DE102008042714A1 - Fuel injection condition detecting device for diesel internal combustion engine in e.g. passenger car, has injection amount calculation device calculating fuel injection amount based on calculated results of another two calculation devices - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Erfassungsvorrichtung für einen Kraftstoffeinspritzzustand, die einen Einspritzzustand von aus einer Einspritzeinrichtung eingespritztem Kraftstoff erfasst.The The present invention relates to a detection device for a fuel injection state that is an injection state detected by fuel injected from an injector.
Im
Stand der Technik ist ein bekanntes Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem
bekannt, in dem Kraftstoff, der bei einer Verbrennung in einem Verbrennungsmotor
verwendet wird, in einer Common-Rail (ein Druckspeicher) in einem
Hochdruckzustand gespeichert wird und bei dem der Kraftstoff, der von
der Common-Rail verteilt wird, aus einer Einspritzeinrichtung eingespritzt
wird. Im Allgemeinen wird bei dieser Art an herkömmlichem
System der Druck des gespeicherten Kraftstoffs durch einen Kraftstoffdrucksensor
(ein Common-Rail-Drucksensor) erfasst, der an der Common-Rail befestigt
ist und den Antrieb von verschiedenen Bauteilen, die ein Kraftstoffliefersystem
bilden, wie beispielsweise eine Kraftstoffpumpe, die den Kraftstoff
zu der Common-Rail liefert, und die Einspritzeinrichtung auf der Grundlage
des Erfassungsergebnisses des Sensors steuert (wie dies beispielsweise
in dem Patentdokument 1:
Gemäß der Erkenntnis und dem Wissen der Erfinder dient, wenn ein Einspritzzustand des tatsächlich aus der Einspritzeinrichtung eingespritzten Kraftstoffs (beispielsweise eine Einspritzmenge, eine Einspritzrate und dergleichen) erfasst werden kann, der Erfassungswert als ein wichtiger Parameter zum Steuern des Kraftstoffeinspritzsystems mit hoher Genauigkeit. Beispielsweise können, indem Betriebsbefehlswerte für die verschiedenen Komponenten (beispielsweise die Einspritzeinrichtung) des Kraftstoffeinspritzsystems auf der Grundlage des Erfassungsbetrags berechnet oder korrigiert werden, die Komponenten mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.According to the Knowledge and knowledge of the inventor serves when an injection state the fuel actually injected from the injector (For example, an injection amount, an injection rate and the like) can be detected, the detection value as an important parameter for controlling the fuel injection system with high accuracy. For example, by setting operating command values for the different components (for example the injector) the fuel injection system based on the detection amount calculated or corrected, the components with high accuracy to be controlled.
Jedoch hat keines der verschiedenen Arten an im Stand der Technik vorgeschlagenen Kraftstoffeinspritzsystemen eine Einrichtung zum Erfassen des Einspritzzustandes des Kraftstoffes, der tatsächlich von der Einspritzeinrichtung eingespritzt wird. Demgemäß gibt es Raum für eine Verbesserung des gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzsystems zum Erzielen einer hochgradig genauen Steuerung.however has none of the different types of prior art proposed Fuel injection systems means for detecting the injection state of the fuel actually from the injector is injected. Accordingly, there is room for an improvement of the current fuel injection system to achieve a highly accurate control.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erfassungsvorrichtung für den Kraftstoffeinspritzzustand zu schaffen, die einen Einspritzzustand des Kraftstoffs erfasst, der tatsächlich aus einer Einspritzeinrichtung eingespritzt wird, wodurch die Steuergenauigkeit eines Kraftstoffeinspritzsystems verbessert wird.It It is an object of the present invention to provide a detection device to provide for the fuel injection state, the one Injection state of the fuel detected, the actual is injected from an injector, whereby the control accuracy a fuel injection system is improved.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Erfassungsvorrichtung für den Kraftstoffeinspritzzustand bei einem Kraftstoffeinspritzsystem angewendet, das in einem Druckspeicher gespeicherten Kraftstoff aus einer Einspritzeinrichtung einspritzt und die folgenden Bauteile (a) bis (d) aufweist:
- (a) einen Kraftstoffdrucksensor, der in einem Kraftstoffkanal, der sich von dem Druckspeicher zu einem Einspritzloch der Einspritzeinrichtung erstreckt, an einer Position angeordnet ist, die sich näher zu dem Einspritzloch als zum Druckspeicher befindet, um einen Kraftstoffdruck zu erfassen, der mit dem Kraftstoffeinspritzen aus dem Einspritzloch schwankt;
- (b) einen ersten Einspritzmengenabschätzabschnitt zum Schätzen einer Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage einer Schwankungswellenform, die in Verbindung mit dem Kraftstoffeinspritzen bewirkt wird, aus dem erfassten Druck, der durch den Kraftstoffdrucksensor erfasst wird;
- (c) einen zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt zum Schätzen der Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage einer Druckdifferenz zwischen dem erfassten Druck vor dem Beginn des Einspritzens und dem erfassten Druck nach dem Ende des Einspritzens aus dem erfassten Druck; und
- (d) einen Einspritzmengenberechnungsabschnitt zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage von beiden Abschätzergebnissen des ersten und des zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitts.
- (a) a fuel pressure sensor disposed in a fuel passage extending from the accumulator to an injection hole of the injector at a position closer to the injection hole than the accumulator to detect a fuel pressure injected with the fuel from the injection hole fluctuates;
- (b) a first injection amount estimating section for estimating a fuel injection amount based on a fluctuation waveform caused in connection with the fuel injection from the detected pressure detected by the fuel pressure sensor;
- (c) a second injection amount estimating section for estimating the fuel injection amount based on a pressure difference between the detected pressure before the start of the injection and the detected pressure after the end of the injection from the detected pressure; and
- (d) an injection amount calculating section for calculating the fuel injection amount based on both of the estimated results of the first and second injection amount estimating sections.
Der Druck des Kraftstoffs in dem Einspritzloch der Einspritzeinrichtung schwankt in Verbindung mit dem Einspritzen des Kraftstoffs. Jedoch ist in der Vorrichtung des vorstehend erwähnten Patentdokuments 1 der Kraftstoffdrucksensor (der Common-Rail-Drucksensor) an dem Druckspeicher befestigt, da der Kraftstoffdrucksensor das Erfassen des Kraftstoffdrucks in dem Druckspeicher als Ziel hat. Die Druckschwankung, die in Verbindung mit dem Einspritzen bewirkt wird, wird in dem Druckspeicher abgeschwächt. Daher ist es für eine derartige herkömmliche Vorrichtung schwierig, die Druckschwankung mit hoher Genauigkeit zu erfassen.Of the Pressure of the fuel in the injection hole of the injector varies in connection with the injection of the fuel. however is in the device of the aforementioned patent document 1, the fuel pressure sensor (the common rail pressure sensor) on the Accumulator attached because the fuel pressure sensor detecting the Fuel pressure in the accumulator has as a goal. The pressure fluctuation, which is caused in connection with the injection is in the Pressure accumulator weakened. Therefore it is for one such conventional device difficult, the pressure fluctuation to capture with high accuracy.
Im Gegensatz dazu ist gemäß dem vorstehend erläuterten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Kraftstoffdrucksensor an einer Position angeordnet, die näher zu dem Einspritzloch als zu dem Druckspeicher wie bei dem vorstehend erwähnten Bauteil (a) ist. Daher kann die Druckschwankung in dem Einspritzloch erfasst werden, bevor die Druckschwankung in dem Druckspeicher abgeschwächt wird. Demgemäss kann die Änderung der tatsächlichen Einspritzmenge als eine Schwankungswellenform des erfassten Drucks genau erfasst werden. Daher kann die Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der erfassten Schwankungswellenform (durch den ersten Einspritzmengenabschätzabschnitt: das vorstehend beschriebene Bauteil (b)) abgeschätzt werden.In contrast, according to the above-explained aspect of the present invention, the fuel pressure sensor is disposed at a position closer to the injection hole than to the accumulator as in the aforementioned component (a). Therefore, the pressure fluctuation in the injection hole can be detected before the pressure fluctuation in the accumulator is weakened. Accordingly, the change of the actual injection amount as a fluctuation waveform of the detected pressure can be detected accurately. Therefore, the fuel injection amount based on the detected fluctuation waveform (by the first injection amount estimation section: the above-described component (b)) are estimated.
Beispielsweise
wird die Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der Erscheinungszeiten (Auftret-zeiten)
der Änderungspunkte P1, P3 und eines Druckmaximalverringerungsbetrags
Pβ (ein Betrag eines maximalen Abfalls) abgeschätzt,
wie dies im Abschnitt (c) in
Die Erfinder haben die Erkenntnis erlangt, dass ein Erfassungswert des erfassten Drucks eine Erfassungsvariation enthält, und dass die Erfassungsvariation (insbesondere die Variation des Maximalabfallbetrags Pβ) stärker bemerkbar erscheint, wenn die Einspritzmenge zunimmt. Daher haben, um einen Einfluss der Erfassungsvariation auf das Abschätzergebnis zu verringern, die Erfinder ein Schema zum Abschätzen der Einspritzmenge durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt (das vorstehend erwähnte Bauteil (c)) zusätzlich zu dem Einspritzmengenabschätzverfahren durch den ersten Einspritzmengenabschätzabschnitt entwickelt. Das heißt, eine Druckdifferenz zwischen dem erfassten Druck vor dem Beginn des Einspritzens und dem erfassten Druck nach dem Ende des Einspritzens steht in Wechselbeziehung mit der tatsächlichen Einspritzmenge. Daher kann die Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der Druckdifferenz abgeschätzt werden.The Inventors have come to the realization that a detection value of the detected pressure contains a detection variation, and that the detection variation (in particular the variation of the maximum waste amount Pβ) appears more noticeable when the injection quantity increases. Therefore, to have an influence of the detection variation to reduce the estimation result, the inventors Scheme for estimating the injection amount by the second Injection amount estimation section (the above-mentioned Component (c)) in addition to the injection amount estimation method developed by the first injection amount estimation section. That is, a pressure difference between the detected pressure before the start of injection and the detected pressure after End of injection is interrelated with the actual one Injection quantity. Therefore, the fuel injection amount on the Basis of the pressure difference can be estimated.
Gemäß dem vorstehend erwähnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Einspritzmengenberechnungsabschnitt (das vorstehend erwähnte Bauteil (d)) zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der Abschätzergebnisse des ersten und des zweiten Einspritzmengenabschätzabschnittes vorgesehen. Daher kann der Einfluss der Abschätzvariation im Vergleich zu dem Fall verringert werden, bei dem die Einspritzmenge auf der Grundlage des Abschätzergebnisses des ersten Einspritzmengenabschätzabschnittes berechnet wird, so dass die Einspritzmenge mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden kann.According to the aforementioned aspect of the present invention becomes the injection amount calculating portion (the above-mentioned component (d)) for calculating the fuel injection amount based on the estimation results of the first and second injection amount estimation sections intended. Therefore, the influence of the estimation variation be reduced compared to the case where the injection quantity on the basis of the estimation result of the first injection amount estimation section is calculated, so that the injection quantity with a high accuracy can be detected.
Gemäß dem vorstehend erwähnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kraftstoffdrucksensor an einer Position angeordnet, die sich näher zu dem Einspritzloch als zu dem Druckspeicher befindet. Demgemäss kann die Änderung der Einspritzmenge (d. h. der Einspritzzustand) des tatsächlich eingespritzten Kraftstoffs erfasst werden als die Schwankungswellenform des erfassten Drucks, und die Einspritzmenge kann mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden. Somit kann eine innovative Kraftstoffeinspritzzustands-Erfassungsvorrichtung vorgesehen werden. Daher kann das Kraftstoffeinspritzsystem mit einer hohen Genauigkeit unter Verwendung des Erfassungsergebnisses der Kraftstoffeinspritzzustands-Erfassungsvorrichtung gesteuert werden.According to the aforementioned aspect of the present invention the fuel pressure sensor is arranged at a position that closer to the injection hole than to the accumulator located. Accordingly, the change of the injection amount (i.e., the injection state) of the actual injected one Fuel detected as the fluctuation waveform of the detected Pressure, and the injection quantity can with high accuracy be recorded. Thus, an innovative fuel injection state detection device be provided. Therefore, the fuel injection system with high accuracy using the detection result the fuel injection state detecting device controlled become.
Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Erfassungsvorrichtung
für den Kraftstoffeinspritzzustand des Weiteren: einen Einspritzratenberechnungsabschnitt
zum Berechnen einer Verlaufswellenform einer Kraftstoffeinspritzrate auf
der Grundlage der Schwankungswellenform des erfassten Drucks; und
einen Einspritzratenkorrekturabschnitt zum Korrigieren der Verlaufswellenform derart,
dass eine Kraftstoffeinspritzmenge, die als ein Integrationswert
der Verlaufswellenform (zum Beispiel der Flächeninhalt
des schraffierten Bereichs S in
Demgemäss kann die Verlaufswellenform der tatsächlichen Einspritzrate (Ist-Einspritzrate) auch als ein Einspritzzustand zusätzlich zu der Einspritzmenge (der Einspritzzustand) des tatsächlich eingespritzten Kraftstoffs erfasst werden. Darüber hinaus wird die Verlaufswellenform der Einspritzrate korrigiert, um die Kraftstoffeinspritzmenge, die auf der Grundlage der Verlaufswellenform der Einspritzrate berechnet wird, an die Kraftstoffeinspritzmenge anzunähern, die durch den Einspritzmengenberechnungsabschnitt berechnet wird. Daher kann die Einspritzratenverlaufswellenform (d. h. der Einspritzzustand) mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden.Accordingly, can the course waveform of the actual injection rate (Actual injection rate) also as an injection state in addition to the injection quantity (the injection state) of the actually injected one Fuel are detected. In addition, the gradient waveform will the injection rate corrected to the fuel injection amount, the calculated based on the history waveform of the injection rate is to approximate the fuel injection amount passing through the injection amount calculating section is calculated. Therefore, can the injection rate waveform (that is, the injection state) be detected with a high accuracy.
Gemäss einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung führen der erste und der zweite Einspritzmengenabschätzabschnitt die Abschätzung auf der Grundlage des erfassten Drucks des Kraftstoffdrucksensors aus, der erfasst wird, wenn eine Kraftstoffpumpperiode zum von einer Kraftstoffpumpe zu dem Druckspeicher erfolgenden Pumpen des Kraftstoffs sich nicht mit einer Einspritzperiode zum Einspritzen des Kraftstoffs aus dem Einspritzloch überdeckt.According to another aspect of the present invention, the first and second injection amount estimating sections perform the estimation based on the detected pressure of the fuel pressure sensor, which is detected when a fuel pumping period for fuel pumping Pumping to the pressure accumulator of the fuel is not covered with an injection period for injecting the fuel from the injection hole.
In dem Fall, bei dem die Druckschwankung, die in Verbindung mit dem Einspritzen des Kraftstoffs bewirkt wird, mit dem Kraftstoffdrucksensor erfasst wird, ist die Schwankungswellenform des erfassten Drucks zu dem Zeitpunkt, bei dem die Kraftstoffpumpperiode sich mit der Kraftstoffeinspritzperiode überdeckt, eine Wellenform, die erzeugt wird, indem die Kraftstoffpumpmenge zu der Schwankungswellenform zu dem Zeitpunkt, bei dem die Überlappung (Überdeckung) nicht auftritt, hinzuaddiert wird. Das heißt, die addierte Kraftstoffpumpmenge ist eine Störgröße für den erfassten Druck (die Schwankungswellenform), der zum Abschätzen der Kraftstoffeinspritzmenge verwendet wird. Wenn daher die Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des erfassten Drucks abgeschätzt wird, der eine derartige Störgröße aufweist, kann, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge durch den ersten und zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt abgeschätzt wird, die Abschätzgenauigkeit verschlechtert werden. Darüber hinaus ist in der Erfassungsvariation, die in dem Erfassungswert des erfassten Drucks enthalten ist, die Variation des Maximalabfallbetrags Pβ hoch, wie dies vorstehend erwähnt ist. Die zugefügte Kraftstoffpumpmenge hat einen großen Einfluss auf den Maximalabfallbetrag Pβ. Daher ergibt sich ein spezifisches Problem im Hinblick auf die vorstehend erwähnte Verschlechterung der Abschätzgenauigkeit.In in the case where the pressure fluctuation associated with the Injection of the fuel is effected with the fuel pressure sensor is detected, the fluctuation waveform of the detected pressure at the time when the fuel pumping period coincides with the Fuel injection period covers, a waveform, which is generated by the fuel pumping amount to the fluctuation waveform at the time when the overlap (overlap) does not occur, is added. In other words, that added Fuel pumping is a disturbance for the detected pressure (the fluctuation waveform), the is used for estimating the fuel injection amount. Therefore, when the fuel injection amount based on the detected Pressure is estimated, such a disturbance can, if the fuel injection amount by the first and the second injection amount estimation section the estimation accuracy will be degraded. Furthermore is in the detection variation that is included in the detection value of the Pressure, the variation of the maximum amount of waste Pβ high, as mentioned above. The added Fuel pumping amount has a great influence on the maximum amount of waste Pβ. Therefore, there is a specific problem with regard to to the aforementioned deterioration of the estimation accuracy.
Im Gegensatz dazu wird gemäß dem vorstehend erläuterten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Abschätzung auf der Grundlage des erfassten Drucks ausgeführt, der erfasst wird, wenn die Kraftstoffpumpperiode sich nicht mit der Kraftstoffeinspritzperiode überdeckt. Daher kann das vorstehend erwähnte Abschätzen auf der Grundlage des erfassten Drucks ausgeführt werden, zu dem diese Komponente (die Störung) aufgrund des Kraftstoffpumpens nicht hinzuaddiert wird. Schließlich kann die Abschätzgenauigkeit verbessert werden.in the In contrast, according to the above-explained Aspect of the present invention, the estimation on the Based on the detected pressure that is detected when the fuel pumping period does not coincide with the fuel injection period. Therefore, the above-mentioned estimation be executed on the basis of the detected pressure, to which this component (the fault) due to fuel pumping is not is added. Finally, the estimation accuracy be improved.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Erfassungsvorrichtung für den Kraftstoffeinspritzzustand bei einem Kraftstoffeinspritzsystem eines Mehrzylinder- Verbrennungsmotors angewendet, der eine Vielzahl an Einspritzeinrichtungen aufweist, und der Kraftstoffdrucksensor wird für jede der Vielzahl an Einspritzeinrichtungen vorgesehen. Die Erfassungsvorrichtung für den Kraftstoffeinspritzzustand hat des Weiteren einen Pumpschwankungswellenform-Erlangungsabschnitt zum Erlangen einer Schwankungswellenform, die sich in dem erfassten Druck des Kraftstoffdrucksensors ergibt, und zwar entsprechend einem Nicht-Einspritz-Zylinder unter den vielen Zylindern, wobei in jedem von ihnen ein Einspritzen und ein Nicht-Einspritzen aufeinanderfolgend ausgeführt wird, und die in Verbindung mit dem Kraftstoffpumpen einer Kraftstoffpumpe zu dem Druckspeicher bewirkt wird. Der Nicht-Einspritz-Zylinder ist ein Zylinder, in dem das Kraftstoffeinspritzen gegenwärtig nicht ausgeführt wird. Der erste und der zweite Einspritzmengenabschätzabschnitt schätzen die Kraftstoffeinspritzmenge in einem Einspritzzylinder ab, wenn die Kraftstoffpumpenperiode sich mit der Kraftstoffeinspritzperiode überdeckt, und zwar auf der Grundlage der Schwankungswellenform, die erlangt wird, indem eine Komponente der Schwankungswellenform, die durch den Pumpschwankungswellenform-Erlangungsabschnitt erlangt wird, von der Schwankungswellenform des Kraftstoffdrucksensors subtrahiert wird, die dem Einspritzzylinder entspricht. Der Einspritzzylinder ist ein Zylinder, in dem die Kraftstoffeinspritzung gegenwärtig ausgeführt wird.According to one Another aspect of the present invention is the detection device for the fuel injection state in a fuel injection system a multi-cylinder internal combustion engine, which uses a variety having injectors, and the fuel pressure sensor is provided for each of the plurality of injectors. The fuel injection condition detecting device Further, a pump fluctuation waveform acquiring section for Obtaining a fluctuation waveform that covered in the Pressure of the fuel pressure sensor results, according to a Non-injection cylinder among the many cylinders, being in each from them one injection and one non-injection consecutive is executed, and in connection with the fuel pump a fuel pump is effected to the pressure accumulator. The non-injection cylinder is a cylinder where fuel injection is currently in progress not executed. The first and second injection amount estimation sections estimate the fuel injection amount in an injection cylinder when the fuel pump period coincides with the fuel injection period, based on the fluctuation waveform that is obtained is determined by placing a component of the fluctuation waveform through the pump fluctuation waveform obtaining section is obtained, is subtracted from the fluctuation waveform of the fuel pressure sensor, which corresponds to the injection cylinder. The injection cylinder is a cylinder in which fuel injection is present is performed.
Gemäß diesem Aufbau wird die Schwankungswellenform (die Kraftstoffpumpenkomponente als die Störgröße), die in Verbindung mit dem Kraftstoffpumpen bewirkt wird, auf der Grundlage des erfassten Drucks des Kraftstoffdrucksensors erfasst, der dem Nicht-Einspritz-Zylinder entspricht. Die vorstehend erläuterte Abschätzung wird auf der Grundlage der Schwankungswellenform ausgeführt, die erlangt wird, indem die Kraftstoffpumpkomponente von der Schwankungswellenform des Kraftstoffdrucksensors subtrahiert wird, die dem Einspritzzylinder entspricht. Daher kann der erste und zweite Einspritzmengenabschätzabschnitt die Kraftstoffeinspritzmenge ebenfalls abschätzen, wenn die Kraftstoffpumpperiode sich mit der Kraftstoffeinspritzperiode überdeckt.According to this Construction becomes the fluctuation waveform (the fuel pump component as the disturbance variable), which in conjunction with the fuel pumping is effected on the basis of the detected Pressure of the fuel pressure sensor detected, the non-injection cylinder equivalent. The estimate explained above is performed on the basis of the fluctuation waveform, which is obtained by the fuel pumping component of the fluctuation waveform is subtracted from the fuel pressure sensor, the injection cylinder equivalent. Therefore, the first and second injection amount estimation sections also estimate the fuel injection amount when the fuel pumping period overlaps with the fuel injection period.
Gemäss
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der zweite
Einspritzmengenabschätzabschnitt den erfassten Druck des Kraftstoffdrucksensors,
der erfasst wird, wenn ein Beginn des Einspritzens durch ein Einspritzbefehlssignal
befohlen wird (beispielsweise für einen Zeitpunkt t1 in
dem Abschnitt (a) von
Gemäss
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der zweite
Einspritzmengenabschätzabschnitt den erfassten Druck des Kraftstoffdrucksensors,
der erfasst wird, wenn das Starten des Einspritzens (beispielsweise
an einem Zeitpunkt t3 in dem Abschnitt (a) in
Die Pulsation des erfassten Drucks ist an den Zeitpunkten t1 und t3 gering. Daher können die Werte des erfassten Drucks vor dem Beginn des Einspritzens und des erfassten Drucks nach dem Ende des Einspritzens, die für die Abschätzung durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt verwendet werden, mit einer hohen Genauigkeit erlangt werden. Daher kann die Druckdifferenz, die für das Abschätzen durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt verwendet wird, mit einer hohen Genauigkeit erlangt werden, und die Abschätzung durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt kann mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt werden.The pulsation of the detected pressure is low at the times t1 and t3. Therefore, the values of the detected pressure before the start of the On injection and the detected pressure after the end of the injection used for the estimation by the second injection amount estimation section can be obtained with high accuracy. Therefore, the pressure difference used for the estimation by the second injection amount estimating section can be obtained with high accuracy, and the estimation by the second injection amount estimating section can be performed with high accuracy.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Erfassungsvorrichtung für den Kraftstoffeinspritzzustand bei einem Kraftstoffeinspritzsystem angewendet, das dazu in der Lage ist, ein Mehrstufeneinspritzen zum Einspritzen von Kraftstoff in mehrmaliger Weise aus der gleichen Einspritzeinrichtung pro Verbrennungszyklus auszuführen. Der erste Einspritzmengenabschätzabschnitt schätzt eine Kraftstoffeinspritzmenge jeder Einspritzstufe der Mehrstufeneinspritzung auf der Grundlage einer Druckschwankungswellenform, die mit jedem Einspritzen schwankt. Der zweite Einspritzmengenabschätzabschnitt schätzt eine Kraftstoffeinspritzmenge pro Verbrennungszyklus auf der Grundlage einer Druckdifferenz zwischen dem erfassten Druck vor dem Beginn des Einspritzens der ersten Einspritzstufe in der Mehrstufeneinspritzung und dem erfassten Druck nach dem Ende des Einspritzens der letzten Einspritzstufe in dem Mehrstufeneinspritzen.According to one Another aspect of the present invention is the detection device for the fuel injection state in a fuel injection system applied, which is capable of a multi-stage injection for injecting fuel in multiple ways from the same Implement injector per combustion cycle. Of the first injection amount estimating section estimates a Fuel injection amount of each injection stage of the multi-stage injection based on a pressure fluctuation waveform associated with each Injection varies. The second injection amount estimation section estimates a fuel injection amount per combustion cycle based on a pressure difference between the detected pressure before the start of injection of the first injection stage in the Multi-stage injection and the detected pressure after the end of the Injecting the last injection stage in the multi-stage injection.
Die
Erfassungsvorrichtung für den Kraftstoffeinspritzzustand
hat des Weiteren einen Haupteinspritzmengenabschätzabschnitt
zum Abschätzen einer Einspritzmenge (beispielsweise Q3
in
Der Einspritzmengenberechnungsabschnitt berechnet die Haupteinspritzmenge der Haupteinspritzung auf der Grundlage der Einspritzmenge der Haupteinspritzung unter den Einspritzmengen, die durch den ersten Einspritzmengenabschätzabschnitt abgeschätzt werden, und der Einspritzmenge, die durch den Haupteinspritzmengenabschätzabschnitt abgeschätzt wird.Of the Injection amount calculating section calculates the main injection quantity the main injection based on the injection amount of the main injection among the injection quantities estimated by the first injection amount estimation section and the injection amount estimated by the main injection amount estimation section becomes.
In dem Fall der Berechnung der Einspritzmenge jeder Einspritzstufe bei der Mehrstufeneinspritzung ist, wenn beide Abschätzungen durch den ersten und den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt für jede der vielen Einspritzstufen auszuführen sind und die Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage von beiden Abschätzergebnissen zu berechnen ist, der Abschätzprozess kompliziert und der durch beide Abschätzungen erforderliche Prozessaufwand ist hoch. Genauer gesagt muss die Druckdifferenz, die für die Abschätzung durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt verwendet wird, für jede der vielen Einspritzstufen erlangt werden, und der Prozess des Einspritzmengenberechnungsabschnitts auf der Grundlage von beiden Abschätzergebnissen ist für jede der vielen Einspritzstufen erforderlich.In the case of calculating the injection amount of each injection stage when the multi-stage injection is when both estimates by the first and second injection amount estimating sections for each of the many injection stages are and the fuel injection amount based on both Estimate results is the estimation process complicated and required by both estimates Process effort is high. More precisely, the pressure difference, those for the estimation by the second injection amount estimation section used for each of the many injection stages and the process of the injection amount calculation section on the basis of both estimation results is for each of the many injection stages required.
Im Gegensatz dazu strebt der vorstehend beschriebene Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vereinfachung des Abschätzprozesses und eine Verringerung des Prozessaufwandes an, indem die Einspritzmenge in einer einfachen Weise berechnet wird, wenn das Mehrstufeneinspritzen ausgeführt wird.in the In contrast, the above-described aspect of the present invention seeks Invention a simplification of the estimation process and a reduction of the process effort by the injection quantity is calculated in a simple way when the multi-stage injection is performed.
Das heißt, gemäss dem vorstehend beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Kraftstoffeinspritzmenge für jede Einspritzstufe durch den ersten Einspritzmengenabschätzabschnitt abgeschätzt. Da eine Einspritzmenge einer anderen Einspritzung außer einer Haupteinspritzung gering ist, ist ein Fehler aufgrund des Abschätzfehlers der anderen Einspritzung außer der Haupteinspritzung in Bezug zu der gesamten Einspritzmenge gering. Daher wird für die andere Einspritzung außer der Haupteinspritzung das Abschätzergebnis durch den ersten Einspritzmengenabschätzabschnitt als ein wahrer Wert erachtet, ohne die Abschätzung durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt auszuführen. Was die Haupteinspritzung anbelangt, so wird die Haupteinspritzmenge auf der Grundlage des Abschätzergebnisses durch den Haupteinspritzmengenabschätzabschnitt, der das Abschätzergebnis des zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitts und das Abschätzergebnis durch den ersten Einspritzmengenabschätzabschnitt verwendet, berechnet. Das heißt, der Haupteinspritzmengenabschätzabschnitt schätzt die Einspritzmenge der Haupteinspritzung ab, indem die Gesamtmenge der Einspritzmenge (oder Einspritzmengen) der anderen Einspritzung (oder anderen Einspritzungen) außer der Haupteinspritzung, die durch den ersten Einspritzmengenabschätzabschnitt berechnet wird (werden), von der Kraftstoffeinspritzmenge pro Verbrennungszyklus subtrahiert wird, die durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt abgeschätzt wird.The is called, according to the aspect described above According to the present invention, the fuel injection amount for each injection stage is estimated by the first injection amount estimation section. Since one injection amount of another injection except a main injection is low, is an error due to the Estimation error of the other injection except the main injection in relation to the total injection quantity low. Therefore, for the other injection except the Main injection, the estimation result by the first injection amount estimation section considered as a true value, without the estimation by execute the second injection amount estimation section. As for the main injection, the main injection quantity becomes based on the estimation result by the main injection amount estimation section, the estimation result of the second injection quantity estimating section and the estimation result by the first injection amount estimation section used, calculated. That is, the main injection amount estimating section estimates the injection quantity of the main injection by the total amount of injection (or injection) of the others Injection (or other injections) except the main injection, calculated by the first injection amount estimation section is subtracted from the fuel injection amount per combustion cycle which is determined by the second injection amount estimation section is estimated.
Somit ist es gemäss dem vorstehend beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung lediglich erforderlich, den Differenzdruck (Druckdifferenz) zwischen dem erfassten Druck vor dem Beginn des Einspritzens der ersten Einspritzstufe und dem erfassten Druck nach dem Ende des Einspritzens der letzten Einspritzstufe als die Druckdifferenz zu erlangen, die für das Abschätzen durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt verwendet wird. Demgemäss kann der Erlangungsprozess vereinfacht werden und der Prozessaufwand kann verringert werden. Es ist lediglich erforderlich, den Prozess durch den Einspritzmengenberechnungsabschnitt, der die Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage von beiden Abschätzergebnissen des ersten und des zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitts berechnet, für lediglich die Haupteinspritzung auszuführen. Demgemäss kann der Prozess durch den Einspritzmengenberechnungsabschnitt vereinfacht werden und der Prozessaufwand kann verringert werden. Darüber hinaus wird die Einspritzmenge der Haupteinspritzung auf der Grundlage von beiden Abschätzergebnissen, wie bei dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, berechnet. Daher kann die Einspritzmenge (der Einspritzzustand) mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden.Thus, according to the above-described aspect of the present invention, it is only required to measure the differential pressure (pressure difference) between the detected pressure before the start of injection of the first injection stage and the first injection stage detected pressure after the end of the injection of the last injection stage as the pressure difference used for the estimation by the second injection amount estimation section. Accordingly, the obtaining process can be simplified and the processing cost can be reduced. It is only necessary to perform the process by the injection amount calculating section that calculates the fuel injection amount based on both of the estimation results of the first and second injection amount estimation sections for only the main injection. Accordingly, the process by the injection amount calculating section can be simplified, and the processing cost can be reduced. Moreover, the injection amount of the main injection is calculated on the basis of both estimation results as in the first aspect of the present invention. Therefore, the injection amount (the injection state) can be detected with high accuracy.
Gemäss
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet der Einspritzratenberechnungsabschnitt
eine Verlaufswellenform einer Haupteinspritzrate der Haupteinspritzung
auf der Grundlage einer Druckschwankungswellenform, die in Verbindung
mit der Haupteinspritzung schwankt. Der Einspritzratenkorrekturabschnitt
korrigiert die Verlaufswellenform der Haupteinspritzrate auf eine Annäherung
einer Haupteinspritzmenge, die als ein Integrationswert der Verlaufswellenform
der Haupteinspritzrate berechnet wird (beispielsweise eine Fläche
mit einem schraffierten Flächeninhalt S3 in
Gemäss diesem Aufbau kann die Erfassungsvorrichtung für den Kraftstoffeinspritzzustand, die die Funktion zum Berechnen der Verlaufswellenform der Haupteinspritzrate zusätzlich zu der Funktion zum Berechnen der Haupteinspritzmenge hat, neu vorgesehen werden. Darüber hinaus wird die Verlaufswellenform der Haupteinspritzrate so korrigiert, dass die Haupteinspritzmenge, die auf der Grundlage der Verlaufswellenform der Haupteinspritzrate berechnet wird, zu der Haupteinspritzmenge angenähert wird, die durch den Einspritzmengenberechnungsabschnitt berechnet wird. Daher kann eine hochgradig genaue Verlaufswellenform erhalten werden.According to According to this structure, the fuel injection state detecting device, which the function for calculating the course waveform of the main injection rate in addition to the function for calculating the main injection amount has to be redefined. In addition, the gradient waveform will the main injection rate is corrected so that the main injection quantity, based on the waveform of the main injection rate is calculated, is approximated to the main injection quantity, calculated by the injection amount calculating section. Therefore, a highly accurate history waveform can be obtained.
Gemäss
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der zweite
Einspritzmengenabschätzabschnitt den erfassten Druck des Kraftstoffdrucksensors,
der dann erfasst wird, wenn der Beginn des Einspritzens der ersten
Einspritzstufe (beispielsweise zu dem Zeitpunkt t11 in dem Abschnitt
(a) von
Gemäss
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der zweite
Einspritzmengenabschätzabschnitt den erfassten Druck des Kraftstoffdrucksensors,
der dann erfasst wird, wenn der Beginn des Einspritzens der ersten
Einspritzstufe (beispielsweise zu einem Zeitpunkt t51 in dem Abschnitt
(a) von
Die Pulsation des erfassten Drucks ist zu den Zeitpunkten t11 und t51 gering. Daher können die Werte des erfassten Drucks vor dem Beginn des Einspritzens und des erfassten Drucks nach dem Ende des Einspritzens, die für das Abschätzen durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt verwendet werden, mit einer hohen Genauigkeit erlangt werden. Daher kann die Druckdifferenz, die für das Abschätzen durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt verwendet wird, mit einer hohen Genauigkeit erlangt werden, und die Abschätzung durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt kann mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt werden.The Pulsation of the detected pressure is at times t11 and t51 low. Therefore, the values of the detected pressure may occur the beginning of the injection and the detected pressure after the end of the Injection, for estimating by the second Injected amount estimation section can be used with be achieved with high accuracy. Therefore, the pressure difference, for estimating by the second injection amount estimating section used to be obtained with high accuracy, and the estimation by the second injection amount estimating section may be executed with a high accuracy.
Gemäss einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Erfassungsvorrichtung für den Kraftstoffeinspritzzustand einen Kraftstoffdrucksensor, einen Zeitabschätzabschnitt für den Einspritzstart und das Einspritzende, einen Einspritzmengenabschätzabschnitt und einen Einspritzratenberechnungsabschnitt.According to In another aspect of the present invention, the detection device for the fuel injection state, a fuel pressure sensor, a time estimating section for the injection start and the injection end, an injection amount estimating section and an injection rate calculating section.
Der Kraftstoffdrucksensor ist in einem Kraftstoffkanal, der sich von dem Druckspeicher zu einem Einspritzloch der Einspritzeinrichtung erstreckt, an einer Position angeordnet, die sich näher zu dem Einspritzloch als zu dem Druckspeicher befindet, um die Kraftstoffdruckschwankung bei der Kraftstoffeinspritzung aus dem Einspritzloch zu erfassen.Of the Fuel pressure sensor is in a fuel channel extending from the pressure accumulator to an injection hole of the injector extends, arranged at a position that is closer to the injection hole as to the accumulator to the fuel pressure fluctuation to detect the fuel injection from the injection hole.
Der Zeitabschätzabschnitt für den Einspritzstart und das Einspritzende schätzt eine Einspritzstartzeit und eine Einspritzendzeit auf der Grundlage einer Schwankungswellenform, die in Verbindung mit der Kraftstoffeinspritzung bewirkt wird, aus dem erfassten Druck, der durch den Kraftstoffdrucksensor erfasst wird.Of the Timing section for the injection start and the injection end estimates an injection start time and a Injection end time based on a fluctuation waveform, which is caused in connection with the fuel injection, off the detected pressure detected by the fuel pressure sensor becomes.
Der Einspritzmengenabschätzabschnitt schätzt eine Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der Druckdifferenz zwischen dem erfassten Druck vor einem Beginn des Einspritzens und dem erfassten Druck nach dem Ende des Einspritzens aus dem erfassten Druck ab.Of the Injection amount estimating section estimates a Fuel injection amount based on the pressure difference between the detected pressure before a start of the injection and the detected Pressure after the end of injection from the detected pressure.
Der Einspritzratenberechnungsabschnitt berechnet eine Verlaufswellenform der Kraftstoffeinspritzrate auf der Grundlage der Einspritzstartzeit und der Einspritzendzeit, die durch den Zeitabschätzabschnitt für den Einspritzstart und das Einspritzende abgeschätzt werden, und der Kraftstoffeinspritzmenge, die durch den Einspritzmengenabschätzabschnitt abgeschätzt wird.Of the Injection rate calculation section calculates a gradient waveform the fuel injection rate based on the injection start time and the injection end time determined by the time estimating section estimated for the injection start and the end of injection and the fuel injection amount estimated by the injection amount estimation section becomes.
Gemäss diesem Aufbau ist der Kraftstoffdrucksensor an einer Position angeordnet, die sich näher zu dem Einspritzloch als zu dem Druckspeicher befindet. Daher kann die Druckschwankung in dem Einspritzloch erfasst werden, bevor die Druckschwankung in dem Druckspeicher abgeschwächt wird. Demgemäss kann die Änderung der Ist-Einspritzmenge als eine Schwankungswellenform des erfassten Drucks genau erfasst werden. Daher kann der Einspritzstartzeitpunkt und der Einspritzendzeitpunkt auf der Grundlage der erfassten Schwankungswellenform (durch den Zeitabschätzabschnitt für den Einspritzstart und das Einspritzende) abgeschätzt werden.According to this structure, the fuel pressure sensor is disposed at a position closer to the injection hole than to the accumulator located. Therefore, the pressure fluctuation in the injection hole can be detected before the pressure fluctuation in the pressure accumulator is weakened. Accordingly, the change of the actual injection amount is accurately detected as a fluctuation waveform of the detected pressure become. Therefore, the injection start timing and the injection end timing based on the detected fluctuation waveform (by the Timing section for the injection start and the end of injection) are estimated.
Die Verlaufswellenform der Kraftstoffeinspritzrate kann auf der Grundlage des Maximalabfallbetrages Pβ zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Abschätzergebnis (d. h. der Einspritzstartzeitpunkt und der Einspritzendzeitpunkt) berechnet werden. Da jedoch die Erfassungsvariation des Maximalabfallbetrages Pβ hoch ist, wie dies vorstehend erwähnt ist, kann die Einspritzratenverlaufswellenform nicht genau durch das vorstehend beschriebene Verfahren berechnet werden. Daher haben die Erfinder ein Schema zum Abschätzen der Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der Druckdifferenz zwischen dem erfassten Druck vor dem Beginn des Einspritzens und dem erfassten Druck nach dem Ende des Einspritzens (erfasst durch den Einspritzmengenabschätzabschnitt) und zum Berechnen der Einspritzratenwellenform auf der Grundlage des Abschätzergebnisses und dem zuvor abgeschätzten Einspritzstartzeitpunkt und Einspritzendzeitpunkt, wenn die Einspritzratenverlaufswellenform (durch den Einspritzratenberechnungsabschnitt) berechnet wird, entwickelt. Gemäss diesem Aufbau kann der Einfluss der Erfassungsvariation des Maximalabfallbetrages Pβ auf das Berechnungsergebnis der Verlaufswellenform verringert werden. Daher kann die Einspritzratenverlaufswellenform (d. h. der Einspritzzustand) mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden.The Gradient waveform of the fuel injection rate can be based on the maximum amount of waste Pβ in addition to the the estimation result described above (that is, the injection start timing and the injection end time). However, because the detection variation of the maximum waste amount Pβ is high, as above is mentioned, the injection rate waveform can not exactly calculated by the method described above. Therefore, the inventors have a scheme for estimating the Fuel injection amount based on the pressure difference between the detected pressure before the start of injection and the detected Pressure after the end of injection (detected by the injection amount estimating section) and calculating the injection rate waveform based on the estimation result and the previously estimated injection start timing and injection end timing when the injection rate waveform (calculated by the injection rate calculation section). According to this structure, the influence of the detection variation of the maximum waste amount Pβ on the calculation result the gradient waveform can be reduced. Therefore, the injection rate waveform can be (that is, the injection state) is detected with high accuracy become.
Gemäss dem vorstehend beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kraftstoffdrucksensor an einer Position angeordnet, die sich näher zu dem Einspritzloch als zu dem Druckspeicher befindet. Demgemäss kann die Änderung der Einspritzmenge (d. h. der Einspritzzustand) des tatsächlich eingespritzten Kraftstoffs als die Schwankungswellenform des erfassten Drucks erfasst werden, und die Einspritzratenverlaufswellenform (d. h. der Einspritzzustand) kann mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden. Somit kann eine innovative Erfassungsvorrichtung für den Kraftstoffeinspritzzustand geschaffen werden. Daher kann das Kraftstoffeinspritzsystem mit einer hohen Genauigkeit unter Verwendung des Erfassungsergebnisses für die Steuerung gesteuert werden.According to the above-described aspect of the present invention the fuel pressure sensor is located at a position that is closer to the injection hole as to the pressure accumulator. Accordingly, may change the injection quantity (that is, the injection state) of the actually injected fuel as the fluctuation waveform of the detected pressure, and the injection rate waveform (that is, the injection state) can be detected with high accuracy become. Thus, an innovative detection device for the fuel injection state are created. Therefore, that can Fuel injection system with high accuracy using of the detection result for the controller.
Gemäss einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Erfassungsvorrichtung für den Kraftstoffeinspritzzustand bei einem Kraftstoffeinspritzsystem angewendet, das dazu in der Lage ist, ein Mehrstufeneinspritzen für ein mehrfach erfolgendes Einspritzen des Kraftstoffs aus der gleichen Einspritzeinrichtung pro Verbrennungszyklus auszuführen. Der Zeitabschätzabschnitt für den Einspritzstart und das Einspritzende schätzt einen Einspritzstartzeitpunkt und einen Einspritzendzeitpunkt einer Haupteinspritzung ab, deren Einspritzmenge in der Mehrstufeneinspritzung die größte ist. Der Einspritzmengenabschätzabschnitt schätzt eine Kraftstoffeinspritzmenge pro Verbrennungszyklus auf der Grundlage der Druckdifferenz zwischen dem erfassten Druck vor dem Beginn des Einspritzens der ersten Einspritzstufe in der Mehrstufeneinspritzung und dem erfassten Druck nach dem Ende des Einspritzens der letzten Einspritzstufe in der Mehrstufeneinspritzung ab.According to In another aspect of the present invention, the detection device for the fuel injection state in a fuel injection system applied, which is capable of a multi-stage injection for a multiple injection of the fuel from the same injector per combustion cycle. The time estimating section for the injection start and the injection end estimates an injection start time and an injection end time of a main injection, whose Injection quantity in the multi-stage injection the largest is. The injection amount estimation section estimates a fuel injection amount per combustion cycle based on the pressure difference between the detected pressure before the beginning of Injecting the first injection stage in the multi-stage injection and the detected pressure after the end of injection of the last one Injection stage in the multi-stage injection from.
Die
Erfassungsvorrichtung für den Kraftstoffeinspritzzustand
hat des Weiteren einen Nicht-Haupteinspritzmengenabschätzabschnitt
und einen Haupteinspritzmengenabschätzabschnitt. Der Nicht-Haupteinspritzmengenabschätzabschnitt schätzt
eine Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der Schwankungswellenform
des erfassten Drucks, der mit jeder Einspritzung für jede
andere Einspritzstufe außer die Haupteinspritzung schwankt.
Der Haupteinspritzmengenabschätzabschnitt schätzt
eine Einspritzmenge der Haupteinspritzung (beispielsweise Q3 in
Der Einspritzratenberechnungsabschnitt berechnet eine Verlaufswellenform einer Kraftstoffeinspritzrate der Haupteinspritzung auf der Grundlage des Einspritzstartzeitpunkts und des Einspritzendzeitpunkts, die durch den Zeitabschätzabschnitt für den Einspritzstart und das Einspritzende geschätzt wird, und der Haupteinspritzmenge, die durch den Haupteinspritzmengenschätzabschnitt geschätzt wird.Of the Injection rate calculation section calculates a gradient waveform a fuel injection rate of the main injection based on the Injection start time and the injection end time by the time estimating section for the injection start and the end of injection is estimated, and the main injection amount, which is estimated by the main injection amount estimation section.
Die andere Einspritzmenge (Q1, Q2, Q4) außer der Haupteinspritzmenge ist geringer als die gesamte Einspritzmenge pro Verbrennungszyklus. Daher ist der Einfluss des Schätzfehlers der Gesamtmenge (Q1 + Q2 + Q4) auf das Schätzergebnis der Haupteinspritzmenge gering. Das Schätzen der Kraftstoffeinspritzmenge pro Verbrennungszyklus wird auf der Grundlage der Druckdifferenz ausgeführt, ohne dass der Maximalabfallbetrag Pβ verwendet wird, der eine hohe Erfassungsvariation aufweist. Daher kann die Abschätzgenauigkeit im Vergleich zu dem Fall verbessert werden, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge pro Verbrennungszyklus auf der Grundlage der Schwankungswellenform geschätzt wird. Daher kann die Haupteinspritzmenge (Q3), die geschätzt wird, indem die Gesamtmenge (Q1 + Q2 + Q4) der Einspritzmengen von der Kraftstoffeinspritzmenge pro Verbrennungszyklus subtrahiert wird, die in dieser Weise geschätzt wird, mit einer hohen Genauigkeit geschätzt werden.The other injection amount (Q1, Q2, Q4) other than the main injection amount is less than the total injection amount per combustion cycle. Therefore, the influence of the estimation error is the total amount (Q1 + Q2 + Q4) to the estimation result of the main injection amount low. Estimating the fuel injection amount per combustion cycle becomes executed on the basis of the pressure difference, without the maximum waste amount Pβ is used, which is a high Having detection variation. Therefore, the estimation accuracy can be be improved compared to the case where the fuel injection amount per combustion cycle based on the fluctuation waveform is appreciated. Therefore, the main injection amount (Q3), which is estimated by the total amount (Q1 + Q2 + Q4) the injection amounts of the fuel injection amount per combustion cycle is subtracted, which is estimated in this way, with be estimated with high accuracy.
Somit wird die Haupteinspritzratenverlaufswellenform auf der Grundlage der Haupteinspritzmenge, des Einspritzstartzeitpunkts und des Einspritzendzeitpunkts berechnet, die mit einer hohen Genauigkeit geschätzt werden. Daher kann die Haupteinspritzratenverlaufswellenform (d. h. der Einspritzzustand) mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden.Consequently becomes the main injection rate waveform on the basis the main injection amount, the injection start timing and the injection end timing, which are estimated with high accuracy. Therefore can the main injection rate waveform (i.e., the injection state) be detected with a high accuracy.
Gemäss einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kraftstoffdrucksensor an der Einspritzeinrichtung befestigt. Daher ist die Befestigungsposition des Kraftstoffdrucksensors näher zu dem Einspritzloch als in dem Fall, bei dem der Kraftstoffdrucksensor an einem Rohr befestigt ist, das den Druckspeicher und die Einspritzeinrichtung verbindet. Demgemäss kann die Druckschwankung an dem Einspritzloch noch geeigneter als in dem Fall erfasst werden, bei dem die Druckschwankung erfasst wird, nachdem die in dem Einspritzloch sich ergebende Druckschwankung in dem Rohr abgeschwächt wird.According to Another aspect of the present invention is the fuel pressure sensor attached to the injector. Therefore, the attachment position the fuel pressure sensor closer to the injection hole as in the case where the fuel pressure sensor is attached to a pipe is that connects the accumulator and the injector. Accordingly, the pressure fluctuation at the injection hole be detected more suitably than in the case where the pressure fluctuation is detected after the pressure fluctuation resulting in the injection hole is attenuated in the tube.
Gemäss einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kraftstoffdrucksensor an einem Kraftstoffeinlass der Einspritzeinrichtung befestigt. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kraftstoffdrucksensor im Inneren der Einspritzeinrichtung montiert zum Erfassen des Kraftstoffdrucks in einem internen Kraftstoffkanal, der sich von einem Kraftstoffeinlass zu dem Einspritzloch der Einspritzeinrichtung erstreckt.According to Another aspect of the present invention is the fuel pressure sensor attached to a fuel inlet of the injector. According to one Another aspect of the present invention is the fuel pressure sensor mounted inside the injector for detecting the fuel pressure in an internal fuel channel extending from a fuel inlet extends to the injection hole of the injector.
Der Befestigungsaufbau des Kraftstoffdrucksensors kann in dem Fall vereinfacht werden, bei dem der Kraftstoffdrucksensor an dem Kraftstoffeinlass befestigt ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, im Vergleich zu dem Fall, bei dem der Kraftstoffdrucksensor im Inneren der Einspritzeinrichtung montiert ist. Wenn der Kraftstoffdrucksensor im Inneren der Einspritzeinrichtung montiert ist, ist die Fixierposition des Kraftstoffdrucksensors näher zu dem Einspritzloch als in dem Fall, bei dem der Kraftstoffdrucksensor an dem Kraftstoffeinlass befestigt ist. Daher kann die Druckschwankung in dem Einspritzloch noch geeigneter erfasst werden.Of the Mounting structure of the fuel pressure sensor can be simplified in the case in which the fuel pressure sensor at the fuel inlet is fixed as described above in comparison to the case where the fuel pressure sensor is mounted inside the injector is. When the fuel pressure sensor inside the injector is mounted, the fixing position of the fuel pressure sensor closer to the injection hole than in the case where the Fuel pressure sensor is attached to the fuel inlet. Therefore For example, the pressure fluctuation in the injection hole can be detected more appropriately become.
Gemäß einem wiederum anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blende in einem Kraftstoffkanal angeordnet, der sich von dem Druckspeicher zu einem Kraftstoffeinlass der Einspritzeinrichtung erstreckt, um die Druckpulsation des Kraftstoffs in dem Druckspeicher zu dämpfen (abzuschwächen), und der Kraftstoffdrucksensor ist stromabwärtig der Blende in Bezug auf eine Kraftstoffströmungsrichtung angeordnet. Wenn der Kraftstoffdrucksensor stromaufwärtig der Blende angeordnet ist, erfasst der Kraftstoffdrucksensor die Druckschwankung, nachdem die Druckschwankung in dem Einspritzloch durch die Blende abgeschwächt worden ist. Im Gegensatz dazu ist gemäss dem vorstehend erläuterten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Kraftstoffdrucksensor stromabwärtig der Blende angeordnet. Demgemäss kann die Druckschwankung erfasst werden, bevor die Druckschwankung durch die Blende abgeschwächt worden ist, so dass die Druckschwankung in dem Einspritzloch noch geeigneter erfasst werden kann.According to one In turn, another aspect of the present invention is an aperture arranged in a fuel passage extending from the pressure accumulator to a fuel inlet of the injector extends to to dampen the pressure pulsation of the fuel in the pressure accumulator (attenuate), and the fuel pressure sensor is downstream the aperture with respect to a fuel flow direction arranged. When the fuel pressure sensor is upstream the diaphragm is arranged, the fuel pressure sensor detects the Pressure fluctuation after the pressure fluctuation in the injection hole has been attenuated by the aperture. In contrast this is according to the aspect explained above According to the present invention, the fuel pressure sensor downstream arranged the aperture. Accordingly, the pressure fluctuation be detected before the pressure fluctuation weakened by the aperture has been, so the pressure fluctuation in the injection hole is still can be detected more appropriate.
Die Merkmale und Vorteile der Ausführungsbeispiele und auch die Betätigungsverfahren und die Funktion der zugehörigen Teile gehen aus der nachstehend dargelegten detaillierten Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den Zeichnungen deutlich hervor, die sämtlich miteinander einen Teil der vorliegenden Anmeldung bilden.The Features and advantages of the embodiments and also the operating methods and the function of the associated Parts are taken from the detailed description set forth below, the appended claims and the drawings clearly, all of them together a part of the present Sign up form.
Nachstehend ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung und ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäss den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Vorrichtung von jedem der nachstehend erörterten Ausführungsbeispiele ist in einem Kraftstoffeinspritzsystem der Common-Rail-Art für einen Verbrennungsmotor, beispielsweise eines Fahrzeugs mit vier Rädern, montiert. Die Vorrichtung wird verwendet, wenn eine Einspritzlieferung (Direkteinspritzlieferung) von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff (beispielsweise Leichtöl bei einem Einspritzdruck von 1000 Atmosphären oder höher) direkt in eine Verbrennungskammer eines Zylinders eines Dieselverbrennungsmotors ausgeführt wird.below is a fuel injector and a fuel injection system according to the embodiments of the present Invention described with reference to the drawings. The Apparatus of each of the embodiments discussed below is in a common rail type fuel injection system for an internal combustion engine, for example a vehicle with four Wheels, mounted. The device is used when an injection delivery (direct injection delivery) from under high Pressurized fuel (for example, light oil at an injection pressure of 1000 atmospheres or higher) directly into a combustion chamber of a cylinder of a diesel internal combustion engine is performed.
Zunächst
ist unter Bezugnahme auf
Wie
dies in
Die
Vorrichtungen, die das Kraftstoffliefersystem bilden, weisen den
Kraftstofftank
Die
Kraftstoffpumpe
Die
Niederdruckpumpe
Der
Kraftstoff, der durch die Kraftstoffpumpe
Der
detaillierte Aufbau der Einspritzeinrichtung
Der
unter hohem Druck stehende Kraftstoff, der von der Common-Rail
Wenn
das Kraftstoffeinspritzen durch die Einspritzeinrichtung
Die
Antriebssteuerung des Nadelventils
Der
Druckerhöhungsprozess der Öldruckkammer Cd wird
durch die Kraftstofflieferung von der Common-Rail
Somit
weist die Einspritzeinrichtung
Ein
Kraftstoffdrucksensor
Die
Kraftstoffdrucksensoren
Zusätzlich
zu den vorstehend beschriebenen Sensoren sind verschiedene Sensoren
für die Fahrzeugsteuerung in einem Fahrzeug (beispielsweise ein
Personenkraftfahrzeug mit vier Rädern, ein Lastkraftwagen
oder dergleichen, dieses ist nicht dargestellt) vorgesehen. Beispielsweise
ist ein Kurbelwinkelsensor
In
einem derartigen System ist es die ECU
Der
Mikrocomputer, der in der ECU
In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet die ECU
Das
heißt, beispielsweise berechnet die ECU
Wie dies bekannt ist, wird in einem Dieselverbrennungsmotor ein Einlassdrosselventil (eine Drossel), das in einem Einlasskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, bei einem im Wesentlichen gänzlich geöffneten Zustand während eines stetigen Betriebs zum Zwecke der Erhöhung einer Frischluftmenge, dem Verringern eines Pumpverlusts und dergleichen, gehalten. Daher ist die Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge ein Hauptabschnitt der Verbrennungssteuerung (genauer gesagt der Verbrennungssteuerung betreffend die Momenteinstellung) während des stetigen Betriebs.As As is known, in an internal combustion engine, an intake throttle valve (a throttle), which is in an intake passage of the internal combustion engine is provided at a substantially completely open Condition during steady operation for the purpose of Increasing an amount of fresh air, reducing a pumping loss and like that, kept. Therefore, the control of the fuel injection amount a main portion of the combustion control (more specifically, the Combustion control regarding the torque setting) during of continuous operation.
Nachstehend
ist eine Basisprozessprozedur der Kraftstoffeinspritzsteuerung gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf
Wie
dies in
In
dem folgenden Schritt S12 wird ein Einspritzmuster auf der Grundlage
der verschiedenen Parameter festgelegt, die in Schritt S11 gelesen
wurden. Beispielsweise wird in dem Fall einer Einzelstufeneinspritzung
eine Einspritzmenge Q (eine Einspritzperiode) der Einspritzung in
variabler Weise gemäß dem Moment festgelegt, das
durch die Abgabewelle (die Kurbelwelle
Das Einspritzmuster wird auf der Grundlage einer vorbestimmten Tabelle oder Zuordnung (einer Einspritzsteuertabelle oder ein mathematischer Ausdruck) und einem beispielsweise in dem ROM gespeicherten Korrekturkoeffizienten erlangt. Genauer gesagt wird das optimale Einspritzmuster (Adaptionswerte) zuvor durch einen Versuch und dergleichen in zuvor vermuteten Bereichen der vorbestimmten Parameter (gelesen bei Schritt S11) erlangt und beispielsweise in die Einspritzsteuertabelle geschrieben.The Injection pattern is based on a predetermined table or assignment (an injection control table or a mathematical Expression) and a correction coefficient stored in the ROM, for example obtained. More specifically, the optimal injection pattern (adaptation values) previously by trial and the like in previously suspected areas the predetermined parameter (read at step S11) and, for example written in the injection control table.
Beispielsweise wird das Einspritzmuster durch derartige Parameter definiert, wie beispielsweise die Anzahl an Einspritzstufen (d. h. die Häufigkeit an Einspritzungen, die in einem Einspritzzyklus ausgeführt werden), die Einspritzzeitabstimmung jeder Einspritzung (d. h. die Einspritzzeit) und die Einspritzperiode (gleichwertig der Einspritzmenge) jeder Einspritzung. Somit zeigt die vorstehend beschriebene Einspritzsteuerzuordnung oder Einspritzsteuertabelle die Beziehung zwischen den Parametern und dem optimalen Einspritzmuster.For example, the injection pattern is defined by such parameters as, for example, the number of injection stages (ie, the frequency injections performed in one injection cycle), the injection timing of each injection (ie, the injection time), and the injection period (equivalent to the injection amount) of each injection. Thus, the injection control map or injection control table described above shows the relationship between the parameters and the optimum injection pattern.
Das
auf der Grundlage der Einspritzsteuertabelle erlangte Einspritzmuster
wird durch den Korrekturkoeffizienten (gespeichert beispielsweise
in dem EEPROM in der ECU
Wenn das Einspritzmuster festgelegt wird (bei Schritt S12), können Tabellen, die individuell für die jeweiligen Elemente des Einspritzmusters festgelegt werden (wie beispielsweise die Anzahl der Einspritzstufen), verwendet werden. Alternativ können Tabellen, von denen jede für einige zusammengefasste Elemente des Einspritzmusters gestaltet ist, oder eine Tabelle für sämtliche Elemente des Einspritzmusters, verwendet werden.If the injection pattern is set (at step S12) Tables individually for each element of the Injection pattern (such as the number the injection stages) can be used. Alternatively, tables, each of which for some summarized elements of the Injection pattern is designed, or a table for all Elements of the injection pattern, to be used.
Das
somit festgelegte Einspritzmuster oder der schlußendliche
Befehlswert (das Einspritzbefehlssignal), der dem Einspritzmuster
entspricht, wird bei dem folgenden Schritt S13 verwendet. Das heißt, in
dem Schritt S13 (ein Befehlssignalausgabeabschnitt) wird der Antrieb
der Einspritzeinrichtung
Nachstehend
ist ein Prozess zum Erfassen einer Kraftstoffeinspritzmenge der
Einspritzeinrichtung
Zunächst
wird bei dem Schritt S21 der Abgabewert (der erfasste Druck P) des
Kraftstoffdrucksensors
Der
Abschnitt (a) von
Die
ECU
Eine
Verlaufswellenform der Einspritzrate R kann aus der Schwankungswellenform
des erfassten Drucks P abgeschätzt werden, da eine Wechselbeziehung
zwischen der Schwankung des Drucks P, der durch den Kraftstoffdrucksensor
Somit
können der Zunahmestartzeitpunkt R1 (Zeitpunkt des tatsächlichen
Beginns des Einspritzens) und der Abnahmeendzeitpunkt R3 (Zeitpunkt des
tatsächlichen Endes des Einspritzens) der Einspritzrate
R geschätzt werden, indem die Änderungspunkte
P1 und P2 bei dem Schwanken des erfassten Drucks P erfasst werden,
der durch den Kraftstoffdrucksensor
Das
heißt, es gibt eine Wechselbeziehung zwischen einer Druckabnahmerate
Pα von dem Änderungspunkt P1 bis zu dem Änderungspunkt
P2 des erfassten Drucks P und eine Einspritzratenerhöhungsrate
Rα von dem Änderungspunkt R1 bis zu dem Änderungspunkt
R2 der Einspritzrate R. Es gibt eine Wechselbeziehung zwischen einer
Druckzunahmerate Pγ von dem Änderungspunkt P2
bis zu dem Änderungspunkt P3 und einer Einspritzratenverringerungsrate
Rγ von dem Änderungspunkt R2 bis zu dem Änderungspunkt
R3. Es gibt eine Wechselbeziehung zwischen einem Druckverringerungsbetrag
Pβ (der maximale Abfallbetrag) von dem Änderungspunkt
P1 bis zu dem Änderungspunkt P2 und einem Einspritzratenzunahmebetrag
Rβ von dem Änderungspunkt R1 bis zu dem Änderungspunkt
R2. Demgemäss können die Einspritzratenzunahmerate
Rα, die Einspritzratenabnahmerate Rγ und der Einspritzratenzunahmebetrag
Rβ der Einspritzrate R geschätzt werden, indem
die Druckverringerungsrate Pα, die Druckerhöhungsrate
Pγ und der Druckverringerungsbetrag Pβ aus der
Schwankung des erfassten Drucks P erfasst werden, der durch den
Kraftstoffdrucksensor
Ein
Integrationswert der Einspritzrate R von dem tatsächlichen
Einspritzbeginn bis zu dem tatsächlichen Einspritzende
(d. h. ein schraffierter Bereich, der durch die Markierung S in
dem Abschnitt (b) von
In
Da
die Tauchkolbenpumpe als die Hochdruckpumpe
Bei dem Schritt S22, der sich an den vorstehend beschriebenen Schritt S21 anschließt, werden die Zeitpunkte, bei denen die Änderungspunkte P1 und P3 auftreten, auf der Grundlage der Schwankungswellenform erfasst, die bei dem Schritt S21 erlangt wird. Genauer gesagt wird vorzugsweise ein Differenzialwert der ersten Ordnung der Schwankungswellenform berechnet und wird das Auftreten des Änderungspunktes P1 erfasst, wenn der Differenzialwert einen Grenzwert bei dem ersten Mal nach dem Impulseinschaltzeitpunkt t1 des Einspritzbefehls INJ überschreitet. Darüber hinaus wird in dem Fall, bei dem ein stabiler Zustand sich nach dem Auftreten des Änderungspunktes P1 ergibt, vorzugsweise das Auftreten des Änderungspunktes P3 erfasst, wenn der Differenzialwert bis unterhalb den Grenzwert das erste Mal fällt, bevor der stabile Zustand sich ergibt. Der stabile Zustand ist ein Zustand, bei dem der Differenzialwert innerhalb eines Bereichs des Grenzwerts schwankt.In step S22, which is at the vorste Following the step S21 described above, the timings at which the change points P1 and P3 occur are detected on the basis of the fluctuation waveform obtained at the step S21. More specifically, preferably, a differential value of the first order of the fluctuation waveform is calculated, and the occurrence of the change point P1 is detected when the differential value exceeds a threshold at the first time after the pulse ON timing t1 of the injection command INJ. Moreover, in the case where a stable state results after the occurrence of the change point P1, it is preferable to detect the occurrence of the change point P3 when the differential value falls below the limit value the first time before the stable state results. The stable state is a state where the differential value fluctuates within a range of the limit value.
Bei den anschließenden Schritt S23 wird ein Druckverringerungsbetrag Pβ auf der Grundlage der in dem Schritt S21 erlangten Schwankungswellenform erfasst. Beispielsweise wird der Druckverringerungsbetrag Pβ erfasst, indem der erfasste Druck P an dem Änderungspunkt P1 von einem Spitzenwert des erfassten Drucks P zwischen dem Änderungspunkt P1 und dem Änderungspunkt P3 der Schwankungswellenform subtrahiert wird.at the subsequent step S23 becomes a pressure reduction amount Pβ on the basis of the fluctuation waveform obtained in the step S21 detected. For example, the pressure reduction amount Pβ is detected by detecting the detected pressure P at the point of change P1 of FIG a peak value of the detected pressure P between the point of change P1 and the change point P3 of the fluctuation waveform is subtracted.
Bei
dem anschließenden Schritt S24 (ein Einspritzratenberechnungsabschnitt)
werden der Zunahmestartzeitpunkt R1 (der Zeitpunkt des eigentlichen
Beginns des Einspritzens) und der Abnahmeendzeitpunkt R3 (der Zeitpunkt
des eigentlichen Endes des Einspritzens) der Einspritzrate R auf
der Grundlage der Erfassungsergebnisse P1, P3 des Schrittes S22
abgeschätzt. Darüber hinaus wird der Einspritzratenerhöhungsbetrag
Rβ auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses Pβ des
Schritts S23 abgeschätzt. Dann wird eine Verlaufswellenform
der Einspritzrate R, die in dem Abschnitt (b) von
Bei dem anschließenden Schritt S25 (ein erster Einspritzmengenabschätzabschnitt) wird der Bereich S berechnet, indem eine Integration der Einspritzratenverlaufswellenform ausgeführt wird, die bei dem Schritt S24 berechnet worden ist, und zwar in einem Intervall von R1 bis R3. Der Bereich (Fläche) S wird als ein erster Abschätzwert der Einspritzmenge Q verwendet.at the subsequent step S25 (a first injection amount estimating section) the range S is calculated by integrating the injection rate waveform which has been calculated at step S24 is, and in an interval from R1 to R3. The area (area) S is considered a first estimated value of the injection amount Q used.
Bei dem folgenden Schritt S26 (ein zweiter Einspritzmengenabschätzabschnitt) wird die Druckdifferenz ΔP zwischen dem erfassten Druck P vor dem Beginn des Einspritzens und dem erfassten Druck P nach dem Ende des Einspritzens auf der Grundlage der Schwankungswellenform des erfassten Drucks P berechnet, die bei dem Schritt S21 erlangt worden ist. Beispielsweise wird die Druckdifferenz ΔP zwischen dem erfassten Druck P bei dem Einspritzstartbefehlszeitpunkt t1, der durch das Einspritzbefehlssignal INJ befohlen wird, und dem erfassten Druck P bei dem Einspritzstartbefehlszeitpunkt t3, der durch das Einspritzbefehlssignal INJ betreffend die nächste Einspritzung befohlen wird, erfasst. Danach wird die Einspritzmenge (ein zweiter Abschätzwert) auf der Grundlage der Druckdifferenz ΔP berechnet. Beispielsweise wird die Einspritzmenge berechnet, indem die Druckdifferenz ΔP mit einem vorbestimmten Koeffizienten K multipliziert wird.at the following step S26 (a second injection amount estimating section) is the pressure difference ΔP between the detected pressure P before the start of the injection and the detected pressure P after the end of the injection on the basis of the fluctuation waveform of the detected pressure P obtained in step S21 is. For example, the pressure difference ΔP between the detected pressure P at the injection start command timing t1, which is commanded by the injection command signal INJ, and the detected pressure P at the injection start command timing t3, the by the injection command signal INJ regarding the next one Injection is commanded, recorded. After that, the injection quantity (a second estimated value) based on the pressure difference ΔP calculated. For example, the injection quantity is calculated by the pressure difference ΔP with a predetermined coefficient K is multiplied.
In dem anschließenden Schritt S27 (ein Einspritzmengenberechnungsabschnitt) wird die Einspritzmenge, die schließlich für die Steuerung verwendet wird, auf der Grundlage des ersten Abschätzwerts, der bei dem Schritt S25 berechnet wird, und des zweiten Abschätzwerts, der bei dem Schritt S26 berechnet wird, berechnet. Beispielsweise wird eine Differenz zwischen dem ersten Abschätzwert und dem zweiten Abschätzwert als ein Abschätzfehler des ersten Abschätzwerts erachtet, und der erste Abschätzwert wird gemäß dieser Differenz korrigiert. Beispielsweise wird ein Korrekturwert berechnet, indem die Differenz mit einem vorbestimmten Koeffizienten (vorzugsweise ein Wert, der kleiner als 1 ist) multipliziert wird, und die Korrektur wird ausgeführt, indem der Korrekturwert zu dem ersten Abschätzwert addiert wird. Alternativ kann ein Durchschnittswert des ersten und zweiten Abschätzwerts als die Einspritzmenge als das Enderfassungsergebnis verwendet werden.In the subsequent step S27 (an injection amount calculating section) will be the injection rate that will eventually for the Control is used, based on the first estimate, calculated at step S25 and the second estimated value, calculated in step S26 is calculated. For example becomes a difference between the first estimate and the second estimate as an estimation error of the first estimate, and the first estimate is corrected according to this difference. For example a correction value is calculated by subtracting the difference with a predetermined coefficients (preferably, a value that is smaller is multiplied by 1), and the correction is performed by the correction value is added to the first estimate. Alternatively, an average value of the first and second estimates is used as the injection amount as the final detection result.
Bei
dem anschließenden Schritt S28 (ein Einspritzratenkorrekturabschnitt)
wird die Verlaufswellenform der Einspritzrate R, die bei dem Schritt S24
berechnet worden ist, auf der Grundlage der Einspritzmenge korrigiert,
die bei dem Schritt S27 berechnet worden ist. Beispielsweise wird
die bei dem Schritt S24 berechnete Einspritzratenverlaufswellenform
so korrigiert, dass der Bereich S (der erste Abschätzwert),
der bei dem Schritt S25 berechnet worden ist, mit der bei dem Schritt
S27 berechneten Einspritzmenge übereinstimmt. Wie dies
vorstehend erwähnt ist, ist insbesondere die Variation
bei dem Maximalabfallbetrag Pβ des Erfassungswerts des
erfassten Drucks P hoch. Daher ist es erwünscht, die Verlaufswellenform
so zu korrigieren, dass die Einspritzmenge mit der korrigierten
Einspritzmenge übereinstimmt, indem der Einspritzratenerhöhungsbetrag
Rβ korrigiert wird. Wenn beispielsweise die Einspritzratenverlaufswellenform,
die berechnet wird, wie dies durch eine durchgehende Linie L1 in
dem Abschnitt (b) von
Alternativ
kann die Verlaufswellenform so korrigiert werden, dass die Einspritzmenge
mit der korrigierten Einspritzmenge übereinstimmt, indem eine
Haltezeit des Einspritzratenspitzenwertes R2 korrigiert wird, wie
dies durch eine Strichpunktlinie L3 in dem Abschnitt (b) von
Somit
endet die Abfolge der Prozesse von
Die
Schwankungswellenform des erfassten Drucks P in dem Fall des Einzelstufeneinspritzens
ergibt sich in einem Modus, der in dem Abschnitt (c) von
In
dem Fall des Mehrstufeneinspritzens, der in
In dem folgenden Schritt S25 werden die Einspritzmengen Q1 bis Q4 der jeweiligen Einspritzstufen abgeschätzt, indem die Bereiche S1 bis S4 der jeweiligen Einspritzstufen berechnet werden, und zwar durch das gleiche Verfahren wie in dem Fall des Einzelstufeneinspritzens auf der Grundlage der Einspritzratenverlaufswellenform, die bei dem Schritt S24 berechnet wird. Die Haupteinspritzmenge Q3 von den geschätzten Einspritzmengen Q1 bis Q4 entspricht dem ersten Schätzwert.In In the following step S25, the injection quantities Q1 to Q4 of FIG estimated injection levels by the areas S1 to S4 of the respective injection stages are calculated by the same procedure as in the case of single stage injection based on the injection rate waveform at calculated in step S24. The main injection quantity Q3 of the estimated injection quantities Q1 to Q4 corresponds to the first Estimate.
In dem folgenden Schritt S26 wird die Druckdifferenz ΔP zwischen dem erfassten Druck P vor dem Beginn des Einspritzens und dem erfassten Druck P nach dem Ende des Einspritzens auf der Grundlage der Schwankungswellenform des erfassten Drucks P berechnet, die bei dem Schritt S21 erhalten wird. Genauer gesagt wird die Druckdifferenz ΔP zwischen dem erfassten Druck P bei dem Piloteinspritzstartbefehlszeitpunkt t11, der durch das Einspritzbefehlssignal INJ befohlen wird, und dem erfassten Druck P bei dem Einspritzstartbefehlszeitpunkt t51, der durch das Einspritzbefehlssignal INJ betreffend die nächste Einspritzung befohlen wird, erfasst. Dann wird eine Gesamteinspritzmenge, die pro Verbrennungszyklus eingespritzt wird, auf der Grundlage der Druckdifferenz ΔP berechnet. Beispielsweise wird die Gesamteinspritzmenge berechnet, indem die Druckdifferenz ΔP mit einem vorbestimmten Koeffizienten K multipliziert wird.In In the following step S26, the pressure difference ΔP between the detected pressure P before the start of the injection and the detected pressure P after the end of injection based on the fluctuation waveform of the detected pressure P obtained in step S21 becomes. More specifically, the pressure difference ΔP is between the detected pressure P at the pilot injection start command timing t11 commanded by the injection command signal INJ, and the detected pressure P at the injection start command timing t51; the next by the injection command signal INJ Injection is commanded, recorded. Then, a total injection amount, which is injected per combustion cycle on the basis the pressure difference ΔP calculated. For example, the Total injection amount calculated by the pressure difference ΔP is multiplied by a predetermined coefficient K.
Des Weiteren wird bei dem Schritt S26 (ein Haupteinspritzmengenabschätzabschnitt) eine Einspritzmenge Q3 der Haupteinspritzung abgeschätzt, indem die Summe Q1 + Q2 + Q4 der Einspritzmengen der anderen Einspritzungen außer der Haupteinspritzung, die bei dem Schritt S25 abgeschätzt wird, von der Gesamteinspritzmenge subtrahiert wird, die auf der Grundlage der Druckdifferenz ΔP berechnet wird, wie dies vorstehend beschrieben ist. Die somit geschätzte Haupteinspritzmenge Q3 entspricht dem zweiten Schätzwert.Further, at the step S26 (a main injection amount estimating section), an injection amount Q3 of the main injection is estimated by subtracting the sum Q1 + Q2 + Q4 of the injection amounts of the other injections other than the main injection estimated at the step S25 from the total injection amount calculated on the basis of the pressure difference ΔP becomes as described above. The thus estimated main injection amount Q3 corresponds to the second estimated value.
In dem folgenden Schritt S27 wird die für die Steuerung schließlich verwendete Haupteinspritzmenge auf der Grundlage des ersten Schätzwerts, der bei dem Schritt S25 berechnet wird, und des zweiten Schätzwerts, der bei dem Schritt S26 berechnet wird, durch das gleiche Verfahren wie in dem Fall der Einzelstufeneinspritzung berechnet. Bei dem folgenden Schritt S28 wird ein Teil der Verlaufswellenform der Einspritzrate R, die bei dem Schritt S24 entsprechend der Haupteinspritzung berechnet wird, durch das gleiche Verfahren wie in dem Fall der Einzelstufeneinspritzung auf der Grundlage der Haupteinspritzmenge, die bei dem Schritt S27 berechnet wird, korrigiert.In In the following step S27, the control finally becomes used main injection amount based on the first estimate, the calculated at step S25 and the second estimated value, calculated at step S26 by the same method as calculated in the case of single stage injection. At the following Step S28 becomes a part of the course waveform of the injection rate R calculated in step S24 corresponding to the main injection by the same method as in the case of single-stage injection based on the main injection amount, which is at step S27 is calculated, corrected.
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kraftstoffdrucksensor
Gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Einspritzmenge Q durch zwei Arten an verschiedenen Verfahren S25 und S26 in dieser Weise geschätzt, und die Einspritzmenge wird auf der Grundlage des erlangten ersten und zweiten Schätzwerts berechnet. Daher kann im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Einspritzmenge auf der Grundlage von lediglich einem der Schätzergebnisse berechnet wird, der Einfluss der Erfassungsvariation (Erfassungsschwankung) des Maximalabfallbetrags Pβ, was ein Problem dann sein kann, wenn die Einspritzmenge groß ist, verringert werden. Daher kann die Einspritzmenge mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden, und schließlich kann die Einspritzrateverlaufswellenform mit einer hohen Genauigkeit auf der Grundlage der Einspritzmenge erfasst werden, die in dieser Weise mit einer hohen Genauigkeit erfasst wird.According to In the present embodiment, the injection amount Q by two kinds of different methods S25 and S26 in this Way estimated, and the injection quantity is based of the obtained first and second estimates. Therefore, compared to the case where the injection amount based on just one of the estimated results is calculated, the influence of the detection variation (detection fluctuation) of the maximum amount of waste Pβ, which will be a problem then can be reduced when the injection amount is large. Therefore, the injection amount can be detected with high accuracy, and finally, the injection rate waveform with a high accuracy based on the injection quantity be captured in this way with a high accuracy is detected.
Gemäss
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Prozess der
Schritte S22 bis S28 von
Gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Druckdifferenz ΔP zwischen dem erfassten Druck P bei dem Einspritzstartbefehlszeitpunkt t1 und dem erfassten Druck P bei dem Einspritzstartbefehlszeitpunkt t3 des nächsten Einspritzens als die Druckdifferenz ΔP verwendet, die durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt S26 verwendet wird. Die Pulsation des erfassten Drucks P ist gering und der erfasste Druck P ist an den Zeitpunkten t1 und t3 stabil. Daher kann die Druckdifferenz ΔP, die durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt S26 verwendet wird, mit einer hohen Genauigkeit erlangt werden. Schließlich kann die Abschätzung durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt S26 mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt werden.According to In the present embodiment, the pressure difference ΔP between the detected pressure P at the injection start command timing t1 and the detected pressure P at the injection start command timing t3 of the next injection as the pressure difference ΔP used by the second injection quantity estimation section S26 is used. The pulsation of the detected pressure P is low and the detected pressure P is stable at the times t1 and t3. Therefore, the pressure difference .DELTA.P, by the second Injection amount estimation section S26 is used with be achieved with high accuracy. Finally, can the estimation by the second injection amount estimating section S26 be executed with high accuracy.
Gemäss
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kraftstoffdrucksensor
Bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird die Einspritzmenge Q durch die beiden Arten an verschiedenen Verfahren S25 und S26 geschätzt, und die Verlaufswellenform der Einspritzrate R wird unter Verwendung der Einspritzmenge berechnet, die auf der Grundlage des ersten und des zweiten Schätzwerts berechnet wird. Im Gegensatz dazu wird bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das nachstehend beschrieben ist, eines der Schätzverfahren weggelassen, und die Verlaufswellenform der Einspritzrate R wird auf der Grundlage des Abschätzwertes des anderen Abschätzverfahrens berechnet. Nachstehend ist sowohl der Fall der Einzelstufeneinspritzung und als auch der Mehrstufeneinspritzung detailliert erläutert.In the first embodiment described above, the injection amount Q is estimated by the two types of different methods S25 and S26, and the course waveform of the injection rate R is calculated using the injection amount calculated based on the first and second estimates. In contrast, in a second embodiment of the present invention described below, one of the estimation methods is omitted, and the course waveform of the injection rate R is calculated based on the estimation value of the other estimation method. The following is both the case of the individual stages injection and as well as the multi-stage injection explained in detail.
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der gleiche Prozess
wie bei den Prozessen der Schritte S21 und S22 von
Dann wird die Verlaufswellenform der Kraftstoffeinspritzrate R (durch einen Einspritzratenberechnungsabschnitt) auf der Grundlage des Einspritzstartzeitpunktes R1, des Einspritzendzeitpunktes R3 und der Kraftstoffeinspritzmenge Q, die durch den vorstehend erwähnten Prozess erlangt wird, berechnet. Beispielsweise wird die Einspritzrate R berechnet, indem die Einspritzmenge Q durch die Kraftstoffeinspritzperiode von R1 bis R3 dividiert wird, und die Verlaufswellenform wird derart berechnet, dass die Einspritzrate R während der Kraftstoffeinspritzperiode bei der Einspritzrate R bleibt, die durch das vorstehend erwähnte Dividieren erlangt worden ist. Die Verlaufswellenform gestaltet sich in diesem Fall in eine Wellenform mit einer rechtwinkligen Form, bei der die Einspritzrate R an der Einspritzrate bleibt, die durch das vorstehend erwähnte Dividieren berechnet wird, und zwar von dem Einspritzstartzeitpunkt R1 bis zu dem Einspritzendzeitpunkt R3.Then is the course waveform of the fuel injection rate R (by an injection rate calculating section) on the basis of Injection start timing R1, the injection end timing R3 and the fuel injection amount Q, which by the above-mentioned Process is obtained, calculated. For example, the injection rate R calculated by the injection amount Q by the fuel injection period is divided from R1 to R3, and the gradient waveform becomes so calculates that the injection rate R during the fuel injection period remains at the injection rate R, by the above-mentioned Dividing has been obtained. The gradient waveform shapes in this case in a waveform with a right-angled Form in which the injection rate R remains at the injection rate passing through calculating the above-mentioned dividing, and from the injection start timing R1 to the injection end timing R3.
Alternativ
kann die Verlaufswellenform derart berechnet werden, dass die Einspritzrate
R, die durch das vorstehend erwähnte Dividieren erlangt worden
ist, als der Spitzenwert dient. Die Verlaufswellenform von diesem
Fall wird zu einer Wellenform in ähnlicher Weise wie die
Wellenform, die in dem Abschnitt (b) von
Wenn
das Mehrstufeneinspritzen ausgeführt wird, werden der Einspritzstartzeitpunkt
und der Einspritzendzeitpunkt jeder Einspritzstufe geschätzt,
indem der gleiche Prozess wie bei den Prozessen der Schritte S21
und S22 von
Dann
wird der gleiche Prozess wie bei den Prozessen der Schritte S23
und S24 von
Dann wird die Verlaufswellenform der Hauptkraftstoffeinspritzrate durch das gleiche Verfahren wie in dem Fall der Einzelstufeneinspritzung auf der Grundlage des Haupteinspritzstartzeitpunkts, des Haupteinspritzendzeitpunkts und der Haupteinspritzmenge Q3, die durch das vorstehend erwähnte Behandeln erhalten wird, berechnet. Somit können Effekte, die ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, auch bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzielt werden.Then the course waveform of the main fuel injection rate goes through the same procedure as in the case of single stage injection based on the main injection start timing, the main injection end timing and the main injection amount Q3 caused by the above-mentioned Treatment is obtained, calculated. Thus, effects, similar to the first embodiment are achieved, even in the present embodiment become.
Bei
dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
wird der Prozess der Schritte S22 bis S28 von
Nachstehend
ist ein Prozess zum Berechnen der Einspritzratenverlaufswellenform
während der Pumpüberlappungsperiode, die durch
das vorliegende Ausführungsbeispiel verwirklicht wird,
unter Bezugnahme auf
Die
Schwankungswellenformen, die durch Strichpunktlinien L11 und L13
in den Abschnitten (c) und (d) von
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Schwankungswellenform
(d. h. die Wellenform, die durch die durchgehende Linie L12 gezeigt ist)
als die Pumpenpumpkomponente, die sich in dem erfassten Druck P
des Kraftstoffdrucksensors
Dann
wird die Schwankungswellenform, die durch die Strichpunktlinie L11
gezeigt ist, berechnet, indem die Schwankungswellenform L12 (d.
h. die Pumpenpumpkomponente) des Kraftstoffdrucksensors
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können beispielsweise wie folgt modifiziert und ausgeführt werden. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Charakteristische Aufbauarten der jeweiligen Ausführungsbeispiele können beliebig kombiniert werden.The Embodiments described above can for example, modified and executed as follows. In addition, the present invention is not on limited the embodiments described above. Characteristic structures of the respective embodiments can be combined arbitrarily.
Bei
dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
wird die Druckdifferenz ΔP zwischen dem Einspritzstartbefehlszeitpunkt
t1 (t11) und dem Einspritzstartbefehlszeitpunkt t3 (t51) der nächsten
Einspritzung bei dem Abschätzen durch den zweiten Einspritzmengenabschätzabschnitt
S26 verwendet. Alternativ kann die Druckdifferenz zwischen einem
Startzeitpunkt und einem Endzeitpunkt eines Bereiches Tb, in dem
das Einspritzen möglich ist (ein Kurbelwinkel, bei dem
das Einspritzen möglich ist) und der in
Bei
dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
wird die Schwankungswellenform, die während der Nicht-Überlappperiode (Nicht-Überdeckperiode)
erlangt wird, bei der die Kraftstoffpumpperiode sich nicht mit der
Einspritzperiode überdeckt, als die Schwankungswellenform verwendet,
die bei den Schritten S22 bis S28 von
Um
den Kraftstoffdrucksensor
Der
Befestigungsaufbau des Kraftstoffdrucksensors
Der
Kraftstoffdrucksensor
Ein
Strömungsratenbegrenzungsabschnitt kann zwischen der Common-Rail
Zusätzlich
zu dem Aufbau zum Anordnen des Kraftstoffdrucksensors
Eine
beliebige Anzahl an Kraftstoffdrucksensor(en)
Anstelle
der in
Die Art und der Systemaufbau des Verbrennungsmotors als das Steuerzielelement, können ebenfalls beliebig gemäss der Verwendung und dergleichen abgewandelt werden. Bei jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist die vorliegende Erfindung bei einem Dieselverbrennungsmotor als ein Beispiel angewendet worden. Grundsätzlich kann die vorliegende Erfindung beispielsweise auch bei einem Benzinverbrennungsmotor mit Funkenzündung (genauer gesagt ein Direkteinspritz-Verbrennungsmotor) oder dergleichen im Grunde genommen in der gleichen Weise angewendet werden.The Type and system structure of the internal combustion engine as the control target element, can also be arbitrary according to the use and the like are modified. In each of the above Embodiments are included in the present invention a diesel engine has been used as an example. in principle For example, the present invention may also be applied to a gasoline engine with spark ignition (more precisely, a direct injection internal combustion engine) or the like are basically applied in the same way become.
Beispielsweise
hat ein Kraftstoffeinspritzsystem eines Direkteinspritzbenzinverbrennungsmotors im
Allgemeinen ein Lieferrohr, in dem Kraftstoff (Ottokraftstoff oder
Benzin) in einem Zustand in einem hohen Druck gespeichert wird.
In dem System wird der Kraftstoff von einer Kraftstoffpumpe zu dem
Lieferrohr gepumpt, und der unter hohem Druck stehende Kraftstoff
in dem Lieferrohr wird zu der Vielzahl an Einspritzeinrichtungen
Die vorliegende Erfindung soll nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt sein, sondern kann in vielen anderen Weisen ausgeführt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.The The present invention is not intended to cover the disclosed embodiments it can be limited but in many other ways without departing from the scope of the invention, which is defined in the appended claims.
Die
Erfassungsvorrichtung des Kraftstoffeinspritzzustandes hat einen
ersten Einspritzmengenabschätzabschnitt S25 zum Abschätzen
einer Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage einer Schwankungswellenform,
die durch einen Kraftstoffdrucksensor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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