oder interpoliert werden.
Sobald der gelernte Wert TQG[A] oder TQG[B] hergeleitet ist, berechnet die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 den gelernten Wert TQG[C], der eine Differenz zwischen einer Sollmenge und der Kraftstoffmenge ist, die vermutlich tatsächlich gesprüht wird, wenn der Leitungsdruck C erreicht ist, entsprechend einer der nachstehenden Gleichungen. TQG[C] = (TQG[A] × m – TQG[C]i-1) × k + TQG[C]i-1 TQG[C] = (TQG[B] × m – TQG[C]i-1) × k + TQG[C]i-1 wobei m ein Wechselbeziehungskoeffizient bzw. Korrelationskoeffizient ist und k ein Gewichtungskoeffizient ist. Der Korrelationskoeffizient m stellt den Wechselbeziehungsgrad zwischen der Einspritzmenge Q, die bei dem Leitungsdruck A oder B gelernt wird, und demjenigen dar, der bei dem Leitungsdruck C noch nicht gelernt worden ist. Der Gewichtungskoeffizient k stellt den Gewichtungsgrad der Einspritzmenge Q, die bei dem Leitungsdruck A oder B gelernt wird, dar, der auf die Berechnung der Einspritzmenge Q (d. h. des gelernten Werts TQG[C]) bei dem Leitungsdruck C auferlegt wird.
Der Gewichtungskoeffizient k ist, wie es in 6 veranschaulicht ist, als eine Funktion einer Differenz zwischen dem Leitungsdruck P₀, bei dem die Einspritzmenge Q mathematisch zu berechnen ist, und dem Leitungsdruck vorgegeben, bei dem die Einspritzmenge Q bereits berechnet worden ist und zur Berechnung der Einspritzmenge Q bei dem Leitungsdruck P₀ zu verwenden ist. Spezifisch nimmt, wenn der Leitungsdruck, bei dem die Einspritzmenge Q bereits gelernt worden ist und zur Berechnung der Einspritzmenge Q bei dem Leitungsdruck P₀ zu verwenden ist, höher oder niedriger wird, der Gewichtungskoeffizient k von Eins (1) ab, um den Gewichtungsgrad der Einspritzmenge Q, die bereits gelernt ist, bei der Berechnung derjenigen zu verkleinern, die noch nicht gelernt ist. Anders ausgedrückt nähert sich der Gewichtungskoeffizient k Eins (1) an, wenn sich der Leitungsdruck, bei dem die Einspritzmenge Q bereits gelernt worden ist und zur Berechnung der Einspritzmenge Q bei dem Leitungsdruck P₀ zu verwenden ist, dem Leitungsdruck P₀ annähert. Der Korrelationskoeffizient m wird als eine Funktion des Leitungsdrucks ausgewählt, bei dem die Einspritzmenge Q bereits berechnet worden ist und zur Berechnung der Einspritzmenge Q bei dem Leitungsdruck P₀ zu verwenden ist.
Zurück zu 2 wird ein Korrelationswert TQG[C]_m (= (TQG[A] × m – TQG[C]_i-1) oder (TQG[B] × m – TQG[C]_i-1)) aus dem gelernten Wert TQG[C]_i-1, der in dem vorangegangenen Zyklus der Einspritzmengenlernbetriebsart hergeleitet ist, dem gelernten Wert TQG[A] oder TQG[B] und dem Korrelationskoeffizienten m berechnet, der als eine Funktion des Leitungsdrucks A oder B ausgewählt ist. Der Korrelationskoeffizient m hängt nicht von den gelernten Werten TQG[A] und TQG[B] ab und wird so ausgewählt, dass der Korrelationswert TQG[C]_m der gleiche ist, wenn der gelernte Wert TQG[A] verwendet wird und wenn der gelernte Wert TQG[B] verwendet wird. Der Korrelationswert TQG[C]_m definiert eine Obergrenze des gelernten Werts TQG[C].
Der gelernte Wert TQG[C] bei dem Leitungsdruck C wird unter Verwendung des Gewichtungskoeffizienten k, der als eine Funktion des Leitungsdrucks A oder B eingestellt wird, in einer Art und Weise berechnet, die vorstehend beschrieben ist. Der Gewichtungskoeffizient k ist, wie es vorstehend beschrieben ist, auf der Grundlage eines Leitungsdrucks ausgewählt. Spezifisch weist, wenn der Leitungsdruck A oder B eine höhere Wechselbeziehung der Einspritzmenge Q mit dem Leitungsdruck C aufweist, bei dem der gelernte Wert TQG[C] zu berechnen ist, der Gewichtungskoeffizient k einen Wert näher bei Eins (1) auf. Umgekehrt weist, wenn der Leitungsdruck A oder B eine niedrigere Wechselbeziehung mit dem Leitungsdruck C aufweist, der Gewichtungskoeffizient k einen Wert auf, der von Eins (1) abnimmt. Folglich sind ein gelernter Wert TQG[C]_A bei dem Leitungsdruck C, der auf der Grundlage des gelernten Werts TQG[A] bei dem Leitungsdruck A berechnet wird, und ein gelernter Wert TQG[C]_B bei dem Leitungsdruck C, der auf der Grundlage des gelernten Werts TQG[B] bei dem Leitungsdruck B berechnet wird, als eine Funktion einer Differenz in dem Gewichtungsgrad bei der zugehörigen Berechnung zwischen den gelernten Werten TQG[A] und TQG[B] unterschiedlich zueinander, wie es aus 2 ersichtlich ist. Der maximale Wert des Gewichtungskoeffizienten k ist jedoch Eins (1), so dass jeder der gelernten Werte TQG[C]_A oder TQG[C]_B kleiner als der Korrelationswert TQG[C]_m plus TQG[C]_i-1 sein wird. Spezifisch ist der Gewichtungskoeffizient k kleiner oder gleich Eins (1). Der gelernte Wert TQG[C]_A bei dem Leitungsdruck C, der auf der Grundlage des gelernten Werts TQG[A] bei dem Leitungsdruck A berechnet wird, und der gelernte Wert TQG[C]_B bei dem Leitungsdruck C, der auf der Grundlage des gelernten Werts TQG[B] bei dem Leitungsdruck B berechnet wird, werden folglich unter dem Korrelationswert TQG[C]_m plus TQG[C]_i-1 gehalten.
Dies minimiert eine Abnahme der Genauigkeit bei einer Steuerung der Kraftstoffmenge, die von den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 zu sprühen ist, was aus der Reflektierung des gelernten Werts TQG[A] oder TQG[B] bei der Berechnung des gelernten Werts TQG[C] entsteht. In dem Beispiel gemäß 2 ist der Gewichtungskoeffizient k, der auf der Grundlage des Leitungsdrucks B ausgewählt wird, der näher bei dem Leitungsdruck C ist, größer als der, der auf der Grundlage des Leitungsdrucks A ausgewählt wird. Die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 wählt somit vorzugsweise den gelernten Wert TQG[C]_B als den gelernten Wert TQG[C] bei dem Leitungsdruck C aus und speichert ihn.
Wie es aus der vorstehenden Diskussion ersichtlich ist, arbeitet, wenn es eine Vielzahl gelernter Werte gibt, die bereits hergeleitet worden sind und für eine der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 gespeichert sind, die Einspritzmengenlernvorrichtung 10, um einen der gelernten Werte zu suchen, der einen höheren Korrelationsgrad aufweist, und um ihn zu verwenden, um einen gelernten Wert bei einem Leitungsdruck zu bestimmen, bei dem kein gelernter Wert bereits hergeleitet worden ist oder bei dem das Lernen der Einspritzmenge Q m-Mal ausgeführt worden ist.
In 7 ist ein Flussdiagramm eines Gelernter-Wert-Berechnungsprogramms gezeigt, das durch die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 in der Einspritzmengenlernbetriebsart ausgeführt wird, um einen gelernten Wert zu schätzen oder zu berechnen, der in diesem Zyklus der Einspritzmengenlernbetriebsart noch nicht hergeleitet worden ist. In der nachstehenden Diskussion werden Druckpegel in dem Common-Rail 25, bei dem die Einspritzmenge Q zu bestimmen ist, um eine zugehörige Abweichung von der Sollmenge als einen gelernten Wert zu speichern, als zu lernende Leitungsdrücke bezeichnet (beispielsweise die zu lernenden Druckpegel #0, #1 #2, #3, #4 und #5). Einer der zu lernenden Leitungsdrücke, bei dem der nicht hergeleitete gelernte Wert zu berechnen ist, wird als ein zu lernenden Leitungsdruck bzw. Lernleitungsdruck C bezeichnet.
Nach Eintritt in das Programm schreitet die Routine zu einem Schritt 101 voran, in dem bestimmt wird, ob ein Lernbetrieb zur Bestimmung der Einspritzmenge Q bei einem zu lernenden Leitungsdruck, der unterschiedlich zu dem zu lernenden Leitungsdruck C ist, und zur Speicherung einer Differenz zwischen der Einspritzmenge Q und der Sollmenge als einen gelernten Wert abgeschlossen worden ist oder nicht. Wenn eine NEIN-Antwort erhalten wird, wird die Routine beendet. Die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 setzt den Lernbetrieb bei den anderen zu lernenden Leitungsdrücken fort.
Wenn eine JA-Antwort in dem Schritt 101 erhalten wird, schreitet die Routine zu einem Schritt 102 voran, in dem bestimmt wird, ob eine jeweilige von Lernbetriebsartschleifen für jeden der zu lernenden Leitungsdrücke abgeschlossen worden ist oder nicht. Spezifisch wird bestimmt, ob die gelernten Werte bei allen zu lernenden Leitungsdrücken (beispielsweise den zu lernenden Leitungspegeln #0, #1, #2, #3, #4 und #5, die in 4 veranschaulicht sind) vollständig hergeleitet worden sind oder nicht. Wenn eine JA-Antwort erhalten wird, wird die Routine beendet.
Wenn beispielsweise der zu lernende Leitungsdruck C der zu lernende Druckpegel #5 (d. h. 180 MPa) ist, bestimmt die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 in dem Schritt 101, ob der gelernte Wert bei jedem der zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3 und #4 hergeleitet worden ist oder nicht. Wenn dies der Fall ist, bestimmt die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 in dem Schritt 102, ob die gelernten Werte vollständig bei allen zu lernenden Druckpegeln #0, #1, #2, #3, #4 und #5 hergeleitet worden sind oder nicht.
Wenn in dem Schritt 102 eine NEIN-Antwort erhalten wird, schreitet die Routine zu einem Schritt 103 voran, in dem bestimmt wird, ob der gelernte Wert bei dem zu lernenden Leitungsdruck C vollständig berechnet worden ist oder nicht, d. h., ob der gelernte Wert bei dem zu lernenden Leitungsdruck C m-Mal hergeleitet worden ist oder nicht. Wenn eine JA-Antwort erhalten wird, springt die Routine zurück zu dem Schritt 102, um den Lernbetrieb bei den anderen zu lernenden Leitungsdrücken fortzusetzen. Beispielsweise entscheidet, wenn der gelernte Wert bei dem zu lernenden Druckpegel #5, der der zu lernende Leitungsdruck C ist, noch nicht vollständig hergeleitet ist und in dem Schritt 102 bestimmt wird, dass die Lernbetriebsschleife noch nicht abgeschlossen ist, die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 in dem Schritt 103, ob der gelernte Wert bei dem zu lernenden Druckpegel #5 vollständig hergeleitet worden ist oder nicht. Wenn dies bestätigt wird, springt die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 zurück zu dem Schritt 102, um ein Lernen der Einspritzmenge Q bei einem beliebigen der zu lernenden Leitungsdrücke fortzusetzen, bei dem der gelernte Wert noch nicht vollständig hergeleitet ist.
Wenn in dem Schritt 103 eine NEIN-Antwort erhalten wird, schreitet die Routine zu einem Schritt 104 voran, in dem ein optimaler Korrelationsleitungsdruckindex entsprechend einem Programm gemäß 8 extrahiert wird, um den gelernten Wert zu finden, der für eine Berechnung des gelernten Werts bei dem zu lernenden Leitungsdruck C geeignet ist.
Die zu lernenden Leitungsdrücke (beispielsweise die zu lernenden Druckpegel #0, #1, #2, #3 und #4) sind, wie es vorstehend beschrieben ist, bezüglich des Korrelationsgrades der Kraftstoffmenge, die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 gesprüht wird, mit dem zu lernenden Leitungsdruck C (beispielsweise dem zu lernenden Druckpegel #5) unterschiedlich. Wenn es erforderlich ist, den gelernten Wert bei dem zu lernenden Leitungsdruck C zu berechnen, extrahiert die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 folglich einen der zu lernenden Leitungsdrücke, der den höchsten Korrelationsgrad mit dem zu lernenden Leitungsdruck C aufweist. Beispielsweise sucht die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 einen der Leitungsdruckindizes #0, #1, #2, #3 und #4 in der Tabelle gemäß 5 heraus, der den höchsten Korrelationsgrad mit dem Leitungsdruckindex #5 aufweist.
Unter Bezugnahme auf 8 wird in einem Schritt 201 bestimmt, ob die Lernbetriebsschleife für den zu lernenden Leitungsdruck C in diesem Programmzyklus abgeschlossen worden ist oder nicht. Wenn eine JA-Antwort erhalten wird, die bedeutet, dass der gelernte Wert bei dem zu lernenden Leitungsdruck C hergeleitet worden ist, wird die Routine beendet. Alternativ hierzu schreitet, wenn eine NEIN-Antwort erhalten wird, die Routine zu einem Schritt 202 voran, in dem bestimmt wird, ob die Lernbetriebsschleife abgeschlossen worden ist oder nicht, die eine höhere Priorität bei einem Extrahieren eines der Leitungsdruckindizes (beispielsweise #0, #1, #2, #3 und #4 in der Tabelle gemäß 5) aufweist, der den höchsten Korrelationsgrad der Einspritzmenge Q mit einem der Leitungsdruckindizes (beispielsweise #5 in der Tabelle gemäß 5) aufweist, bei dem der gelernte Wert zu berechnen ist. Die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 speichert in dem (nicht gezeigten) ROM eine Abbildung, die eine Beziehung eines der Leitungsdruckindizes (beispielsweise #5 in der Tabelle gemäß 5), bei dem der gelernte Wert zu berechnen ist, zu den anderen Leitungsdruckindizes hinsichtlich der Priorität einer Verwendung bei einer Berechnung des gelernten Werts bei dem einen Leitungsdruckindex auflistet.
Beispielsweise wählt, wenn der zu lernende Leitungsdruck C dem Leitungsdruckindex #5 in der Tabelle gemäß 5 entspricht, die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 den Leitungsdruckindex #4 als den am besten geeigneten für eine Herleitung des gelernten Werts in dem Leitungsdruckindex #5 aus, da der Leitungsdruckindex #4 bezüglich des Leitungsdrucks am nächsten zu dem Leitungsdruckindex #5 ist. Wenn in dem Leitungsdruckindex #4 kein gelernter Wert vorhanden ist, wählt die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 den Leitungsdruckindex #3 als den am zweitbesten geeigneten für eine Herleitung eines gelernten Werts in dem Leitungsdruckindex #5 aus.
Wenn es erforderlich ist, den gelernten Wert bei dem zu lernenden Leitungsdruck C zu berechnen, kann die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 den gelernten Wert verwenden, der bei einer Ausführungszeit der Lernbetriebsschleife am nächsten ist. Beispielsweise kann, wenn es erforderlich ist, den gelernten Wert in dem Leitungsdruckindex #5 zu berechnen, wobei der gelernte Wert in dem Leitungsdruckindex #3, aber nicht in dem Leitungsdruckindex #4 hergeleitet worden ist, die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 den gelernten Wert in dem Leitungsdruckindex #3 verwenden, um einen gelernten Wert in dem Leitungsdruckindex #5 zu berechnen.
Wenn in dem Schritt 202 eine NEIN-Antwort erhalten wird, was bedeutet, dass eine der Lernbetriebsschleifen noch nicht abgeschlossen ist, die eine höhere Priorität bei einem Extrahieren eines der Leitungsdruckindizes aufweist, um den gelernten Wert bei dem zu lernenden Leitungsdruck C zu berechnen, schreitet die Routine zu einem Schritt 203 voran, in dem bestimmt wird, dass die Lernbetriebsschleife die eine höhere Priorität aufweist, nicht abgeschlossen ist, d. h., es gibt keinen gelernten Wert, der für eine Berechnung eines solchen bei dem zu lernenden Leitungsdruck C geeignet ist. Alternativ hierzu schreitet, wenn eine JA-Antwort erhalten wird, die Routine zu einem Schritt 204 voran, in dem einer der Leitungsdruckindizes ausgewählt wird, der eine höhere Verwendungspriorität bei einer Berechnung des gelernten Werts bei dem zu lernenden Leitungsdruck C aufweist.
Die Routine schreitet zu einem Schritt 205 voran, in dem bestimmt wird, ob das Lernen der Einspritzmenge Q für einen entsprechenden der Zylinder #0, #1, #2 und #3 bei einem der zu lernenden Leitungsdrücke entsprechend dem Leitungsdruckindex, der in dem Schritt 204 ausgewählt wird, abgeschlossen worden ist oder nicht. Wenn eine NEIN-Antwort erhalten wird, springt die Routine zurück zu dem Schritt 201. Alternativ hierzu schreitet, wenn eine JA-Antwort erhalten wird, die Routine zu einem Schritt 206 voran, in dem der eine der Leitungsdruckindizes, der in dem Schritt 204 ausgewählt wird, als der optimale Korrelationsleitungsdruckindex bestimmt wird.
Zurück zu 7 schreitet nach dem Schritt 104 die Routine zu einem Schritt 105 voran, in dem der Korrelationskoeffizient m und der Gewichtungskoeffizient k in einer Art und Weise, wie sie vorstehend beschrieben ist, auf der Grundlage des Leitungsdrucks bestimmt werden, der durch einen der Leitungsdruckindizes angegeben wird, die in dem Schritt 104 als der optimale Korrelationsleitungsindex, der einen höheren Wechselwirkungsgrad mit dem zu lernenden Leitungsdruck C aufweist, bestimmt werden.
Die Routine schreitet zu einem Schritt 106 voran, in dem der gelernte Wert bei dem zu lernenden Leitungsdruck C entsprechend einer nachstehenden allgemeinen Gleichung berechnet wird. TQG = (TQGf × m – TQGi-1) × k + TQGi-1 wobei TQG der gelernte Wert ist, der bei dem zu lernenden Leitungsdruck C zu berechnen ist, TQG_f der gelernte Wert bei einem anderen zu lernenden Leitungsdruck ist, TQG_i-1 der gelernte Wert in der vorangegangen Einspritzmengenlernbetriebsart ist, m der Korrelationskoeffizient der Einspritzmenge Q zwischen dem zu lernenden Leitungsdruck C und einem anderen zu lernenden Leitungsdruck ist, und k der Gewichtungskoeffizient des Lernwerts bei dem zu lernenden Leitungsdruck, der zu dem zu lernenden Leitungsdruck C unterschiedlich ist, bei einer Berechnung des gelernten Werts bei dem zu lernenden Leitungsdruck C ist.
Die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 arbeitet, um die Ausführung der Programm gemäß den 7 und 8 fortzusetzen, bis die gelernten Werte bei allen zu lernenden Leitungsdrücken für jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40, die in den Zylindern 29 der Dieselkraftmaschine 21 eingebaut sind, vollständig hergeleitet sind.
Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 nicht ausgelegt, um den Kraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 tatsächlich zu sprühen, um die gelernten Werte bei allen zu lernenden Leitungsdrücken herzuleiten. Spezifisch arbeitet die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 grundsätzlich, um den Kraftstoff tatsächlich zu sprühen, um die gelernten Werte in den Speicher für eine Korrektur des Ansteuerungsimpulssignals, das an die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 in der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerungsbetriebsart auszugeben ist, herzuleiten und zu speichern. Wenn es jedoch zumindest einen der zu lernenden Leitungsdrücke, wie beispielsweise den zu lernenden Leitungsdruck #5 (beispielsweise 180 MPa) gibt, bei dem es geringere Chancen gibt, um den Kraftstoff tatsächlich zu sprühen, um die Einspritzmenge Q zu lernen, d. h., um eine Differenz zwischen der Einspritzmenge Q und der Sollmenge herzuleiten, berechnet die Einspritzmengenlernvorrichtung 10 den gelernten Wert bei dem einen der zu lernenden Leitungsdrücke unter Verwendung desjenigen, der bei einem anderen zu lernenden Leitungsdruck hergeleitet und in dem Speicher gespeichert ist.
Die ECU 11 kann ebenso ausgelegt sein, um einen einzelnen Strahl einer kleinen Menge von Kraftstoff in die Dieselkraftmaschine 21 während der Nicht-Einspritzzeitdauer, wie beispielsweise einer Verzögerung der Kraftmaschine 21, zu sprühen, wie es bereits in der Einleitung der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist, um einen Korrekturwert zum Korrigieren der Einspritzmenge Q in jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 zu bestimmen, zusätzlich zu dem Lernen einer Änderung in einer Einspritzmenge Q bezüglich der Zeit bei jedem der zu lernenden Druckpegel P1, P2, P3, P4, P5 und P6 in der vorstehend beschriebenen Art und Weise. Das erstgenannte wird nachstehend als Einzelstrahleinspritzlernen bezeichnet. Das letztgenannte wird nachstehend als Alterungslernen bezeichnet. Das Einzelstrahleinspritzlernen wird erreicht, indem eine kleine Menge von Kraftstoff in die Dieselkraftmaschine 21 für eine vorgegebene Zeitdauer gesprüht wird und eine sich ergebende Änderung in der Geschwindigkeit der Dieselkraftmaschine 21 überwacht wird, um die Kraftstoffmenge, die tatsächlich von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 gesprüht wird, zu berechnen, um den Korrekturwert zu bestimmen.
Bei dem Alterungslernen wird eine Korrekturgröße, die eine Größe ist, die von einer Basiseinspritzmenge τ zu subtrahieren ist oder zu einer Basiseinspritzmenge τ zu addieren ist, wie es in 9 veranschaulicht ist, zwischen einem Punkt, bei dem ein Korrekturwert A verwendet wird, und einem Punkt, bei dem ein Korrekturwert B verwendet wird, verändert. Dies hat eine Änderung in der Basiseinspritzmenge zur Folge, die eine Grundlage für eine Korrektur der Einspritzdauer T bei dem Einzelstrahleinspritzlernen ist, was zu einem Fehler bei einem Lernen der Einspritzmenge Q bei dem Einzelstrahleinspritzlernen führt. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, arbeitet die ECU 11, um eine aktualisierte Größe zu regulieren, die zu dem zuvor gelernten Wert TQG_i-1 zu addieren ist, der unter Verwendung des gelernten Werts bei einem anderen der zu lernenden Leitungsdrücke berechnet wird, um die Basiseinspritzmenge zu erzeugen, die für das Einzelstrahleinspritzlernen geeignet ist. Beispielsweise reguliert die ECU 11 das Gewicht des gelernten Werts bei dem anderen zu lernenden Leitungsdruck bei einer Berechnung eines solchen bei einem nicht-gelernten der zu lernenden Leitungsdrücke. Dies ermöglicht es, dass das Einzelstrahleinspritzlernen unabhängig von dem Alterungslernen korrekt ausgeführt wird.
Wenn es einen nicht-gelernten Leitungsdruck (d. h. den zu lernenden Leitungsdruck C) gibt, der einer der zu lernenden Leitungsdrücke ist, bei dem der gelernte Wert noch nicht vollständig hergeleitet ist, arbeitet die Einspritzmengenlernvorrichtung 10, wie es vorstehend beschrieben ist, um die Einspritzmenge Q bei dem nicht-gelernten Leitungsdruck unter Verwendung des gelernten Werts zu schätzen, der bereits bei einem anderen der zu lernenden Leitungsdrücke hergeleitet ist. Spezifisch arbeitet, wenn es wenige Chancen gibt, um die Einspritzmenge Q zu lernen, beispielsweise bei einem hohen Pegel des Drucks in dem Common-Rail 25, die Einspritzmengenlernvorrichtung 10, um eine Änderung in einer Menge, die bei dem hohen Pegel zu sprühen ist, zu bestimmen, die üblicherweise von einer Verschlechterung in einem Betrieb oder einer Kraftstoffeinspritzeigenschaft der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 herrührt. Dies ermöglicht es, wie es in 3 veranschaulicht ist, dass die Kraftstoffeinspritzeigenschaft, die vermutlich jede Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 bei dem ungelernten Leitungsdruck zeigt, durch eine Annäherung an die hergeleitet wird, die durch eine direkte Überwachung des Verhaltens der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 herausgefunden wird, d. h. durch ein direktes Lernen der Einspritzmenge Q. Folglich arbeitet die Einspritzmengenlernvorrichtung 10, um eine Differenz in der Kraftstoffeinspritzeigenschaft zwischen dem nicht-gelernten Leitungsdruck und einem der zu lernenden Leitungsdrücke, bei dem die Kraftstoffeinspritzeigenschaft direkt gelernt worden ist, zu minimieren, auch wenn es unmöglich ist, die Änderung in der Kraftstoffeinspritzeigenschaft der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 40 für eine ausgedehnte Zeitdauer bei einem der zu lernenden Leitungsdrücke zu lernen.
Obwohl die vorliegende Erfindung hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis hiervon zu vereinfachen, ist es ersichtlich, dass die Erfindung in verschiedenerlei Weise verkörpert werden kann, ohne das Prinzip der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung so verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsbeispiele und Modifikationen zu den gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst, die ohne ein Verlassen des Prinzips der Erfindung verkörpert werden können, wie es in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist.
Eine Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung für eine Verwendung in einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem für Dieselkraftmaschinen wird bereitgestellt. Die Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung arbeitet, um die Kraftstoffmenge, die von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, bei jedem von diskreten zu lernenden Leitungsdrücken in einem Common-Rail zu lernen. Wenn der Druck des Kraftstoffs in dem Common-Rail einen der zu lernenden Leitungsdrücke erreicht, gibt die Einspritzmengenlernvorrichtung ein Ansteuerungssignal an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung aus, um den Kraftstoff zu sprühen, wobei sie eine sich ergebende Menge des Kraftstoffs als eine gelernte Einspritzmenge bestimmt. Die Einspritzmengenlernvorrichtung bestimmt auf der Grundlage der gelernten Einspritzmenge ebenso die Menge des Kraftstoffs, die vermutlich bei einem nicht-gelernten Leitungsdruck gesprüht wird, der ein anderer der zu lernenden Leitungsdrücke ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2005-36788 [0003, 0012]

Claims

Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung für eine Verwendung in einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem, das mit einem Common-Rail ausgestattet ist und ausgelegt ist, Kraftstoff, der in dem Common-Rail gespeichert ist, in einen Zylinder einer Dieselkraftmaschine durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu sprühen, mit: einem Kraftstoffdrucksensor, der arbeitet, um einen Druck des Kraftstoffs in dem Common-Rail zu messen, und einer Einspritzmengenlernschaltung, die arbeitet, um eine Menge des Kraftstoffs, die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, bei jedem einer Vielzahl von zu lernenden Leitungsdrücken, die vorausgewählte diskrete Pegel des Drucks des Kraftstoffs in dem Common-Rail sind, zu lernen, wenn der Druck des Kraftstoffs in dem Common-Rail, der durch den Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, einen der zu lernenden Leitungsdrücke erreicht, wobei die Einspritzmengenlernschaltung ein Ansteuerungssignal an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ausgibt, um den Kraftstoff zu sprühen, und eine sich ergebende Menge des Kraftstoffs als eine gelernte Einspritzmenge bestimmt, wobei die Einspritzmengenlernschaltung auf der Grundlage der gelernten Einspritzmenge ebenso eine Menge des Kraftstoffs bestimmt, die vermutlich bei einem nicht-gelernten Leitungsdruck gesprüht wird, der ein anderer der zu lernenden Leitungsdrücke ist.
Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einspritzmengenlernschaltung einen der zu lernenden Leitungsdrücke sucht, der den höchsten Korrelationsgrad einer Menge des Kraftstoffs, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, mit dem nicht-gelernten Leitungsdruck aufweist, und die gelernte Einspritzmenge, die bei dem ausgesuchten der zu lernenden Leitungsdrücke hergeleitet wird, verwendet, um die Menge des Kraftstoffs zu bestimmen, die vermutlich bei dem nicht-gelernten Leitungsdruck gesprüht wird.
Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einspritzmengenlernschaltung arbeitet, um einen Korrelationskoeffizienten einer Menge des Kraftstoffs, die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, zwischen dem einen zu lernenden Leitungsdruck und dem nicht-gelernten Leitungsdruck zu bestimmen, und den Korrelationskoeffizienten zu verwenden, um die Menge des Kraftstoffs zu bestimmen, die vermutlich bei dem nicht-gelernten Leitungsdruck gesprüht wird.
Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einspritzmengenlernschaltung arbeitet, um einen Gewichtungsgrad der gelernten Einspritzmenge bei einer Bestimmung der Menge des Kraftstoffs zu bestimmen, die vermutlich bei dem nicht-gelernten Leitungsdruck gesprüht wird.
Kraftstoffeinspritzmengenlernvorrichtung nach Anspruch 1, wobei bei Eintritt in eine Einspritzmengenlernbetriebsart die Einspritzmengenlernschaltung ein Lernen der Menge des Kraftstoffs, die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, bei jedem der zu lernenden Leitungsdrücke beginnt, wobei die Einspritzmengenlernschaltung ebenso arbeitet, um eine Menge eines Kraftstoffs, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, in einer zweiten Einspritzmengenlernbetriebsart zu lernen und einen Korrekturwert zu bestimmen, um das Ansteuerungssignal, das an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung auszugeben ist, zu korrigieren, um eine Differenz zwischen einer Sollmenge des Kraftstoffs und der gelernten Menge des Kraftstoffs, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, zu kompensieren, und wobei die Einspritzmengenlernschaltung eine Gewichtung der gelernten Einspritzmenge bei einer Berechnung der Menge des Kraftstoffs, die vermutlich bei dem nicht-gelernten Leitungsdruck gesprüht wird, reguliert, um eine Basiseinspritzmenge zu erzeugen, die für eine Verwendung in der zweiten Einspritzmengenlernbetriebsart geeignet ist.