DE102010060872A1 - Steuervorrichtung für eine Dieselmaschine - Google Patents

Steuervorrichtung für eine Dieselmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102010060872A1
DE102010060872A1 DE102010060872A DE102010060872A DE102010060872A1 DE 102010060872 A1 DE102010060872 A1 DE 102010060872A1 DE 102010060872 A DE102010060872 A DE 102010060872A DE 102010060872 A DE102010060872 A DE 102010060872A DE 102010060872 A1 DE102010060872 A1 DE 102010060872A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semi
fuel
control device
misfire
common rail
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102010060872A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010060872B4 (de
Inventor
Takanobu Aichi-pref. Kajino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102010060872A1 publication Critical patent/DE102010060872A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010060872B4 publication Critical patent/DE102010060872B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809Common rail control systems
    • F02D41/3836Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401Controlling injection timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1409Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021Engine temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602Fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/60Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602Pedal position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/007Electric control of rotation speed controlling fuel supply
    • F02D31/008Electric control of rotation speed controlling fuel supply for idle speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0085Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die Steuervorrichtung für eine Dieselmaschine enthält einen Drehzahlabweichungsmessabschnitt zum Messen einer Drehzahlabweichung einer Drehzahl einer Dieselmaschine, die mit Kraftstoff gespeist wird, der in einer Leitung angesammelt wird, von einer Soll-Drehzahl, und einem Semi-Fehlzündungsbestimmungsabschnitt zum Bestimmen, für jeden der Zylinder der Dieselmaschine, ob ein Semi-Fehlzündungszustand vorliegt oder nicht. Die Steuervorrichtung ist konfiguriert, einen Kraftstoffdruck in der Leitung zu erhöhen, wenn die gemessene Drehzahlabweichung einen vorbestimmten Abweichungsschwellwert überschreitet, und der Semi-Fehlzündungsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der Semi-Fehlzündungszustand in zumindest einem der Zylinder vorliegt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Dieselmaschine.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Es ist bekannt, einer Dieselmaschine unter Verwendung eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer gemeinsamen Leitung bzw. Common Rail Kraftstoff zuzuführen. Ein Beispiel hierfür ist die japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer H11-93735 . In dem in diesem Patentdokument offenbarten System wird der Kraftstoff, der von einem Kraftstofftank zugeführt wird, in der Common Rail gesammelt, wobei der Hochdruckkraftstoff, der in der Common Rail gesammelt wird, von jedem Zylinder durch ein Kraftstoffeinspritzventil in die Verbrennungskammer eingespritzt bzw. injiziert wird. Der Kraftstoffdruck in der Common Rail (kann hiernach als ”Common-Rail-Druck” bezeichnet werden) wird durch eine ECU (elektronische Steuereinheit) gesteuert.
  • Wenn die Dieselmaschine bei einer niedrigen Temperatur gestartet wird, kann es bevor sie auf eine gewisse Temperatur gebracht worden ist aufgrund einer instabilen Leerlaufumdrehung (unruhiger Leerlauf) zu unerwünschten Vibrationen in der Dieselmaschine kommen, wodurch weißer Rauch im Abgas verursacht wird. Das vorstehende Phänomen wird durch Veränderungen im Kraftstoffeinspritzsystem verursacht, wie zum Beispiel eine Veränderung des Einspritzzeitpunkts oder Common-Rail-Drucks und einer Verschlechterung einer Zerstäubung, oder durch eine Verdichtungsveränderung im Maschinenkörper.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung sieht eine Steuervorrichtung für eine Dieselmaschine vor aufweisend:
    einen Drehzahlabweichungsmessabschnitt zum Messen einer Drehzahlabweichung einer Drehzahl der Dieselmaschine, die mit Kraftstoff gespeist wird, der in einer Leitung angesammelt wird, von einer Soll-Drehzahl; und
    einen Halb- bzw. Semi-Fehlzündungsbestimmungsabschnitt zum Bestimmen für jeden der Zylinder der Dieselmaschine, ob ein Semi-Fehlzündungszustand vorliegt oder nicht; wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, den Kraftstoffdruck in der Leitung zu erhöhen, wenn die gemessene Drehzahlabweichung einen vorbestimmten Abweichungsschwellwert überschreitet, wobei der Semi-Fehlzündungsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der Semi-Fehlzündungszustand zumindest in einem der Zylinder vorliegt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung für eine Dieselmaschine vorgesehen, welche in der Lage ist, das Auftreten eines unruhigen Leerlaufs und weißen Rauch zu unterdrücken bzw. zu vermeiden.
  • Andere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einschließlich der Figuren und Ansprüche deutlicher ersichtlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • In den beigefügten Figuren zeigt:
  • 1 ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Steuervorrichtung für eine Dieselmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 2 ein Flussdiagramm, das den Steuervorgang darstellt, der durch die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird;
  • 3 ein Logikdiagramm zum Erläutern des Betriebs zum Erhöhen des Common-Rail-Drucks, der durch die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird;
  • 4 ein Logikdiagramm zum Erläutern des Betriebs zum Verzögern des Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkts, der durch die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird;
  • 5 einen Graph, der die Effekte des Betriebs zum Erhöhen des Common-Rail-Drucks darstellt, der durch die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird;
  • 6 einen Graph, der eine Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und dem Zylinderinnendruck der Dieselmaschine während einer normalen Steuerung gemäß der Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 7 einen Graph, der eine Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und dem Zylinderinnendruck der Dieselmaschine darstellt, wenn der Betrieb zum Erhöhen des Leitungsdrucks durch die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird; und
  • 8 einen Graph, der eine Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und dem Zylinderinnendruck der Dieselmaschine darstellt, wenn ein Betrieb zum Verzögern des Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkts durch die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Steuervorrichtung 1 für eine Dieselmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt. Die Steuervorrichtung 1 dient zum Steuern einer Kraftstoffzufuhr zu einer Dieselmaschine 2 eines Fahrzeugs.
  • Wie in 1 dargestellt, enthält die Steuervorrichtung 1 einen Kraftstofftank 3, eine Hochdruckpumpe 5, um Kraftstoff im Kraftstofftank 3 mit Druck zu beaufschlagen, eine Common Rail 6, um den Hochdruckkraftstoff, der aus dem Kraftstofftank durch die Hochdruckpumpe 5 zugeführt wird, anzusammeln, ein Kraftstoffeinspritzventil 12, um den Hochdruckkraftstoff, der aus der Common Rail 6 in die Verbrennungskammer von jedem der Zylinder 11 zugeführt wird, zu injizieren, und eine ECU 4, um die entsprechenden Komponenten der Steuervorrichtung 1 zu steuern. In 1 zeigt jeder der Pfeile, die durch die durchgehenden Linien dargestellt werden, die Richtung an, in welche der Kraftstoff fließt, und jeder der Pfeile, die durch die gestrichelten Linien dargestellt werden, die Richtung an, in welche die Einlassluft fließt.
  • Die Maschine 2, die durch die Steuervorrichtung 1 gesteuert wird, enthält eine Mehrzahl von (vier in dieser Ausführungsform) den Zylindern 11, wobei jeder der Zylinder mit dem Kraftstoffeinspritzventil 12 vorgesehen ist.
  • Das Kraftstoffeinspritzventil 12 ist ein elektromagnetisch angesteuertes Ventil mit einer Struktur, in welcher die Axialbewegung einer Düsennadel zum Öffnen und Schließen einer Einspritzöffnung durch den Druck einer Steuerkammer gesteuert wird. Das Kraftstoffeinspritzventil 12 ist mit der Common Rail 6 verbunden, die als gemeinsame Sammelleitung dient. Der Kraftstoff in der Common Rail 6 wird in jedem Zylinder 11 der Maschine 2 durch das Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt, während das elektromagnetische Ventil des Kraftstoffeinspritzventils offen ist. Der Kraftstoff mit einem Druck, der ausreichend hoch ist, um solch eine Kraftstoffeinspritzung zu ermöglichen, wird kontinuierlich in der Common Rail 6 angesammelt.
  • Die Hochdruckpumpe 5 enthält eine Speicherpumpe zum Anheben des Kraftstoffs aus dem Kraftstofftank 3. Die Speisepumpe der Hochdruckpumpe 5 hat eine Struktur, in welcher sich ein Kolben gemäß der Umdrehung des Nockens einer Nockenwelle, die sich synchron mit der Umdrehung der Maschine 2 dreht, hin und her bewegt, um den Kraftstoff, der in ihre Druckbeaufschlagungskammer gesaugt wird, mit Druck zu beaufschlagen. Die Hochdruckpumpe 5 enthält ferner ein Messventil (nicht dargestellt), um den Kraftstoff, der von der Speisepumpe während eines Ansaugtakts in einem Zyklus der Maschine 2 angesaugt wird, zu messen. Durch Ein/Aus-Steuern des Messventils bzw. Dosierventils kann der Kraftstoff, der von der Ausstoßöffnung der Hochdruckpumpe 5 zur Common Rail 6 ausgestoßen wird, dosiert werden. Die Hochdruckpumpe 5 saugt den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 3 durch einen Filter, erhöht den Druck des Kraftstoffs auf ein erforderliches Level, und führt den Kraftstoff anschließend der Common Rail 6 zu.
  • Die Common Rail 6 ist mit einem Abblaseventil (nicht dargestellt) vorgesehen, welches öffnet, wenn der Kraftstoffdruck in der Common Rail 6 übermäßig hoch ist, so dass der hohe Kraftstoffdruck in der Common Rail 6 in den Kraftstofftank 3 durch eine Rückführleitung zurückfließt, um den Druck in der Common Rail 6 zu reduzieren.
  • Die ECU 4 besteht hauptsächlich aus einer CPU, einem ROM, einem RAM und einem Flash-Speicher. Die ECU 4 führt verschiedene Steuerungen durch, einschließlich der Steuerung der Ausstoß- bzw. Auslassmenge der Hochdruckpumpe 5, der Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge und des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts des Kraftstoffeinspritzventils 12, basierend auf den Ausgabesignalen verschiedener Sensoren, einschließlich einem Drucksensor 13 zum Messen des Kraftstoffdrucks in der Common Rail 6 (dem Common-Rail-Druck), einem Startschalter 14 zum Erfassen eines Maschinenstarts, einem Drehzahlsensor 21 zum Messen der Drehzahl der Maschine 2, einem Temperatursensor 22 zum Messen der Temperatur eines Kühlwassers der Maschine 2, einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (A/F-Sensor) 23 zum Messen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (A/F-Wert) des Abgases, und einem Gaspedalsensor 24 zum Messen des Betätigungsbetrags eines Gaspedals. Die ECU 4 steuert den Ausstoßbetrag der Hochdruckpumpe 5 zum Steuern des Common-Rail-Drucks.
  • Der Drehzahlsensor 21 kann aus einem Kurbelwinkelsensor und einem Nockenwinkelsensor bestehen. In diesem Fall ist der Kurbelwinkelsensor in der Nähe eines Impulsgebers angeordnet, der in der Kurbelwelle der Maschine 2 vorgesehen ist, um den Drehwinkel der Kurbelwelle zu erfassen. Die Umdrehung der Kurbelwelle wird auf eine Nockenwelle übertragen, um Einlassventile und Auslassventile (nicht dargestellt) durch einen Zahnriemen zu öffnen und zu schließen. Die Nockenwelle ist konfiguriert, sich in der halben Umdrehungsgeschwindigkeit bzw. mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle zu drehen. Der Nockenwinkelsensor ist in der Nähe des Impulsgebers angeordnet, der in der Nockenwelle vorgesehen ist. Die ECU 4 erfasst die Maschinendrehzahl NE, den Kurbelwinkel, den Nockenwinkel und den oberen Todpunkt des Kolbens im Zylinder 11 basierend auf Impulssignalen, die vom Kurbelwinkelsensor und dem Nockenwinkelsensor ausgegeben werden.
  • Die ECU 4 regelt den Common-Rail-Druck auf einen Soll-Common-Rail-Druck, der gemäß dem Laufzustand der Maschine 2 eingestellt ist.
  • Genauer gesagt berechnet die ECU 4 einen Kraftstoffeinspritzbetrag, der benötigt wird, um ein erforderliches Moment zu erzeugen, das dem Betätigungsbetrag des Gaspedals entspricht, der durch den Gaspedalsensor 24 erfasst wird, und den Soll-Common-Rail-Druck. Anschließend berechnet die ECU 4 einen Befehlsausstoßwert, der einen befohlenen Ausstoßbetrag der Hochdruckpumpe 5 basierend auf einer Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck, der durch den Drucksensor 13 erfasst wird, und dem Soll-Common-Rail-Druck anzeigt. Diese Berechnung wird basierend auf der PID-Regelung durchgeführt, um den tatsächlichen Kraftstoffdruck auf den Soll-Common-Rail-Druck zu regeln. Genauer gesagt werden der Proportionalitätsterm, Differenzialterm und Integralterm basierend auf der Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und dem Soll-Common-Rail-Druck berechnet, wobei der Befehlsausstoßbetrag darauf basierend berechnet wird. Die ECU 4 berechnet einen Wert eines Ansteuerstroms des Dosierventils der Hochdruckpumpe 5 entsprechend dem berechneten Befehlsausstoßwert. Außerdem steuert die ECU 4 das Dosierventil der Hochdruckpumpe 5 gemäß dem berechneten Ansteuerstromwert.
  • Auf diese Weise wird der Common-Rail-Druck auf den Soll-Common-Rail-Druck gesteuert bzw. geregelt. Durch Berechnen eines Einspritzdauerbefehlswerts basierend auf dem Common-Rail-Druck, der wie vorstehend gesteuert wird, und einem Befehl, der den Einspritzbetrag des Kraftstoffventils 12 anzeigt, kann die Kraftstoffeinspritzsteuerung durchgeführt werden.
  • Ferner erfasst die ECU 4 einen Bereich einer Umdrehungsveränderung während jedem Explosionstakts für jeden der Zylinder 11, wenn sich die Maschine 2 im Leerlauf befindet. Die ECU 4 vergleicht den erfassten Umdrehungsveränderungsbereich von jedem Zylinder 11 mit einem Durchschnittswert der erfassten Umdrehungsveränderungsbereiche der entsprechenden Zylinder 11, und führt FCCB (Kraftstoffsteuerung für Zylinderausgleich, engl: Fuel Control for Cylinder Balancing) Korrekturen auf Grundlage von Vergleichsergebnissen durch, um den Kraftstoffeinspritzbetrag für jeden der Zylinder einzustellen bzw. zu justieren, so dass die Umdrehungsveränderungsbereiche der entsprechenden Zylinder zueinander gleich sind.
  • Genauer gesagt berechnet die ECU 4 eine unmittelbare Drehzahl in jedem Leistungstakt für jeden der Zylinder 11 basierend auf den Intervallen der Impulssignale, die vom Kurbelwinkelsensor empfangen werden, und speichert den Maximalwert der Intervalle der Impulssignale zwischen BTDC90° KW (engl.: Before Top Dead Center) und ATDC90° KW (engl.: After Top Dead Center) als niedrigste unmittelbare Drehzahl (hiernach als „niedrigste Drehzahl NL” bezeichnet) für jeden der Zylinder 11. Die ECU 4 speichert ebenso den Minimalwert der Intervalle der Pulssignale zwischen BTDC90° KW und ATDC90° KW als höchste unmittelbare Drehzahl (hiernach als „höchste Drehzahl NH” bezeichnet) für jeden der Zylinder 11. Die niedrigsten und höchsten Drehzahlen NL und NH müssen dabei nicht unbedingt die niedrigsten bzw. höchsten Drehzahlen sein. Sie können auch gewöhnliche Werte sein, welche den Umdrehungsveränderungsbereich für jeden der Zylinder 11 anzeigen.
  • Bis zum Abschluss der vorstehenden Berechnung berechnet die ECU 4 eine Differenz zwischen der größten Drehzahl NH und der niedrigsten Drehzahl NL als Drehzahldifferenz ΔNK für jeden der Zylinder 11. Danach berechnet die ECU 4 ΣΔNK/4 als einen Durchschnittswert der Drehzahldifferenzen ΔNK der entsprechenden Zylinder 11.
  • Danach berechnet die ECU 4 eine Abweichung der Drehzahldifferenz ΔNK vom Durchschnittswert der Drehzahlabweichungen ΣΔNK/4 für jeden der Zylinder 11. Die ECU 4 berechnet einen Korrekturwert für einen Einspritzbetrag (oder eine Einspritzbefehl-Impulsweite) als einen Zwischen-Zylinder-Einspritzbetrag-Korrekturwert für jeden der Zylinder 11 auf Basis der berechneten Abweichungen. Der Zwischen-Zylinder-Einspritzbetrag-Korrekturwert wird hiernach als „FCCB-Wert” bezeichnet.
  • Die ECU 4 führt eine ISC-Steuerung (Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung, engl: Idle Speed Control) gemäß einer Abweichung ΔNE zwischen der durchschnittlichen Maschinendrehzahl und einer Solldrehzahl bei allen Zylindern durch, wenn sich die Maschine 2 im Leerlauf befindet, so dass die gegenwärtige Maschinendrehzahl NE (die durchschnittliche Leerlaufdrehzahl bzw. -Geschwindigkeit) auf der Soll-Leerlaufdrehzahl gehalten wird. Genauer gesagt vergleicht die ECU 4 die tatsächliche Drehzahl NE der Maschine 2 mit der Soll-Drehzahl, und berechnet einen Korrekturbetrag des Einspritzbetrags oder der Einspritzbefehl-Impulsweite basierend auf der Abweichung ΔNE. Dieser berechnete Korrekturbetrag wird hiernach als „ISC-Korrekturbetrag” bezeichnet.
  • Die ECU 4 speichert eine Summierung des FCCB-Werts, der für jeden Zylinder gespeichert ist, und des ISSC-Korrekturwerts, der einheitlich für alle Zylinder 11 berechnet ist, als einen gelernten Wert. Die ECU 4 korrigiert den Betrag an Kraftstoff, der vom Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt wird, gemäß dem gespeicherten gelernten Wert, um einen Fehler des Kraftstoffeinspritzbetrags aufgrund des Verfalls über die Zeit des Kraftstoffeinspritzventils 12 zu kompensieren.
  • Als nächstes wird der Steuervorgang, der durch die Steuervorrichtung 1 durchgeführt wird, bezüglich des Flussdiagramms von 2 erläutert. Dieser Steuervorgang wird wiederholt in gleichmäßigen Zeitintervallen durchgeführt, nachdem der Zündschalter des Fahrzeugs angeschaltet wird. Dieser Steuervorgang beginnt durch die Bestimmung in Schritt S10, ob die Maschine 2 gestartet worden ist oder nicht, gemäß einem Bestimmungssignal, das vom Startschalter 14 ausgegeben wird. Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S10 eine Bestätigung ist, schreitet der Steuervorgang zu Schritt S20 heran, und wenn nicht, wieder zurück zu Schritt S10.
  • In Schritt S20 wird gemäß dem Erfassungssignal, das vom Gaspedalsensor 24 ausgegeben wird, und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 ausgegeben wird, bestimmt, ob sich die Maschine 2 im Leerlaufzustand befindet und das Fahrzeug gestoppt ist oder nicht. Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S20 eine Bestätigung ist, das heißt, falls sich das Fahrzeug im Leerlauf-Stopp-Zustand befindet, schreitet der Steuervorgang zu Schritt S30 voran, und wenn nicht zu Schritt S60.
  • In Schritt S30 wird die Maschinendrehzahl während einer vorbestimmten Zeitdauer basierend auf dem Ausgangssignal des Drehzahlsensors 21 gemessen, und erfasst die Drehzahlabweichung ΔNE für die vorbestimmte Zeitdauer. Ferner wird im Schritt S30 bestimmt, ob diese Drehzahlabweichung ΔNE einen vorbestimmten Referenzwert KR überschreitet oder nicht. Der Referenzwert KR wird auf solch einen Wert eingestellt, dass falls die Abweichung ΔNE diesen Wert überschreitet, leicht eine unerwünschte Vibration, die einen unruhigen Leerlauf verursacht, auftreten kann. Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S30 eine Bestätigung ist, schreitet der Vorgang zu Schritt S40 voran, und wenn nicht, zu Schritt S35.
  • In Schritt S40 wird bestimmt, ob der berechnete FCCB-Wert kleiner als der vorbestimmte KFCCB-Wert ist. Der KFCCB ist ein Referenzwert, der so eingestellt ist, dass falls der FCCB-Wert kleiner als dieser Wert ist, der Zylinder in den Semi-Fehlzündungszustand versetzt werden kann. Hierbei ist der Semi-Fehlzündungszustand ein Zustand zwischen dem Voll-Fehlzündungszustand, in welchem kein Kraftstoff eingespritzt wird oder ein Verdichtungsaustritt bzw. -Fehler auftritt, und dem normalen Verbrennungszustand. Demgemäß ist der KFCCB ein Leitwert, der eingestellt wird, um das Vorhandensein des Semi-Fehlzündungszustands zu bestimmen, welcher kleiner als ein Leitwert ist, der eingestellt wird, um das Vorliegen des Voll-Fehlzündungszustands zu bestimmen. Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S40 eine Bestätigung ist, schreitet der Vorgang zu Schritt S50 voran, und wenn nicht, zu Schritt S60.
  • In Schritt S50 wird der Kraftstoffdruck in der Common Rail 6 höher als der Soll-Common-Rail-Druck P eingestellt, der durch die normale Steuerung (ISC-Steuerung durch die ECU 4) durch den Wert von ΔP eingestellt wird. Die ECU 4 steuert das Dosierventil der Hochdruckpumpe 5 so, dass der Common-Rail-Druck (der Kraftstoffdruck im Common-Rail 6) auf einem Druck höher als der Soll-Common-Rail-Druck P um ΔP gehalten wird. Ferner wird in Schritt S50 der Betrieb zum Verzögern des Startzeitpunkts der Kraftstoffeinspritzung ausgeführt. Genauer gesagt steuert die ECU 4 das Kraftstoffeinspritzventil 12 so, dass der Zeitpunkt zum Starten der Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 12 vom Soll-Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt TIM (der Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt, der durch die normale Steuerung eingestellt wird) um die Zeit ΔTIM verzögert wird.
  • Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S30 negativ ist, schreitet der Vorgang zu Schritt S35 voran, um zu bestimmen, ob der A/F-Wert, der unter Verwendung des A/F-Sensors 23 gemessen wird, kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert KAFR ist oder nicht. Der KAFR wird auf solch einen Wert eingestellt, dass falls der A/F-Wert kleiner als dieser Wert ist, weißer Rauch im Abgas verursacht werden kann. Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S35 eine Bestätigung ist, schreitet der Vorgang zu Schritt S40 voran, und wenn nicht, zu Schritt S60. In Schritt S60 wird der Betrieb zum Einstellen des Common-Rail-Drucks auf den Soll-Common-Rail-Druck P, der durch die normale Steuerung berechnet wird, ausgeführt. Außerdem wird in Schritt S60 der Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt auf den Soll-Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt TIM für die normale Steuerung eingestellt.
  • Als nächstes werden die Vorgänge bzw. Betriebe, die in Schritt S50 und S60 ausgeführt werden, in weiteren Details bezüglich den 3 und 4 erläutert. 3 zeigt ein Logikdiagramm, das den Betrieb zum Erhöhen des Common-Rail-Drucks, der durch die Steuervorrichtung 1 durchgeführt wird, erläutert. 4 zeigt ein Logikdiagramm, das den Betrieb zum Verzögern des Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkts, der durch die Steuervorrichtung 1 durchgeführt wird, erläutert. Zuerst wird der Betrieb zum Einstellen des Common-Rail-Drucks auf den Wert P + ΔP, der in Schritt S50 ausgeführt wird, erläutert.
  • Bei Stufe R1 des Betriebs, der in 3 dargestellt wird, wird ΔP basierend auf der Temperatur des Maschinenkühlwassers, die durch den Temperatursensor 22 erfasst wird, und der Zeit, die seit dem Starten der Maschine 2 vergangen ist (hiernach als „vergangene Zeit nach dem Maschinenstart” bezeichnet) eingestellt. Genauer gesagt wird ΔP unter Verwendung eines Kennfelds bestimmt, dass eine Beziehung zwischen der Maschinenkühlwassertemperatur und der vergangenen Zeit nach dem Maschinenstart darstellt. Dabei zeigt sich eine Tendenz, dass ΔP auf einen größeren Wert eingestellt wird, wenn die Maschinenkühlwassertemperatur niedriger ist und die vergangene Zeit nach dem Maschinenstarten länger ist. Dieses Kennfeld wird im ROM der ECU 4 gespeichert.
  • Auf Stufe R2 wird der Common-Rail-Druck durch die ISC-Steuerung auf den Wert P eingestellt. Bei Stufe R3 wird der Common-Rail-Druck auf den Wert P + ΔP eingestellt, das heißt, auf die Summe von ΔP, der auf Stufe R1 eingestellt wird, und P, der auf Stufe R2 eingestellt wird. Der Betrieb in Schritt S50 wird auf der Bedingung ausgeführt, dass ΔNE > KR und FCCB-Wert < KFCCB, oder A/F-Wert < KAFR und FCCB-Wert < KFCCB. Das heißt, der Betrieb in Schritt S50 wird ausgeführt, wenn eine Bestätigungsbestimmung in Schritt S30 und Schritt S40 gemacht worden ist, oder wenn eine Bestätigungsbestimmung in Schritt S35 und S40 gemacht worden ist. Falls die vorstehende Bedingung erfüllt ist, werden in der Logik, die in 3 dargestellt ist, die Anschlüsse B1 und C1 des Schalters SW1 miteinander verbunden, und die Anschlüsse B2 und C2 des Schalters SW2 miteinander verbunden, so dass ΔP, der auf Stufe R1 berechnet wird, und P, der auf Stufe R2 berechnet wird, zusammenaddiert werden.
  • Anschließend wird der Vorgang bzw. Betrieb zum Einstellen des Common-Rail-Drucks auf den Wert P, der in Schritt S60 ausgeführt und in 2 dargestellt wird, erläutert. Bei diesem Betrieb wird der Common-Rail-Druck auf den Wert P eingestellt, der auf Stufe R2 eingestellt wird. Der Betrieb in Schritt S60 wird unter der Bedingung ausgeführt, dass sich das Fahrzeug nicht im Leerlauf-Stopp-Zustand befindet, oder ΔNE ≤ KR und A/F-Wert ≥ KAFR, oder FCCB-Wert ≥ KFCCB. Das heißt, der Betrieb in Schritt S60 wird ausgeführt, wenn eine negative Bestimmung in Schritt S20 gemacht wird, eine negative Bestimmung in Schritt S30 und Schritt S35 gemacht wird, oder wenn eine negative Bestimmung in Schritt S40 gemacht wird. Falls die vorstehende Bedingung erfüllt wird, wird in der Logik, die in 3 dargestellt ist, einer der zwei Signalpfade ausgebildet, wobei in einem von diesen Pfaden die Anschlüsse A1 und C1 des Schalters SW1 und die Anschlüsse A2 und C2 des Schalters SW2 miteinander verbunden sind, wobei im anderen Pfad die Anschlüsse B1 und C1 des Schalters SW1 und die Anschlüsse A2 und C2 des Schalters SW2 miteinander verbunden sind. In beiden Signalpfaden wird P, der auf Stufe R2 eingestellt wird, nicht mit ΔP addiert.
  • Anschließend wird der Betrieb zum Verzögern des Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkts vom Soll-Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt TIM um die Zeit ΔTIM, der in Schritt S50 ausgeführt wird, erläutert. Dieser Betrieb wird durch eine ähnliche Logik wie die vorstehende Logik zum Erhöhen des Common-Rail-Drucks ausgeführt. Auf Stufe R4 in der Logik, die in 4 dargestellt ist, wird die Verzögerungszeit ΔTIM basierend auf dem Common-Rail-Druck und der Maschinendrehzahl NE eingestellt. Genauer gesagt wird die Verzögerungszeit ΔTIM unter Verwendung eines Kennfelds eingestellt, das eine Beziehung zwischen dem Common-Rail-Druck und der Maschinendrehzahl darstellt. Dieses Kennfeld wird im ROM der ECU 4 gespeichert.
  • Auf Stufe R5 wird der Soll-Einspritzungsstartzeitpunkt TIM für die normale Steuerung eingestellt. Auf Stufe R6 wird der Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt Ti auf den Wert TIM + ΔTIM eingestellt, das heißt, auf die Summe der Verzögerungszeit ΔTIM, die auf Stufe R4 berechnet wird, und den Soll-Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt TIM, der auf Stufe R5 eingestellt wird. Der Betrieb in Schritt S50, der in 2 dargestellt wird, wird unter der Bedingung ausgeführt, dass ΔE > KR und FCCB-Wert < KFCCB, oder A/F-Wert < KAFR und FCCB-Wert < KFCCB. Das heißt, der Betrieb in Schritt S50 wird ausgeführt, wenn in Schritt S30 und Schritt S40 eine Bestätigungsbestimmung gemacht wird, oder wenn eine Bestätigungsbestimmung in Schritt S35 und Schritt S45 gemacht wird. Falls die obenstehende Bedingung erfüllt ist, werden in der Logik, die in 4 dargestellt ist, die Anschlüsse B1 und C1 des Schalters SW1 miteinander verbunden und die Anschlüsse B2 und C2 des Schalters SW2 miteinander verbunden, so dass ΔTIM, der auf Stufe R4 berechnet wird, und TIM, der auf Stufe R5 berechnet wird, zusammenaddiert werden.
  • Als nächstes wird der Betrieb zum Einstellen des Einspritzstartzeitpunkts Ti, der in Schritt S60 wie in 2 dargestellt ausgeführt wird, erläutert. In diesem Fall wird TIM, der auf Stufe R5 eingestellt wird, als der Einspritzungsstartzeitpunkt Ti eingestellt. Der Betrieb in Schritt S60 wird unter der Bedingung ausgeführt, dass sich das Fahrzeug nicht im Leerlauf-Stopp-Zustand befindet, oder ΔNE ≤ KNE und A/F-Wert ≥ KAFR, oder FCCB-Wert ≥ KFCCB. Das heißt, der Betrieb in Schritt S60 wird ausgeführt, wenn in Schritt S20 eine negative Bestimmung gemacht wird, oder wenn eine negative Bestimmung in Schritt S30 und Schritt S35 gemacht wird, oder wenn eine negative Bestimmung in Schritt S40 gemacht wird. Falls die vorstehende Bedingung erfüllt ist, wird in der Logik, die in 4 dargestellt ist, einer der zwei Signalpfade ausgebildet, wobei in einem der Signalpfade die Anschlüsse A1 und C1 des Schalters SW1 und die Anschlüsse A2 und C2 des Schalters SW2 miteinander verbunden werden, und im anderen Pfad die Anschlüsse B1 und C1 des Schalters SW1 und die Anschlüsse A2 und C2 des Schalters SW2 miteinander verbunden werden. In beiden Signalpfaden wird TIM, der auf Stufe R5 eingestellt wird, nicht mit ΔTIM addiert.
  • Als nächstes werden Vorteile, die durch die Steuervorrichtung 1 für eine Dieselmaschine erzielt werden, als experimentelle Ergebnisse erläutert.
  • 5 zeigt einen Graph, der den Vorteil darstellt, der durch den Common-Rail-Druck-Erhöhungsbetrieb erhalten wird.
  • Genauer gesagt stellt dieser Graph eine Beziehung zwischen der Veränderung des Common-Rail-Drucks und der Abweichung ΔNE der Maschinendrehzahl Ne für jeden Fall dar, in welchem der Common-Rail-Druck auf den Soll-Common-Rail-Druck P durch die konventionelle Steuerung (ISC-Steuerung) eingestellt wird, und den Fall, in welchem der Common-Rail-Druck auf den Druck P + ΔP eingestellt wird, d. h. auf den Druck höher als der Soll-Common-Rail-Druck P um ΔP (um beispielsweise 10 MPa) durch den Common-Rail-Druck-Erhöhungsbetrieb (angezeigt durch ”Steuerung der vorliegenden Erfindung” in 5). Die Bedingung beim Experiment war, dass das Fahrzeug sich im Leerlauf-Stopp-Zustand befindet, die äußere Lufttemperatur 0°C beträgt, und die Kühlwassertemperatur zwischen 5 und 15°C liegt. Die Common-Rail-Druckveränderung wird durch eine niedrige Temperaturumgebung und Veränderungen in Teilen der Steuervorrichtung verursacht, wobei dadurch die Abweichung ΔNE der Maschinendrehzahl groß wird. Wie aus 5 entnommen werden kann, wird die Abweichung ΔNe der Maschinendrehzahl beträchtlich klein, wenn der Common-Rail-Druck durch den Druckerhöhungsbetrieb erhöht wird, im Vergleich dazu, wenn er durch die herkömmliche ISC-Steuerung eingestellt wird. Dies bedeutet, dass durch Ausführen des Druckerhöhungsbetriebs zum Erhöhen des Common-Rail-Drucks vom Soll-Common-Rail-Druck P um ΔP, der unruhige Leerlauf und der weiße Rauch reduziert werden kann.
  • Nachfolgend werden Vorteile im weiteren Detail bezüglich den 6 bis 8 erläutert, welche durch den Common-Rail-Druck-Erhöhungsbetrieb und den Einspritzungsstartzeitpunktverzögerungsbetrieb erzielt werden. 6 zeigt einen Graph, der eine Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und dem Zylinderinnendruck der Maschine während der normalen Steuerung durch die Steuervorrichtung 1 darstellt. 7 zeigt einen Graph, der eine Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und dem Zylinderinnendruck der Maschine darstellt, wenn der Common-Rail-Druck-Erhöhungsbetrieb durch die Steuervorrichtung 1 ausgeführt wird. 8 zeigt einen Graph, der eine Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und dem Zylinderinnendruck der Maschine darstellt, wenn der Einspritzungsstartzeitpunktverzögerungsbetrieb durch die Steuervorrichtung 1 ausgeführt wird.
  • Der Zylinderinnendruck der Maschine verändert sich während der normalen Steuerung gemäß dem Kurbelwinkel, wie in 6 dargestellt. Durch Einspritzen von Kraftstoff gemäß dem Kraftstoffeinspritzungsimpuls, welcher im Soll-Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt TIM, wie in 6 dargestellt, startet, verändert sich der Zylinderinnendruck so, dass er bei einem Kurbelwinkel KW1 erneut ansteigt, nachdem dieser maximal ist, und fällt parabelförmig.
  • Demhingegen steigt der Zylinderinnendruck bei einem Kurbelwinkel KW2, der kleiner als der Kurbelwinkel KW1 ist, nachdem dieser, wie in 7 dargestellt, maximal ist, erneut an, wenn der Common-Rail-Druck um ΔP höher als der Soll-Common-Rail-Druck P eingestellt wird. Der Maximalwert bzw. Spitzenwert des Zylinderinnendrucks in dem in 7 dargestellten Fall ist höher als der in dem in 6 dargestellten Fall. Demgemäß wird der Verbrennungszeitpunkt im Vergleich zu dem in 6 dargestellten Fall vorgezogen. In 7 zeigt die doppelpunkt-strichpunktierte Linie den Zylinderinnendruck im in 6 dargestellten Fall an.
  • Wenn der Common-Rail-Druck-Erhöhungsbetrieb ausgeführt wird, kann ein Fall auftreten, in welchem eine Verbrennung vorgezogen wird und entsprechend intensiv wird, wodurch ein hohes metallenes Verbrennungsgeräusch verursacht werden kann. Wenn der Einspritzungsstartzeitpunkt Ti vom Soll-Einspritzungsstartzeitpunkt TIN um ΔTIM durch den Einspritzungsstartzeitpunktverzögerungsbetrieb verzögert wird, steigt der Zylinderinnendruck erneut bei einem Kurbelwinkel KW3, der größer als der Kurbelwinkel KW2 ist, an, nachdem dieser, wie in 8 dargestellt, maximal wird. Der Maximalwert bzw. Spitzenwert des Zylinderinnendrucks in dem in 8 dargestellten Fall ist niedriger als der in dem in 7 dargestellten Fall. Demgemäß wird der Verbrennungszeitpunkt im Vergleich zu dem in 7 dargestellten Fall verzögert, wodurch das hohe metallene Verbrennungsgeräusch reduziert werden kann. In 8 zeigt die doppelpunkt-strichpunktierte Linie den Zylinderinnendruck in dem in 7 dargestellten Fall dar.
  • Wie vorstehend erläutert, enthält die Steuervorrichtung 1 dieser Ausführungsform den Drehzahlsensor 21, um die Abweichung ΔNE der Drehzahl der Maschine, die mit dem Kraftstoff gespeist wird, der in der Common-Rail 6 angesammelt wird, zu erfassen, und die Einrichtung (Schritt S40) zum Bestimmen, ob der Semi-Fehlzündungszustand für jeden der Zylinder 11, in welche der Kraftstoff eingespritzt wird, vorliegt oder nicht. Die Steuervorrichtung 1 wird betrieben, um den Kraftstoffdruck in der Common-Rail 6 zu erhöhen, falls die Abweichung ΔNE, die unter Verwendung des Drehzahlsensors 21 gemessen wird, den vorbestimmten Schwellwert KR überschreitet, wobei der Zylinder 11 der Maschine 2 in dem Semi-Fehlzündungszustand ersetzt wird. Zu dieser Zeit wird der Common-Rail-Druck erhöht, um den Druck, der durch die normale Steuerung (z. B. ISC-Steuerung) eingestellt wird, zu überschreiten. Demhingegen wird der Common-Rail-Druck durch die normale Steuerung auf den Soll-Common-Rail-Druck P eingestellt, falls bestimmt wird, dass sich der Zylinder nicht im Semi-Fehlzündungszustand befindet.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird der Common-Rail-Druck erhöht, um die Kraftstoffeinspritzlänge im Zylinder 11 zu verlängern, wenn die Drehzahlabweichung ΔNE den vorbestimmten Schwellwert KR überschreitet, und sich der Zylinder 11 im Semi-Fehlzündungszustand befindet, so dass die Maschine 2 vom Semi-Fehlzündungszustand in den normalen Verbrennungszustand gebracht werden kann, um einen unruhigen Leerlauf oder weißen Rauch im Abgas zu unterdrücken. Ferner erfasst die Steuervorrichtung 1 einen Abfall des Kraftstoffeinspritzungsbetrags aufgrund einer Verstopfung der Einspritzöffnung des Einspritzventils 12, und eine Verminderung der Maschinenkomprimierung, und operiert, um diese Fehler zu beheben. Auf diese Weise unterscheidet die Steuervorrichtung 1, ob ein unruhiger Leerlauf und weißer Rauch durch den vollständigen Fehlzündungszustand (einschließlich dem Zustand, in welchem Kraftstoff nicht eingespritzt wird, und dem Zustand, in welchem ein Kompressionsverlust auftritt), oder durch den Semi-Fehlzündungszustand, dessen Fehlzündungsgrad sich zwischen dem des vollständigen Fehlzündungszustands und dem des normalen Verbrennungszustands befindet, verursacht wird, um den unruhigen Leerlauf oder den weißen Rauch effektiv zu reduzieren.
  • Ferner kann gemäß dieser Ausführungsform der Kraftstoff, der vom Einspritzventil eingespritzt wird, im Zylinder weit verbreitet bzw. versprüht werden, wenn sich der Zylinder im Semi-Fehlzündungszustand befindet, da der Kraftstoffdruck in der Common-Rail 6 in diesen Zustand erhöht wird. Dies macht es möglich, den Verbrennungszustand im Zylinder ohne aktives Erhöhen des Kraftstoffeinspritzbetrags zu verbessern. Ferner ermöglicht dies, die Weite des Kraftstoffeinspritzimpulses kürzer zu gestallten als die Sollweite des Kraftstoffeinspritzimpulses, der durch die normale Steuerung eingestellt wird, während der Common-Rail-Druck-Erhöhungsbetrieb in Betrieb ist. Dies bringt den Vorteil einer Reduktion des Kraftstoffeinspritzbetrags und der Verbesserung des Verbrennungszustands.
  • Ferner erfasst die Steuervorrichtung 1 die Abweichung ΔNE der Maschinendrehzahl basierend auf der Ausgabe des Drehzahlsensors 21, wenn sich das Fahrzeug im Leerlauf-Stopp-Zustand befindet. Da die Maschinendrehzahl direkt unter Verwendung des Drehzahlsensors 21 gemessen wird, kann die Abweichung ΔNE mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
  • Schritt S40 bestimmt, dass sich die Maschine im Semi-Fehlzündungszustand befindet, falls der FCCB-Wert kleiner als der KFCCB-Wert ist.
  • Demgemäß ist es möglich, zu unterscheiden, welcher Zylinder sich im Semi-Fehlzündungszustand befindet, da der Semi-Fehlzündungszustand für jeden der Zylinder 11 der Maschine 2 erfasst werden kann, wodurch entsprechend der Semi-Fehlzündungszustand auf geeignete Weise behoben werden kann.
  • Ferner wird die Steuervorrichtung 1 betrieben, um den Kraftstoffdruck in der Common-Rail 6 zu erhöhen, falls bestimmt wird, dass sich der Zylinder 11 im Semi-Fehlzündungszustand befindet, und den Einspritzungsstartzeitpunkt vom Soll-Einspritzungsstartzeitpunkt TIM um ΔTIM für andere Zylinder 11, die nicht bestimmt sind, sich im Semi-Fehlzündungszustand zu befinden zu verzögern. Somit ist es gemäß dieser Ausführungsform möglich, das abnormale Verbrennungsgeräusch (hohes metallenes Geräusch) zu reduzieren, da der Betrieb zum Verzögern des Einspritzungsstartzeitpunkts zusätzlich zum Betrieb zum Erhöhen des Common-Rail-Drucks ausgeführt wird, wenn der Semi-Fehlzündungszustand vorliegt. Daher ist es gemäß dieser Ausführungsform möglich den Semi-Fehlzündungszustand und den unruhigen Leerlauf zu unterdrücken, und zudem die ruhigen Eigenschaften des Fahrzeugs durch Unterdrücken des Verbrennungsgeräusches der Maschine 2 zu unterdrücken.
  • Ferner wird die Steuervorrichtung 1 betrieben, um den Common-Rail-Druck zu erhöhen, selbst wenn die Abweichung ΔNE, die unter Verwendung des Drehzahlsensors 21 gemessen wird, kleiner als der Schwellwert KR ist, falls der A/F-Wert, der unter Verwendung des A/F-Sensors 23 gemessen wird, kleiner als der Weiße-Rauch-Bestimmungsschwellwert KAFR ist, und im Semi-Fehlzündungsbestimmungsschritt S40 bestimmt wird, dass der Semi-Fehlzündungszustand vorliegt.
  • Dies ermöglicht es, zu bestimmen, dass der Zustand, in welchem weißer Rauch auftritt und der Semi-Fehlzündungszustand aufgetreten sind, falls der A/F-Wert kleiner als der KAFR-Wert ist und erfasst wird, dass der Semi-Fehlzündungszustand vorliegt, selbst wenn die Drehzahlabweichung klein ist und die Abweichtung ΔNE kleiner als der Schwellwert KR ist. In diesem Fall kann weißer Rauch auch durch Erhöhen des Common-Rail-Drucks unterdrückt werden.
  • Die Steuervorrichtung 1 steuert den Common-Rail-Druck auf einen Soll-Common-Rail-Druck P ohne Erhöhen des gegenwärtigen Common-Rail-Drucks, falls der A/F-Wert, der unter Verwendung des A/F-Sensors 23 gemessen wird, größer als der Weiße-Rauch-Bestimmungsschwellwert KAFR ist. Dies ermöglicht es, das Vermindern der Maschinensteuereffizienz und ein irreguläres Verbrennungsgeräusch aufgrund eines unnötigen Anstiegs des Common-Rail-Drucks durch Steuern des Common-Rail-Drucks auf den Soll-Common-Rail-Druck P zu verhindern, wenn bestimmt wird, dass weder ein unruhiger Leerlauf noch weißer Rauch auftreten.
  • Die Steuervorrichtung 1 steuert den Common-Rail-Druck auf einen Soll-Common-Rail-Druck P ohne Erhöhung des gegenwärtigen Common-Rail-Drucks, falls der FCCB-Wert (Zwischen-Zylinder-Einspritzbetrag-Korrekturwert), der basierend auf der Zylinder-von-Zylinder-Abweichung in der Drehzahl berechnet wird, größer als der vorbestimmte Semi-Fehlzündungsbestimmungsschwellwert KFCCB ist.
  • Falls der FCCB-Wert so groß ist, um den KFCCB zu überschreiten, ist es möglich, dass der Voll-Fehlzündungszustand auftritt. In diesem Fall wird der eingespritzte Kraftstoff ausgestoßen, ohne verbrannt zu werden, selbst wenn der Common-Rail-Druck erhöht wird. Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, das Vermindern der Maschinensteuereffizienz zu verhindern, da verhindert werden kann, dass der Common-Rail-Druck unnötig erhöht wird.
  • Hierbei ist zu verstehen, dass verschiedene Modifikationen hinsichtlich der vorstehenden Ausführungsform wie nachfolgend beschrieben, denkbar sind.
  • Die Abweichung ΔNE der Maschinendrehzahl kann basierend auf den Erfassungsergebnissen durch einen Klopfsensor 26 zum Erfassen von Klopfen der Maschine 2 gemessen werden. Dies ermöglicht es, die Abweichung ΔNE genauer zu messen. In diesem Fall kann die Abweichung ΔNE unter Verwendung eines vorher gespeicherten Kennfelds, das eine Beziehung zwischen den Erfassungsergebnissen durch den Klopfsensor 26 und der Abweichung ΔNE darstellt, erfasst werden.
  • Die Steuervorrichtung 1 kann konfiguriert werden, um den Common-Rail-Druck gemäß der erfassten Abweichung ΔNE zu erhöhen. Dies ermöglicht es den unruhigen Leerlauf zu reduzieren.
  • Die Steuervorrichtung 1 kann konfiguriert sein, um den Common-Rail-Druck gemäß dem A/F-Wert, der unter Verwendung des A/F-Sensors 23 gemessen wird, zu reduzieren. Dies ermöglicht es, den unverbrannten Kraftstoff, der im Abgas verbleibt, zu reduzieren.
  • Die Steuervorrichtung 1 kann konfiguriert sein, den Erhöhungsbetrag bzw. Anstiegsbetrag ΔP des Common-Rail-Drucks auf einen großen bzw. hohen Wert mit dem Abfall der Temperatur des Maschinenkühlwassers einzustellen. Dies ermöglicht es, den Common-Rail-Druck abhängig vom Laufzustand der Maschine 2 passend einzustellen. Genauer gesagt ermöglicht dies, den unruhigen Leerlauf und den weißen Rauch aufgrund des unzureichenden Druckanstiegsbetrags ΔP zu reduzieren, und zu verhindern, dass das Verbrennungsgeräusch und die Kraftstoffeffizienz aufgrund des übermäßigen Druckanstiegsbetrag ΔP schlechter wird.
  • Die Steuervorrichtung 1 kann konfiguriert sein, um den Erhöhungsbetrag ΔP des Common-Rail-Drucks auf einen großen Wert einzustellen, wenn die Zeit, die seit dem Starten der Maschine 2 vergangen ist, kürzer ist. Dies ermöglicht es, den Common-Rail-Druck abhängig vom Laufzustand der Maschine 2 passend einzustellen. Genauer gesagt ermöglicht dies, den unruhigen Leerlauf und den weißen Rauch aufgrund des unzureichenden Druckanstiegsbetrags ΔP zu reduzieren, und verhindert, dass das Verbrennungsgeräusch und die Kraftstoffeffizienz aufgrund des übermäßigen Druckanstiegsbetrags ΔP schlechter werden.
  • Die vorstehend erläuterten bevorzugten Ausführungsformen sind Beispiele der Erfindung der vorliegenden Anmeldung, welche einzig durch die nachfolgenden Ansprüche beschrieben ist. Dabei sollte verstanden werden, dass Modifikationen der bevorzugten Ausführungsformen, so wie sie auch dem Fachmann erscheinen würden, gemacht werden können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 11-93735 [0002]

Claims (8)

  1. Steuervorrichtung (1) für eine Dieselmaschine (2) mit: einem Drehzahlabweichungsmessabschnitt zum Messen einer Drehzahlabweichung einer Drehzahl der Dieselmaschine, die mit Kraftstoff gespeist wird, der in einer Leitung (6) angesammelt wird, von einer Soll-Drehzahl; und einem Semi-Fehlzündungsbestimmungsabschnitt zum Bestimmen, für jeden der Zylinder (11) der Dieselmaschine, ob ein Semi-Fehlzündungszustand vorliegt oder nicht; wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, den Kraftstoffdruck in der Leitung zu erhöhen, wenn die gemessene Drehzahlabweichung einen vorbestimmten Abweichungsschwellwert überschreitet, wobei der Semi-Fehlzündungsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der Semi-Fehlzündungszustand in zumindest einem der Zylinder vorliegt.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Semi-Fehlzündungsbestimmungsabschnitt konfiguriert ist, einen Zwischen-Zylinder-Einspritzbetrag-Korrekturwert für jeden der Zylinder auf Grundlage einer Zwischen-Zylinder-Veränderung der gemessenen Abweichung zu berechnen, und für jeden der Zylinder eine Semi-Fehlzündungsbestimmung zu machen, dass der Semi-Fehlzündungszustand vorliegt, wenn der berechnete Zwischen-Zylinder-Einspritzbetrag-Korrekturwert kleiner als ein vorbestimmter Fehlzündungserfassungsschwellwert ist.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, die konfiguriert ist, den Kraftstoffdruck in der Leitung zu erhöhen, und einen Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt der Dieselmaschine zu verzögern, falls der Bestimmungsabschnitt die Semi-Fehlzündungsbestimmung macht.
  4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messabschnitt (23) zum Messen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses im Abgas der Dieselmaschine, wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, den Kraftstoffdruck in der Leitung zu erhöhen, wenn das gemessene Luft-Kraftstoff-Verhältnis kleiner als ein vorbestimmter Weißer-Rauch-Erfassungsschwellwert ist, der eingestellt ist, weißen Rauch im Abgas zu erfassen, und der Semi-Fehlzündungsbestimmungsabschnitt die Semi-Fehlzündungsbestimmung gemacht hat, selbst wenn die gemessene Drehzahlabweichung kleiner oder gleich dem Abweichungsschwellwert ist.
  5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, die konfiguriert ist, den Kraftstoffdruck in der Leitung nicht zu erhöhen, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das durch den zweiten Messabschnitt gemessen wird, größer oder gleich dem Weißen-Rauch-Erfassungsschwellwert ist.
  6. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, die konfiguriert ist, den Kraftstoffdruck in der Leitung zu erhöhen, wenn der berechnete Zwischen-Zylinder-Einspritzbetrag-Korrekturwert kleiner oder gleich dem Fehlzündungserfassungsschwellwert ist.
  7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Drehzahlsensor (21) zum Erfassen der Drehzahl der Dieselmaschine, wobei der Drehzahlabweichungsmessabschnitt konfiguriert ist, die Drehzahlabweichung basierend auf einem Erfassungssignal zu messen, das vom Drehzahlsensor ausgegeben wird.
  8. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Klopfsensor (26) zum Erfassen von Klopfen der Dieselmaschine, wobei der Drehzahlabweichungsmessabschnitt konfiguriert ist, die Drehzahlabweichung basierend auf einem Erfassungssignal zu messen, das vom Klopfsensor ausgegeben wird.
DE102010060872.6A 2009-11-30 2010-11-29 Steuervorrichtung für eine Dieselmaschine Active DE102010060872B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009271169A JP5152164B2 (ja) 2009-11-30 2009-11-30 ディーゼルエンジンの制御装置
JP2009-271169 2009-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010060872A1 true DE102010060872A1 (de) 2011-06-30
DE102010060872B4 DE102010060872B4 (de) 2018-08-30

Family

ID=44234532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010060872.6A Active DE102010060872B4 (de) 2009-11-30 2010-11-29 Steuervorrichtung für eine Dieselmaschine

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5152164B2 (de)
DE (1) DE102010060872B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3613973A1 (de) * 2018-08-20 2020-02-26 Caterpillar, Inc. Motorfehlzündungsverminderung

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5471864B2 (ja) * 2010-06-11 2014-04-16 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の燃焼診断装置
JPWO2013014789A1 (ja) * 2011-07-28 2015-02-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5754850B2 (ja) * 2011-11-22 2015-07-29 ボッシュ株式会社 蓄圧式燃料噴射制御装置
JP6755901B2 (ja) * 2017-06-23 2020-09-16 エムエーエヌ・エナジー・ソリューションズ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・エナジー・ソリューションズ・エスイー・ティスクランド 大型ターボ過給式2ストローク圧縮着火型内燃エンジンおよび該エンジンの運転方法
DE102019212104A1 (de) * 2019-08-13 2021-02-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1193735A (ja) 1997-09-18 1999-04-06 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03114554U (de) * 1990-03-08 1991-11-25
JP3997563B2 (ja) * 1997-06-03 2007-10-24 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
JP2000130237A (ja) * 1998-10-28 2000-05-09 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
JP2004019539A (ja) * 2002-06-17 2004-01-22 Denso Corp 内燃機関用燃料噴射制御装置
JP3966206B2 (ja) * 2003-03-28 2007-08-29 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
JP4490721B2 (ja) * 2004-04-12 2010-06-30 三菱自動車工業株式会社 エンジンの失火検出装置及びエンジンの燃焼制御装置
JP2007187149A (ja) 2005-12-13 2007-07-26 Nissan Motor Co Ltd エンジンの燃料噴射制御方法及び燃料噴射制御装置
JP2007239754A (ja) * 2007-05-07 2007-09-20 Hitachi Ltd 筒内噴射式内燃機関の制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1193735A (ja) 1997-09-18 1999-04-06 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3613973A1 (de) * 2018-08-20 2020-02-26 Caterpillar, Inc. Motorfehlzündungsverminderung
CN110848039A (zh) * 2018-08-20 2020-02-28 卡特彼勒公司 发动机熄火缓解
US10605179B2 (en) 2018-08-20 2020-03-31 Caterpillar Inc. Engine misfire mitigation

Also Published As

Publication number Publication date
JP5152164B2 (ja) 2013-02-27
DE102010060872B4 (de) 2018-08-30
JP2011112017A (ja) 2011-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007041940B4 (de) Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE102011017167B4 (de) Frühzündungsabschätz-/Steuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor
DE69832858T2 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Treibstoffeinspritzung bei einem Verbrennungsmotor
DE102006001230B4 (de) Kraftstoffzufuhrsystem für Verbrennungskraftmaschine
DE102005016571B4 (de) Motorsteuervorrichtung
DE102005043638B4 (de) Dieselmotorsteuersystem
DE102006000167B4 (de) Startsteuerungsvorrichtung und Startsteuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit zylinderinterner Einspritzung
DE112005002825B4 (de) Brennkraftmaschinenanhalte- und -startverfahren
DE102010060872B4 (de) Steuervorrichtung für eine Dieselmaschine
DE102009017207B4 (de) Detektion der Kraftstoffqualität unter Verwendung des Drehmoments und der Motordrehzahl
DE102016110660B4 (de) Steuerungssystem
DE102007000350B4 (de) Verfahren zum Lernen einer Einspritzcharakteristik und Kraftstoffeinspritzsteuergerät
DE102011102596A1 (de) Motorleerlauf-Steuervorrichtung
DE112014001307B4 (de) Elektronische Steuereinheit für eine Brennkraftmaschine und Steuerverfahren hierfür
DE102011016114A1 (de) Verfahren zum Aufnehmen von äußeren Lasten während eines Leerlaufbetriebs
DE10146504B4 (de) Zündzeitpunkt-Steuervorrichtung und Zündzeitpunkt-Steuerverfahren für Verbrennungsmotoren
DE102007000170B4 (de) Kraftstoffeinspritzsteuergerät
DE102015122666A1 (de) Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung
DE102007000830B4 (de) Brennkraftmaschinensteuerungssystem
DE102009041479B4 (de) Kraftstoffeinspritzungs-Steuerungsvorrichtung
DE112011105782B4 (de) Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für Maschine mit interner Verbrennung
DE102006000238B4 (de) Steuerungsvorrichtung für Kraftstoffzufuhrsystem
DE102015009235A1 (de) Motorstart-steuervorrichtung
DE60107138T2 (de) Einrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Drosselklappe für eine Direkteinspritzbrennkraftmaschine
WO2012136438A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines variablen ventiltriebs einer brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20140905

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R084 Declaration of willingness to licence
R020 Patent grant now final