DE102011051062A1 - Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine interne Verbrennungsmaschine - Google Patents

Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine interne Verbrennungsmaschine Download PDF

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Abstract

Ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem hat eine gemeinsame Kraftstoffleitung (12), eine Kraftstoffpumpe (11), Injektoren (20), welche in jedem Maschinenzylinder vorgesehen sind, und Kraftstoffdrucksensoren (20a) zum jeweiligen Erfassen eines Kraftstoffdrucks in einer Kraftstoffpassage zwischen der gemeinsamen Kraftstoffleitung (12) und dem Injektor (20). Eine ECU (30) erfasst einen Kraftstoffdruck (einen ersten Druck), welcher sich aufgrund der Kraftstoffeinspritzung ändert, basierend auf einer Ausgabe von dem Drucksensor (20a), welcher auf einen Einspritzzylinder (#1) bezogen ist. Die ECU (30) erfasst weiterhin einen Kraftstoffdruck (einen zweiten Druck), welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe (11) ändert, basierend auf eine Ausgabe von dem Drucksensor (20a), welcher auf einen Nichteinspritzzylinder (#3) bezogen ist. Ein verbleibender Grad einer Kraftstoffdruckänderung in einem solchen Zylinder, welche durch seine vorangehende Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, ist unter den Nichteinspritzzylindern am geringsten. Eine Kraftstoffeinspritzcharakteristik (beispielsweise Kraftstoffeinspritzstart- und/oder endpunkte) des Injektors wird basierend auf einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druck berechnet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine interne Verbrennungsmaschine, welches auf ein Speichereinspritzsystem zum Speichern eines unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs in einem Speicher (wie beispielsweise einer gemeinsamen Kraftstoffleitung) und zum Einspritzen des Kraftstoffs in jeweilige Zylinder der Maschine angewandt wird.
  • Ein Kraftstoffeinspritzsystem ist im Stand der Technik bekannt, beispielsweise wie in dem japanischen Patent Nr. 4424395 offenbart, gemäß welchem eine Variation bzw. Veränderung des Kraftstoffdrucks, welche durch einen Kraftstoffeinspritzbetrieb verursacht wird, durch eine Druckänderung kompensiert wird, welche durch Kraftstoff verursacht wird, welche von einer Hochdruckpumpe zur Verfügung gestellt wird. Dann wird der Kraftstoffeinspritzdruck (Kraftstoffeinspritzcharakteristik eines Kraftstoffeinspritzventils) berechnet, so dass ein Einfluss durch eine Kraftstoffversorgung von der Hochdruckpumpe beseitigt wird. Gemäß dem Stand der Technik (JP-Patent Nr. 4424395) wird ein Kraftstoffdruck, welcher einem Kraftstoffeinspritzventil zur Verfügung gestellt wird, welches nicht an einem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt ist, erfasst. Die Druckvariation bzw. Druckänderung des Kraftstoffs, welche durch die Kraftstoffversorgung von der Hochdruckpumpe verursacht wird, wird basierend auf solch einem Kraftstoffdruck berechnet.
  • Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff bzw. Hochdruckkraftstoff von der Hochdruckpumpe wird Kraftstoffeinspritzventilen jeweiliger Maschinenzylinder gleichermaßen und auf einmal über einen Speicher (eine gemeinsame Kraftstoffleitung) zur Verfügung gestellt. In den Kraftstoffeinspritzventilen für die Maschinenzylinder, welche nicht an den Kraftstoffeinspritzzeitpunkten sind, wird die Kraftstoffdruckänderung durch nahezu eine solche Menge von der Kraftstoffversorgung von der Hochdruckpumpe auf der Basis des Kraftstoffdrucks zu einem Zeitpunkt einer Nichtversorgung mit Kraftstoff von der Pumpe erzeugt. Demnach ist es möglich, die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die Kraftstoffversorgung von der Hochdruckpumpe verursacht wird, in den Kraftstoffeinspritzventilen, welche nicht an den Kraftstoffeinspritzzeitpunkten sind, zu berechnen.
  • Gemäß dem obigen Stand der Technik ( JP-Patent Nr. 4424395 ) wird ein Durchschnittswert des Kraftstoffdrucks für mehrere Kraftstoffeinspritzventile berechnet, welche nicht an den Kraftstoffeinspritzzeitpunkten sind, zum Zwecke dazu, dass die Druckänderung, welche durch die Kraftstoffversorgung von der Hochdruckpumpe verursacht wird, berechnet wird. Gemäß einem solchen Verfahren ist es möglich, Differenzen des Kraftstoffdrucks unter den mehreren Kraftstoffeinspritzventilen, welche nicht an den Kraftstoffeinspritzzeitpunkten sind, zu entfernen, um dadurch die Genauigkeit der Berechnung für die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die Kraftstoffversorgung von der Hochdruckpumpe verursacht wird, zu erhöhen.
  • Es ist jedoch nicht immer wahr, dass die Genauigkeiten zum Erfassen der Kraftstoffdruckänderung für die jeweiligen Kraftstoffeinspritzventile (welche nicht an den Kraftstoffeinspritzzeitpunkten sind), welche durch die Kraftstoffversorgung von der Hochdruckpumpe verursacht werden, auf demselben Niveau sind.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Hinsicht auf die obigen Probleme getätigt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine interne Verbrennungsmaschine anzugeben, gemäß welchem eine Kraftstoffeinspritzcharakteristik von Kraftstoffeinspritzventilen genauer berechnet werden kann.
  • Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise in dem beigefügten Anspruch 1 definiert, weist ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine interne Mehrzylinder-Verbrennungsmaschine Folgendes auf:
    einen Speicher (12) zum Speichern von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff bzw. Hochdruckkraftstoff
    eine Kraftstoffpumpe (11) zum Versorgen des Speichers (12) mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff;
    mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen bzw. Kraftstoffinjektoren (20), welche in jedem Zylinder der Maschine zum Einspritzen des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs des Speichers (12) in die jeweiligen Zylinder in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Zünd- bzw. Verbrennungsreihenfolge vorgesehen sind;
    Kraftstoffdrucksensoren (20a), welche jeweils in jeder Kraftstoffpassage bzw. jedem Kraftstoffdurtritt vorgesehen sind, welche(r) den Speicher (12) mit jedem Kraftstoffeinspritzanschluss bzw. jeder Kraftstoffeinspritzöffnung (21c) des Injektors (20) verbindet, zum Erfassen des Kraftstoffdrucks des Kraftstoffs in der Kraftstoffpassage; und
    eine elektronische Steuereinheit (30) zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung von den jeweiligen Kraftstoffinjektoren (20).
  • Die elektronische Steuereinheit (30) weist Folgendes auf:
    ein erstes Druckerfassungsmittel (S31, S35, S51, S53) zum Erfassen des Kraftstoffdrucks, welcher sich aufgrund der Kraftstoffeinspritzung, welche an dem Kraftstoffinjektor (20) durchgeführt wird, ändert, basierend auf einer Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor (20a) bezogen auf einen Einspritzzylinder (#1), für welchen die Kraftstoffeinspritzung gegenwärtig ausgeführt wird;
    ein zweites Druckerfassungsmittel (S31 bis S34, S51, S52) zum Erfassen des Kraftstoffdrucks, welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoff pumpe (11) ändert, basierend auf einer Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor (20a) bezogen auf einen (#3) von Nichteinspritzzylindern (#2 bis #4), in welchen ein verbleibender Grad einer Kraftstoffdruckänderung, welche durch seine vorangegangene Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, unter den Nichteinspritzzylindern am geringsten ist;
    und ein Berechnungsmittel (S36, S54) zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzcharakteristik des Kraftstoffinjektors (20) basierend auf einer Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffdruck, welcher durch das erste Kraftstoffdruckerfassungsmittel erfasst wird, und dem Kraftstoffdruck, welcher durch das zweite Kraftstoffdruckerfassungsmittel erfasst wird.
  • Gemäß dem obigen Merkmal wird der unter hohem Druck stehende Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe dem Speicher zum Speichern des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs zur Verfügung gestellt. Die Injektoren sind an jedem Zylinder der Maschine vorgesehen. Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff des Speichers wird in die jeweiligen Zylinder in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Verbrennungs- bzw. Zündreihenfolge eingespritzt. Der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffpassage bzw. dem Kraftstoffdurchtritt zwischen dem Speicher und der Kraftstoffeinspritzöffnung des Injektors wird durch den Kraftstoffdrucksensor erfasst.
  • Das erste Druckerfassungsmittel erfasst den Kraftstoffdruck, welcher sich aufgrund der Kraftstoffeinspritzung, welche an dem Kraftstoffinjektor durchgeführt wird, ändert, basierend auf der Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor bezogen auf den Einspritzzylinder. Dadurch kann eine Wellenform für einen Übergang des Kraftstoffdrucks während der Kraftstoffeinspritzung erhalten werden. Es ist möglich, eine Kraftstoffeinspritzcharakteristik des Injektors, beispielsweise einen tatsächlichen Kraftstoffeinspritzstartpunkt, einen tatsächlichen Kraftstoffeinspritzendpunkt, ein tatsächliches Kraftstoffeinspritzverhältnis usw. zu erhalten. Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird dem Speicher von der Kraftstoffpumpe zur Verfügung gestellt. Wenn solch eine Versorgung mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff und die Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor einander überlappen, kann die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, eine Kraftstoffdruckänderung einschließen, welche durch eine solche Kraftstoffversorgung mit Hochdruckkraftstoff von der Kraftstoffpumpe verursacht wird.
  • Das zweite Druckerfassungsmittel erfasst den Kraftstoffdruck, welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe ändert, basierend auf der Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors bezogen auf die Nichteinspritzzylinder. In jedem der Nichteinspritzzylinder verbleibt die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die vorangegangene Kraftstoffeinspritzung verursacht wird. Ein verbleibender Grad solch einer Kraftstoffdruckänderung unterscheidet sich von Zylinder zu Zylinder. Demnach ist es, in einem Fall, dass ein geeigneter Nichteinspritzzylinder ausgewählt wird, möglich, die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe verursacht wird, genauer zu erfassen, verglichen mit einem Fall, in welchem ein Durchschnittswert der Kraftstoffdruckänderung für die Nichteinspritzzylinder berechnet wird, und solch ein Durchschnittswert zum Erfassen des Kraftstoffdrucks, welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe ändert, verwendet wird.
  • Gemäß der obigen Struktur bzw. dem obigen Aufbau und Betrieb wird der Kraftstoffdruck, welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe ändert, erfasst, basierend auf der Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor, welcher auf den Nichteinspritzzylinder bezogen ist, in welchem der verbleibende Grad der Kraftstoffdruckänderung, welche durch die vorangegangene Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, unter den Nichteinspritzzylindern am geringsten ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die Kraftstoffversorgung durch die Kraftstoffpumpe verursacht wird, genau zu erfassen.
  • Dann wird die Kraftstoffeinspritzcharakteristik des Injektors basierend auf der Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffdruck, welcher durch das erste Druckerfassungsmittel erfasst wird, und dem Kraftstoffdruck, welcher durch das zweite Druckerfassungsmittel erfasst wird, berechnet. Es ist demnach möglich, den Einfluss durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe genau zu beseitigen und dadurch die Einspritzcharakteristik des Injektors genau zu berechnen.
  • Gemäß dem obigen Kraftstoffeinspritzsteuersystem wird der unter hohem Druck stehende Kraftstoff, welcher in dem Speicher gespeichert ist, durch die Injektoren in die jeweiligen Zylinder in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Verbrennungs- bzw. Zündreihenfolge eingespritzt. Für den Zylinder, für welchen die Kraftstoffeinspritzung ausgeführt worden ist, wird die nächste Kraftstoffeinspritzung ausgeführt werden, nachdem die Kraftstoffeinspritzungen für alle der anderen Zylinder ausgeführt worden sind. Demnach wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung für den ersten Zylinder ausgeführt worden ist, der Zylinder unter den Nichteinspritzzylindern, für welchen die Kraftstoffeinspritzung zuerst geendet hat, der nächste Zylinder werden, für welchen die Kraftstoffeinspritzung nachfolgend nach dem ersten Zylinder ausgeführt werden wird. Beispielsweise werden in dem Falle einer Vierzylindermaschine die Kraftstoffeinspritzungen in der Reihenfolge des ersten Zylinders, des vierten Zylinders, des dritten Zylinders und des zweiten Zylinders ausgeführt. Demnach wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung für den ersten Zylinder ausgeführt wird, die Kraftstoffeinspritzung am frühesten in dem dritten Zylinder unter den Nichteinspritzzylindern beendet sein. Die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die vorangehende Kraftstoffeinspritzung (oder Einspritzungen) verursacht wird, wird abgeschwächt werden, wenn die Zeit voranschreitet. Demnach wird in dem obigen Fall, wenn der erste Zylinder der Einspritzzylinder ist, der verbleibende Grad der Kraftstoffdruckänderung, welcher durch die vorangegangene Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, in dem dritten Zylinder am kleinsten.
  • Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, welche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen getätigt ist. In den Zeichnungen sind:
  • 1 eine schematische Darstellung, welche einen allgemeinen Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems vom. Common-Rail-Typ bzw. vom Typ mit einer gemeinsamen Kraftstoffleitung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine schematische Querschnittsdarstellung, welche eine innere Struktur bzw. einen inneren Aufbau eines Kraftstoffinjektors zeigt;
  • 3 ein Flussdiagramm, welches einen elementaren Vorgang für einen Kraftstoffeinspritzbetrieb zeigt;
  • 4 ein Flussdiagramm, welches einen Vorgang für eine lernende Steuerung bzw. Regelung zeigt;
  • 5 ein Zeitdiagramm, welches Übergänge von Kraftstoffeinspritzparametern zeigt;
  • 6 ein Zeitdiagramm, welches eine Beziehung zwischen Kraftstoffeinspritzzeitpunkten der Kraftstoffinjektoren und den Kraftstoffversorgungszeitpunkten einer Hochdruckpumpe zeigt;
  • 7 ein Zeitdiagramm, welches Übergänge von Kraftstoffeinspritzparametern zeigt;
  • 8A und 8B Flussdiagramme, welche Vorgänge des Kompensierens bzw. Ausgleichens des Kraftstoffdrucks zeigen;
  • 9 eine schematische Darstellung, welche Längen von jeweiligen Kraftstoffversorgungsleitungen zeigt; und
  • 10 ein Flussdiagramm, welches einen Vorgang des Kompensierens bzw. Ausgleichens des Kraftstoffdrucks gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine erste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt werden. Die vorliegende Erfindung kann auf ein Kraftstoffeinspritzsystem vom Common-Rail-Typ (ein Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem) für eine sich hin und her bewegende bzw. reziproke Dieselmaschine (reciprocal diesel engine) angewandt werden, welche in einem Fahrzeug montiert werden soll. In dem Kraftstoffeinspritzsystem vom Common-Rail-Typ wird unter hohem Druck stehender Kraftstoff (beispielsweise Diesel bzw. Dieselöl von ungefähr 1800 Atmosphären Druck: Kraftstoffeinspritzdruck) direkt in Verbrennungskammern von jeweiligen Zylindern der Dieselmaschine eingespritzt.
  • Ein allgemeiner Aufbau des Kraftstoffeinspritzsystems vom Common-Rail-Typ wird unter Bezugnahme auf 1 erklärt werden. Eine interne Verbrennungsmaschine, auf welche die vorliegende Erfindung angewandt wird, ist eine Vierzylindermaschine für das Fahrzeug. In 1 sind Injektoren bzw. Einspritzvorrichtungen 20 an jeweiligen (ersten bis vierten) Zylindern (#1, #2, #3, #4) vorgesehen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, empfängt eine ECU (ECU = Electronic Control Unit = Elektronische Steuer- bzw. Regeleinheit) 30 Sensorsignale von verschiedenen Arten von Sensoren und steuert bzw. regelt einen Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems basierend auf solchen Sensorsignalen. Die ECU 30 steuert bzw. regelt Betriebe von verschiedenen Einrichtungen und Komponenten bzw. Bauteilen, welche ein Kraftstoffversorgungssystem bilden, um dadurch Ausgaben (Drehgeschwindigkeit, Drehmoment usw.) der Dieselmaschine zu steuern bzw. zu regeln. Zu diesem Zwecke regelt die ECU 30 durch eine Rückkopplungsoperation bzw. einen Rückkopplungsbetrieb den Kraftstoffeinspritzdruck für die Maschine auf einen Zielwert. Genauer gesagt regelt die ECU den Kraftstoffdruck, welcher durch einen Kraftstoffdrucksensor 20a erfasst wird, auf einen Zielkraftstoffdruck.
  • Das Kraftstoffversorgungssystem ist, von einer stromaufwärtigen Seite des Kraftstoffflusses, aufgebaut aus einem Kraftstofftank 10, einer Kraftstoffpumpe 11 und einer gemeinsamen Kraftstoffleitung (einem Kraftstoffspeicher) 12. Der Kraftstofftank 10 ist mit der Kraftstoffpumpe 11 durch eine Kraftstoffleitung 10a über einen Kraftstofffilter 10b verbunden.
  • Der Kraftstofftank 10 ist ein Behälter zum Aufbewahren von Kraftstoff (Diesel bzw. Dieselöl) für die Maschine. Die Kraftstoffpumpe ist aus einer Niedrigdruckpumpe 11a und einer Hochdruckpumpe 11b aufgebaut. Die Niedrigdruckpumpe 11a zieht bzw. saugt den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 10 und der Kraftstoff wird von der Hochdruckpumpe 11b unter Druck gesetzt und hinausgepumpt. Die Kraftstoffversorgungsmenge von der Hochdruckpumpe 11b, d. h., die Kraftstoffausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 11 wird durch ein SCV (SCV = Suction Control Valve = Ansaugsteuer- bzw. -regelventil) 11c angepasst, welches an einer Kraftstoffeinlassseite der Kraftstoffpumpe 11 vorgesehen ist. Es wird nämlich ein Treiberstrom zu denn Ansaugsteuerventil 11c angepasst, um die Kraftstoffausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 11 auf einen gewünschten Wert zu steuern bzw. zu regeln. Das SCV 11c ist ein Kraftstoffflussanpassventil eines normalerweise geöffneten Typs, so dass das SCV 11c geöffnet ist, wenn diesem kein elektrischer Strom zur Verfügung gestellt wird bzw. wenn diese nicht mit elektrischem Strom versorgt wird.
  • Die Niedrigdruckpumpe 11a der Kraftstoffpumpe 11 ist beispielsweise aus einer Förderpumpe bzw. Beschickungspumpe von Trochoidtyp aufgebaut. Die Hochdruckpumpe 11b ist beispielsweise aus einer Pumpe vom Kolbentyp aufgebaut, welche mehrere Kolben (beispielsweise zwei oder drei Kolben) hat, von welchen jeder in seiner axialen Richtung durch einen exzentrischen Mitnehmer bzw. eine exzentrische Nockenvorrichtung (nicht gezeigt) hin und her bewegt wird, so dass Kraftstoff, welcher einer Druckkammer zugeführt wird, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt aus- bzw. hinausgepumpt wird. Jede der Niedrigdruck- und Hochdruckpumpen 11a und 11b wird durch eine Antriebswelle 11d angetrieben, welche mit einer Kurbelwelle 41 (einer Ausgabewelle der Maschine) verbunden ist, und unter einem Verhältnis von „1/1” oder „1/2” hinsichtlich jeder Drehung der Kurbelwelle 41 gedreht. Wie obenstehend beschrieben werden die Niedrigdruckpumpe und die Hochdruckpumpe 11a und 11b durch die Maschine angetrieben.
  • Der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 10 wird durch die Kraftstoffpumpe 11 durch die Kraftstoffleitung 10a über den Kraftstofffilter 10b angesaugt und der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 durch eine Kraftstoffleitung (eine Hochdruckkraftstoffpassage) 11e unter hohem Druck zur Verfügung gestellt. Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff, welcher von der Kraftstoffpumpe 11 zur Verfügung gestellt wird, wird in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 unter hohem Druck gespeichert und dann wird ein derartiger unter hohem Druck stehender Kraftstoff jedem der Injektoren 20 der jeweiligen Zylinder zur Verfügung gestellt.
  • In jedem von Verbindungsabschnitten 12a zwischen der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 und Kraftstoffleitungen (Hochdruckkraftstoffpassagen) 14 ist eine Verengung bzw. ein Durchlass zum Verringern der Kraftstoffpulsation (welche an einem Kraftstoffeinspritzanschluss bzw. einer Kraftstoffeinspritzöffnung des Injektors 20 bei jeder Kraftstoffeinspritzung erzeugt wird) vorgesehen, welche über die Kraftstoffleitungen bzw. Kraftstoffrohre 14 auf die gemeinsame Kraftstoffleitung 12 propagiert wird. Auf die Verengung wird auch Bezug genommen als ein Beschränkungs- bzw. Drosselabschnitt der Kraftstoffleitung 14, was einem Kraftstoffpulsationsverringerungsmittel entspricht. Als ein Ergebnis wird die Druckpulsation in der gemeinsamen Kraftstoffleitung verringert, so dass der unter hohem Druck stehende Kraftstoff den jeweiligen Injektoren 20 unter einem stabilen Kraftstoffdruck zur Verfügung gestellt werden kann. Alternativ kann ein Flussdämpfer oder eine Kombination der Verengung und des Flussdämpfers als das Kraftstoffpulsationsverringerungsmittel an Stelle der Verengung verwendet werden.
  • In dem Kraftstoffeinspritzsystem wird der unter hohem Druck stehende Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 11 direkt durch die jeweiligen Injektoren 20 in jeden der Zylinder (Verbrennungskammern) der Maschine eingespritzt. Die Maschine ist vom Viertakttyp. Demnach wird ein Verbrennungszyklus, welcher aufgebaut ist aus einem Einlass-, einem Kompression-, einem Zündungs- bzw. Verbrennungs- und einem Auslasstakt für jede Drehung der Kurbelwelle von 720 Grad Kurbelwellenwinkel „720° CA” wiederholt ausgeführt.
  • Wie obenstehend beschrieben, ist das Kraftstoffversorgungssystem für das Kraftstoffeinspritzsystem im Grunde ähnlich zu einem herkömmlichen System. In dem Kraftstoffeinspritzsystem der vorliegenden Ausführungsform jedoch sind die Kraftstoffdrucksensoren 20a an jeweiligen Abschnitten benachbart bzw. angrenzend zu den Injektoren 20, genauer gesagt an Kraftstoffeinlassanschlüssen der jeweiligen Injektoren 20 vorgesehen. Gemäß einer solchen Struktur bzw. einem solchen Aufbau ist es möglich, Kraftstoffeinspritzbewegungen und/oder Druckänderungsverhalten durch tatsächliche Kraftstoffeinspritzungen der Injektoren 20 (untenstehend erklärt) präzise zu erfassen.
  • Eine Struktur bzw. ein Aufbau des Injektors 20 wird unter Bezugnahme auf 2 erklärt werden, welche eine schematische Querschnittsansicht ist, welche den inneren Aufbau bzw. die innere Struktur des Injektors 20 zeigt.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist der Injektor 20 aus einem Injektorkörperabschnitt 22, einem Düsenabschnitt 21, welcher an einer vorderen Seite des Injektorkörperabschnitts 22 zum Einspritzen des Kraftstoffs durch Kraftstoffeinspritzmündungen bzw. -öffnungen 21c vorgesehen ist, und einem Antriebsabschnitt 23 aufgebaut, welcher an einer rückwärtigen Seite des Injektorkörperabschnitts 22 zum betriebsmäßigen Antreiben einer Düsennadel 21d vorgesehen ist. Der Düsenabschnitt 21 ist derart gebildet, dass ein separates bzw. getrenntes Bauteil an der vorderen Seite des Injektorkörperabschnitts 22 befestigt ist.
  • Die Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c des Injektors 20 sind an vorderen Enden 21b des Düsenabschnitts 21 gebildet. Genauer gesagt hat der Düsenabschnitt 21 einen zylindrischen Düsenkörper 21a und das vordere bzw. nach vorne gerichtete Ende 21b, welches im Durchmesser in Richtung des nach vorne gerichteten Endes graduell reduziert bzw. verringert ist. Mehrere Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c (beispielsweise sechs bis acht Mikroöffnungen) sind an dem vorderen Ende 21b vorgesehen. Eine Düsennadel 21d ist in dem Düsenabschnitt 21 aufgenommen zum Öffnen und Schließen eines Kraftstoffdurchtritts bzw. einer Kraftstoffpassage 22c zu den Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c. Die Düsennadel 21d ist in Richtung des vorderen Endes (der Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c) durch eine Feder 22a, welche an der rückwärtigen Seite davon vorgesehen ist, vorgespannt. Die Düsennadel 21d wird in einer axialen Richtung gegen die Federvorspannkraft ab- bzw. hochgehoben. Ein Stopper 22b ist an einer Rückseite der Düsennadel 21d zum Beschränken einer nach oben gerichteten Bewegung davon vorgesehen, um eine abnormale Bewegung der Düsennadel 21d zu verhindern.
  • Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird dem vorderen Ende 21b des Düsenabschnittes 21 von der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 über die Kraftstoffleitung 14 (1) und die Kraftstoffpassage 22c zur Verfügung gestellt. Dann wird der unter hohem Druck stehende Kraftstoff über die Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c in die Verbrennungskammer eingespritzt. Der Kraftstoffdruck des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs wird durch den Kraftstoffdrucksensor 20a gemessen (erfasst), welcher an der Kraftstoffeinlassöffnung bzw. dem Kraftstoffeinlassanschluss des Injektors 20 vorgesehen ist. Genauer gesagt wird der Kraftstoffdruck (Kraftstoffeinlassdruck) einschließlich der Kraftstoffinjektionsbewegungen und/oder dem Druckänderungsverhalten durch die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung der Injektoren 20 für jede Kraftstoffeinspritzung gemessen. Bei jeder der Kraftstoffeinspritzungen wird die Kraftstoffmenge, welche den Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c zur Verfügung gestellt wird, d. h. die Kraftstoffeinspritzmenge von den Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c für eine Einheitszeit (nämlich ein Kraftstoffeinspritzverhältnis) durch eine Hubmenge bzw. eine Hubstrecke der Düsennadel 21d gesteuert bzw. geregelt. Wenn die Düsennadel 21d auf einen Ventilsitz gesetzt ist (die Hubmenge ist Null), ist die Kraftstoffeinspritzung abgeschaltet.
  • Ein innerer Aufbau bzw. eine innere Struktur des Injektorkörperabschnitts 22, welcher an der rückwärtigen Seite des Düsenabschnitts 21 vorgesehen ist, wird erklärt werden.
  • Der Injektorkörperabschnitt 22 hat ein zylindrisches Gehäuse 22d und einen Befehlskolben 22e, welcher in dem Gehäuse 22d aufgenommen ist und mit der Düsenfadel 21d über eine Verbindungswelle bzw. einen Verbindungsschaft 22f verbunden ist. Der Befehlskolben 22e hat einen zylindrischen Körper, dessen Durchmesser größer ist als derjenige der Düsennadel 21d. Wie die Düsennadel 21d bewegt sich der Befehlskolben 22e in der axialen Richtung in dem Injektor 20 hin und her. Eine Befehlskammer Cd ist an einer rückwärtigen Seite des Befehlskolbens 22e gebildet, wobei die Befehlskammer Cd durch eine obere Wandoberfläche des Gehäuses 22d und eine obere Oberfläche des Befehlskolbens 22e definiert bzw. begrenzt ist. Zusätzlich ist eine Einlassöffnung 22g in dem Gehäuse 22d gebildet, so dass der Hochdruckkraftstoff von der gemeinsamen Kraftstoffleitung in die Befehlskammer Cd durch die Einlassöffnung 22g fließt. Eine Kraftstoffleckpassage 22h bzw. ein Kraftstoffleckdurchtritt 22h ist in dem Gehäuse 22d gebildet, wobei ein unteres Ende der Kraftstoffleckpassage 22h zu einer unteren Kammer geöffnet ist, welche an einer Vorderseite des Befehlskolbens 22e gebildet ist. Die untere Kammer steht durch die Kraftstoffleckpassage 22h mit einer oberen Kammer des Antriebsabschnitts 23 in Verbindung. Die obere Kammer ist eine Kraftstoffleckkammer, welche mit dem Kraftstofftank 10 durch einen Betrieb bzw. eine Betätigung eines elektromagnetischen Ventils operativ bzw. betriebsmäßig in Verbindung steht. Gemäß einem solchen Aufbau bzw. einer solchen Struktur kehrt zusätzlicher Kraftstoff in der unteren Kammer an der vorderen Seite bzw. Vorderseite des Befehlskolbens 22e durch die Kraftstoffleckpassage 22h zu dem Kraftstofftank 10 zurück.
  • Der Antriebsabschnitt 23 ist an der rückwärtigen Seite des Injektorkörperabschnitts 22 vorgesehen. Der Antriebsabschnitt 23 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 23a und einem 2-Wege-Ventil, welches in dem Gehäuse 23a vorgesehen ist. Das 2-Wege-Ventil besteht aus einem äußeren Ventil 23b, einer Feder 23c und einem Solenoid bzw. Magneten bzw. Elektromagneten 23d. Das äußere Ventil 23b des 2-Wege-Ventils öffnet oder schließt eine Auslassöffnung 23e. Wenn dem Solenoid 23d kein elektrischer Strom zur Verfügung gestellt wird, wird das äußere Ventil 23b durch eine Federexpansionskraft der Feder 23c in Richtung der Auslassöffnung 23e unter Vorspannung gesetzt, um sie zu schließen. Wenn der elektrische Strom dem Solenoid 23d zur Verfügung gestellt wird, wird das äußere Ventil durch eine elektromagnetische Kraft gegen die vorspannende Kraft der Feder hochgehoben, um die Auslassöffnung 23e zu öffnen.
  • Ein Kraftstoffrückkehranschluss bzw. eine Kraftstoffrückkehröffnung 23f ist an einer rückwärtigen Wand des Gehäuses 23a gebildet, so dass der Kraftstoff zu dem Kraftstofftank zurückkehren kann. Der Kraftstoffrückkehranschluss 23f des Injektors 20 ist mit dem Kraftstofftank 10 über eine Kraftstoffleitung 18 (1) verbunden. Eine elektronische Steuer- bzw. Regelschaltung zum Steuern bzw. Regeln einer Leistungsversorgung für den Antriebsabschnitt 23 sowie auch ein Steuer- bzw. Regelprogramm zum Durchführen der Kraftstoffeinspritzung ist in der ECU 30 eingebaut.
  • Die ECU 30 steuert bzw. regelt den Betrieb des Antriebsabschnitts 23 durch Steuer- bzw. Regelpulse (ein Anschaltsignal und ein Abschaltsignal), so dass eine Abhebbewegung der Düsennadel 21d abhängig von der Leistungsversorgungszeitdauer des Antriebsabschnitts 23 gesteuert wird. Als ein Ergebnis wird die Menge des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs, welche von der gemeinsamen Kraftstoffleitung dem vorderen Ende 21b durch die Kraftstoffpassage 23c zur Verfügung gestellt wird, gesteuert und dann wird der Kraftstoff über die Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c eingespritzt.
  • Genauer gesagt wird, wenn dem Antriebsabschnitt 23 (dem Solenoid 23d) kein elektrischer Strom zur Verfügung gestellt wird, das äußere Ventil 23b nach unten bewegt, um die Auslassöffnung 23e zu schließen. Unter der Bedingung, dass der unter hohem Druck stehende Kraftstoff von der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 dem vorderen Ende 21b und der Befehlskammer Cd durch die Kraftstoffpassage 22c und die Einlassöffnung 22g zur Verfügung gestellt wird, wird auf den Befehlskolben 22e ein Kraftstoffdruck in der nach unten gerichteten Richtung (in einer Richtung in Richtung des vorderen Endes 21b) aufgrund einer Differenz einer Druckempfangsoberfläche ausgeübt, da der Befehlskolben 22e den größeren Durchmesser als die Düsennadel 21d hat. Als ein Ergebnis wird der Befehlskolben 22e nach unten bewegt und die Düsennadel 21d wird durch die Druckdifferenz und die Federkraft der Feder 22a auf bzw. an bzw. in den Ventilsitz gesetzt, um die Kraftstoffpassage bzw. den Kraftstoffdurchtritt zu den Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c zu schließen. Wie obenstehend wird die Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor 20 nicht ausgeführt, wenn keine elektrische Leistung zur Verfügung gestellt wird. Der zusätzliche Kraftstoff unter dem Befehlskolben 22e kehrt durch die Kraftstoffleckpassage 22h und den Kraftstoffrückkehranschluss 23f zu dem Kraftstofftank 10 zurück.
  • Wenn dem Antriebsabschnitt 23 elektrische Leistung zur Verfügung gestellt wird, wird das äußere Ventil 23b durch die elektromagnetische Kraft des Solenoids 23d hochgehoben, um die Auslassöffnung 23e zu öffnen. Dann fließt der Kraftstoff in der Befehlskammer Cd hinaus zu dem Kraftstofftank 10 und zu dem unteren Abschnitt des Befehlskolbens 22e, und zwar jeweils durch die Auslassöffnung 23e und den Kraftstoffrückkehranschluss 23f und durch die Kraftstoffleckpassage 22h, so dass der Kraftstoffdruck in der Befehlskammer Cd oder in anderen Worten der Kraftstoffdruck, welcher auf den Befehlskolben 22e in der nach unten gerichteten Richtung angewandt wird, verringert wird. Als ein Ergebnis wird der Befehlkolben 22e zusammen mit der Düsennadel 21d nach oben gehoben. Die Düsennadel 21d wird von dem Ventilsitz getrennt, um die Kraftstoffpassage zu den Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c zu öffnen, so dass der Hochdruckkraftstoff den Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c zur Verfügung gestellt wird und der Kraftstoff über die Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c in die Verbrennungskammer der Maschine eingespritzt wird.
  • Ein Kraftstoffpassagenbereich bzw. Kraftstoffdurchtrittsbereich wird abhängig von einer Hubmenge bzw. einem Hubweg bzw. einer Hublänge der Düsennadel 21d verändert und dadurch wird auch ein Kraftstoffeinspritzverhältnis verändert. Wenn Parameter (wie beispielsweise die Versorgungszeitdauer mit elektrischer Leistung, der Kraftstoffdruck, etc.), welche sich auf eine Abhebung der Düsennadel beziehen, verändert werden, können das Kraftstoffeinspritzverhältnis sowie auch die Kraftstoffeinspritzmenge gesteuert bzw. geregelt werden.
  • Die Struktur bzw. der Aufbau des Kraftstoffeinspritzsystems wird unter Bezugnahme auf 1 weitergehend erklärt werden.
  • In dem Kraftstoffeinspritzsystem sind verschiedene Arten von Sensoren in denn Fahrzeug (nicht gezeigt) vorgesehen. Beispielsweise ist ein Kurbelwinkelsensor 42 an der Kurbelwelle 41 (der Ausgabewelle der Maschine) zum Erzeugen eines Kurbelwinkelsignals für jeden vorbestimmten Kurbelwinkel (beispielsweise in einem Zyklus von 30° CA) vorgesehen, um eine Drehwinkelposition, eine Drehgeschwindigkeit oder dergleichen der Kurbelwelle 41 zu erfassen. Ein Beschleunigungssensor 44 ist an einem Gaspedal zum Erzeugen eines elektrischen Signals vorgesehen, welches einem Pedalzustand (einem Pedalhub) entspricht, um einen Betätigungsbetrag (einen Öffnungsgrad eines Beschleunigungsventils) des Gaspedals, welches durch den Fahrzeugführer betätigt wird, zu erfassen.
  • Die ECU 30 führt eine elektronische Steuerung bzw. Regelung des Kraftstoffeinspritzsystems aus. Die ECU 30 ist aus einem wohlbekannten Mikrocomputer zum Empfangen von Erfassungssignalen von den verschiedenen Arten von Sensoren, zum Ausrechnen eines Betriebszustandes der Maschine und einer Anforderung eines Verwenders (des Fahrzeugführers) basierend auf solchen Erfassungssignalen, und zum Betätigen von Aktuatoren einschließlich der Injektoren 20 in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand sowie auch den Anforderungen des Verwenders aufgebaut. Der Mikrocomputer der ECU 30 ist aufgebaut aus: einer CPU (einer Hauptverarbeitungseinrichtung; CPU = Central Processing Unit = Zentrale Verarbeitungseinheit) zum Ausführen verschiedener Arten von Berechnungen; einer Speichereinrichtung (wie beispielsweise einem RAM = Random Access Memory = Schreib- und Lesespeicher) für eine vorübergehende Speicherung von Daten während Berechnungen und/oder von Berechnungsergebnissen; einem ROM (ROM = Read Only Memory = Lesespeicher) zum Speichern von Programmen; und einem EEPROM 32 zum Speichern von Daten (einem Backup-Speicher) oder einem Backup-RAM (einem RAM, welcher mit elektrischer Leistung von einer Backup-Leistungsquelle versorgt wird, wie beispielsweise einer im Fahrzeug befindlichen Batterie). Zusätzlich hat die ECU 30 verschiedene Berechnungseinheiten, Speichereinrichtungen und Kommunikationseinrichtungen, beispielsweise Eingabe-Ausgabeanschlüsse, durch welche die Kommunikation mit äußeren Einrichtungen ausgeführt wird (beispielsweise einen Eingabeanschluss zum Empfangen von Sensorsignalen von den Drucksensoren 20a). Verschiedene Arten von Programmen und Steuerkennfeldern, welche für die Maschinensteuerung bzw. Maschinenregelung notwendig sind, einschließlich eines Programms für eine lernende Steuerung bzw. Regelung des Kraftstoffdrucks, sind in dem ROM gespeichert. Verschiedene Arten von Steuer- bzw. Regeldaten, einschließlich der Maschinendesigndaten bzw. Maschinenaufbaudaten sind in einem Datenspeicher (beispielsweise im EEPROM 32) gespeichert.
  • In dem Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. -regelsystem werden Kompensationskoeffizienten für die Kraftstoffeinspritzung sequentiell bzw. aufeinander folgend abhängig von gegenwärtigen Bedingungen erneuert (durch die lernende Steuerung bzw. Regelung). Steuer- bzw. Regelfehler, welche durch eine individuelle Differenz sowie auch eine einfache Veränderung bzw. einen einfachen Austausch der Komponenten bzw. Bauteile, welche in dem Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. -regelsystem verwendet werden (insbesondere der Injektor 20) verursacht werden, werden sequentiell durch eine Rückkopplungsregelung (Rückkopplungskorrektur) korrigiert.
  • Ein grundlegender Vorgang für die Kraftstoffeinspritzsteuerung bzw. Kraftstoffeinspritzregelung der vorliegenden Ausführung wird unter Bezugnahme auf die 3 erklärt werden. Werte von verschiedenen Arten der Parameter, welcher in dem Vorgang der 3 verwendet werden, werden wie benötigt in den Speichereinrichtungen wie beispielsweise dem RAM, dem EEPROM 32 oder dem Backup-RAM usw. gespeichert, welche in der ECU 30 angeordnet sind, und in Übereinstimmung mit einer Notwendigkeit erneuert. Der Vorgang der 3 wird in Übereinstimmung mit einem Programm ausgeführt, welches in dem ROM der ECU 30 gespeichert ist. Der Vorgang wird wiederholt für jeden Zylinder der Maschine für einen vorbestimmten Kurbelwinkel oder in einem vorbestimmten Zyklus ausgeführt.
  • Wie in 3 gezeigt ist, liest bei Schritt S11 die ECU 30 in den Parametern, welche den Betriebszustand der Maschine anzeigen, wie beispielsweise eine Maschinendrehgeschwindigkeit (eine Durchschnittsdrehgeschwindigkeit), eine Maschinenlast usw. Bei Schritt S12 setzt die ECU 30 ein Kraftstoffeinspritzmuster basierend auf dem Maschinenbetriebszustand, welcher bei dem obigen Schritt S11 eingelesen wurde, dem Pedalhub bzw. der Pedalbetätigung des Gaspedales, welches durch den Fahrzeugführer betätigt wird usw. Je nach den Umständen. bzw. der Lage der Dinge wird ein qAnforderungsbetriebszustand der Maschine separat bzw. getrennt berechnet.
  • Das Kraftstoffeinspritzmuster wird beispielsweise aus einem Kennfeld, welches in dem ROM gespeichert ist, erhalten. Alternativ kann das Kraftstoffeinspritzmuster durch eine Berechnung basierend auf einer vorbestimmten mathematischen Formel erhalten werden. Genauer gesagt werden die meisten geeigneten Muster, welche in jeweilige vermutete Betriebszustände der Maschine passen, im Voraus durch Experimente erhalten, und solche Muster werden in das Kennfeld geschrieben, so dass das Kennfeld die Beziehungen zwischen den Maschinenbetriebszuständen und den angemessensten Kraftstoffeinspritzmustern anzeigt.
  • Jedes der Kraftstoffeinspritzmuster ist durch Parameter definiert, wie beispielsweise eine Anzahl von Einspritzungen, einen Einspritzzeitpunkt, eine Einspritzzeitdauer, ein Einspritzintervall bzw. einen Einspritzzeitabstand usw. In dem obigen Schritt S12 wird das geeignetste Kraftstoffeinspritzmuster aus dem Kennfeld gesetzt (ausgewählt), so dass das Kraftstoffeinspritzmuster die Anforderungsbetriebsbedingung der Maschine abhängig von der gegenwärtigen Betriebsbedingung der Maschine, welche bei Schritt S11 erhalten wird, erfüllt. Beispielsweise wird in einem Fall einer einzelnen Einspritzung die Kraftstoffeinspritzmenge (die Kraftstoffeinspritzdauer) abhängig von einem Anforderungsdrehmoment usw. verändert. In einem Falle mehrere Einspritzungen wird gleichermaßen eine Kraftstoffgesamtmenge der mehreren Einspritzungen abhängig von dem Anforderungsdrehmoment verändert. Dann wird ein Befehlswert (ein Befehlssignal) zu dem Injektor 20 basierend auf dem ausgewählten Kraftstoffeinspritzmuster veranlasst. Gemäß einem solchen Kraftstoffeinspritzmuster werden je nach Lage der Dinge eine Vor-Einspritzung, eine Pilot-Einspritzung, ein Nachspritzen, eine Nacheinspritzung (pre-injection, pilot injection, alter-injection, post-injection) usw. zusätzlich zu einer Hauptkraftstoffeinspritzung ausgeführt.
  • Bei Schritt S13 werden die Kompensationskoeffizienten für die Kraftstoffeinspritzung, welche durch den lernenden Steuer- bzw. Regelvorgang erneuert werden, aus dem EEPROM 32 ausgelesen. Dann wird bei Schritt S14 der Befehlswert (das Befehlssignal) an den Injektor 20 um bzw. durch den obigen Kompensationskoeffizienten für die Kraftstoffeinspritzung korrigiert (kompensiert). Bei einem Schritt S15 werden Befehlswerte für die Anzahl von Einspritzungen, den Einspritzzeitpunkt, die Einspritzzeitdauer (Dauer), das Einspritzintervall usw. für den Injektor 20 basierend auf dem korrigierten Befehlswert entschieden bzw. veranlasst. Letztendlich wird der Injektor 20 basierend auf solchen Befehlswerten betätigt, um die Kraftstoffeinspritzung auszuführen.
  • Ein lernender Steuer- bzw. Regelvorgang für die Kompensationskoeffizienten für die Kraftstoffeinspritzung bei dem Schritt S14 der 3 und andere Daten für die Kraftstoffeinspritzungscharakteristik werden unter Bezugnahme auf die 4 und 5 erklärt werden. Werte von verschiedenen Arten der Parameter, welche in dem Vorgang der 4 verwendet werden, werden gleichermaßen wie benötigt in den Speichereinrichtungen, wie beispielsweise dem RAM, dem EEPROM 32 oder dem Backup-RAM usw. gespeichert, welche in der ECU 30 angeordnet sind, und je nach Notwendigkeit erneuert. Der Vorgang der 4 wird in Übereinstimmung mit einem Programm, welches in dem ROM der ECU 30 gespeichert ist, ausgeführt. Der Vorgang wird wiederholt für einen vorbestimmten Kurbelwinkel oder in einem vorbestimmten Zyklus (20 μs in der vorliegenden Ausführungsform) ausgeführt.
  • Zuerst wird ein Kraftstoffeinspritzbetrieb des Injektors 20 und eine Druckvariation bzw. Druckänderung durch die tatsächliche bzw. gegenwärtige Kraftstoffeinspritzung unter Bezugnahme auf 5 erklärt werden. 5 ist ein Zeitdiagramm, welches einen Übergang eines Kraftstoffdrucks zu Kraftstoffeinspritzzeitpunkten zeigt, was ein Gegenstand der lernenden Steuerung bzw. Regelung ist. 5 zeigt den Übergang des Kraftstoffdrucks für eine Kraftstoffeinspritzung, wobei (a) einen Übergang eines Befehlssignals (eines Pulssignals) für die Kraftstoffeinspritzung an den Injektor 20 zeigt, (b) einen Übergang des Kraftstoffeinspritzverhältnisses (der Kraftstoffeinspritzmenge für die Einheitszeit) der Kraftstoffeinspritzung zeigt, welche die Grundlage für die lernende Regelung bzw. Steuerung ist, und (c) und (d) jeweils einen Übergang des Kraftstoffdrucks (einen Kraftstoffeinlassdruck) zeigen, welcher durch den Kraftstoffdrucksensor 20a erfasst wird.
  • Wenn die Kraftstoffeinspritzung von den Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c des Injektors 20 in Übereinstimmung mit einem anfänglichen Anstieg des Einspritzbefehlssignals ausgeführt wird, wird das Einspritzverhältnis in Erwiderung auf die Kraftstoffeinspritzung verändert und der Kraftstoffdruck wird an den Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c als ein Ergebnis der Kraftstoffeinspritzung verringert. Da der Kraftstoffdrucksensor 20a zum Erfassen des Kraftstoffdrucks (der obigen Abnahme des Kraftstoffdrucks) an dem Kraftstoffeinlassanschluss bzw. der Kraftstoffeinlassöffnung des Injektors 20 vorgesehen ist, welcher von den Kraftstoffeinspritzö4 21c entfernt ist, wird der Kraftstoffeinlassdruck durch die Kraftstoffeinspritzung mit Verzögerung von bzw. gegenüber der Änderung des Einspritzverhältnisses geändert. Der Kraftstoffeinlassdruck mit einer solchen Verzögerung ist in 5(d) gezeigt. Der Kraftstoffeinlassdruck hat nämlich aufgrund der Position des Drucksensors 20a eine Druckausbreitungsverzögerung. „TD” in 5 ist eine Zeit, welche solcher Druckausbreitungsverzögerung entspricht. Da eine solche Verzögerung keine direkte Beziehung zu der vorliegenden Erfindung hat, wird die folgende Erklärung getätigt werden, wie wenn, wie in 5(c) gezeigt ist, keine Druckausbreitungsverzögerung stattfinden würde, in anderen Worten gesagt, wie wenn das Kraftstoffeinspritzverhältnis und der Kraftstoffeinlassdruck simultan bzw. gleichzeitig geändert werden. Wenn der Kraftstoffdrucksensor 20a an einem solchen Abschnitt nahe zu den Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c des Injektors 20 vorgesehen wäre, könnte die Druckausbreitungsverzögerung natürlich beseitigt (oder minimiert) werden und der Kraftstoffdruck, welcher durch einen solchen Drucksensor erfasst wird, wird wie in 5(c) gezeigt, geändert werden.
  • In 5 wird, wenn das Kraftstoffeinspritzbefehlssignal zu einem Zeitpunkt t1 ansteigt, der Kraftstoffdruck zuerst für eine kurze Zeitdauer nicht geändert, dann wird der Kraftstoffdruck graduell bzw. schrittweise nach einer solchen kurzen Zeitdauer verringert und der Kraftstoffdruck wird danach schnell verringert (zu einem Zeitpunkt t2).
  • Die obigen kurze Zeitdauer ohne Druckänderung und die folgende Zeitdauer der graduellen bzw. schrittweisen Druckverringerung bzw. Druckabnahme (eine Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2) entsprechen einer unwirksamen Einspritzzeitdauer. Genauer gesagt ist die unwirksame Einspritzzeitdauer eine Summe bzw. Summierung verschiedener Verzögerungen. Beispielsweise weist sie eine Verzögerung von einem Start einer elektrischen Leistungsversorgung (dem anfänglichen Ansteigen des Einspritzbefehlspulses) zu dem Solenoid 23d (2) bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem ein normales elektromagnetisches Feld durch das Solenoid 23d gebildet ist, auf. Sie mag weiterhin eine Verzögerung für einen Betrieb (Bewegung) des äußeren Ventils 23b und/oder der Düsennadel 21d, welche durch eine Trägheit davon, durch eine Trägheit des Kraftstoffs, durch eine Reibung zwischen der Düsennadel 21 und einer inneren Wand usw. verursacht ist, aufweisen. Wie obenstehend entspricht die unwirksame Einspritzdauer einer Zeitdauer vom Start der elektrischen Leistungsversorgung zu dem Injektor 20 bis zu einem tatsächlichen Start der Kraftstoffeinspritzung, in anderen Worten gesagt bis zu einem Start der Bewegung der Düsennadel 21d in die nach oben gerichtete Richtung. Wie obenstehend erklärt ist, wird während der unwirksamen Einspritzzeitdauer der Kraftstoffdruck in der Zeitdauer folgend auf die kurze Zeitdauer mit keiner Druckänderung schrittweise verringert, Dies zeigt an, dass der Kraftstoff zum Starten eines Betriebes der Kraftstoffeinspritzung auslaufen mag. Genauer gesagt resultiert dies (die graduelle Druckabnahme) von einem Injektortyp, gemäß welchem ein Druckleck während des Zeitraumes bzw. der Zeitdauer vorn Starten der Bewegung für die Kraftstoffeinspritzung bis zu der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzung auftritt.
  • Gemäß dem Injektor 20 wird, wenn dem Solenoid 21d elektrische Leistung zur Verfügung gestellt wird, die Auslassöffnung 23e geöffnet, zum Zwecke dazu, dass der Kraftstoff in der Befehlskammer Cd zum Kraftstofftank 10 zurückgebracht werden kann, um die Düsennadel 21d zu bewegen. Als ein Ergebnis kann der unter hohem Druck stehende Kraftstoff von der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 während des Kraftstoffeinspritzbetriebes des Injektors 20 über die Einlassöffnung 22g und die Auslassöffnung 23e austreten. Demnach entspricht der Kraftstoffaustritt (die Druckabnahme) der graduellen bzw. schrittweisen Abnahme des Kraftstoffdrucks in der unwirksamen Einspritzzeitdauer.
  • Der Zeitpunkt, zu welchem der Kraftstoffdruck schnell verringert wird, entspricht dem Zeitpunkt, zu welchem die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung von dem Injektor 20 gestartet wird (einem Kraftstoffeinspritzstartpunkt). Der Zeitpunkt t2 in 5 entspricht dem Kraftstoffeinspritzstartpunkt.
  • Das Kraftstoffeinspritzverhältnis wird nach dem Kraftstoffeinspritzstartpunkt (dem Zeitpunkt t2) in Übereinstimmung mit der nach oben gerichteten Bewegung der Düsennadel 21d erhöht und erreicht ein Maximaleinspritzverhältnis (zu einem Zeitpunkt t3). Dann wird das Maximaleinspritzverhältnis aufrecht erhalten. Der Kraftstoffdruck wird verringert, bis das Einspritzverhältnis das Maximaleinspritzverhältnis (den Zeitpunkt t3) erreicht und wird dann auf einem konstanten Druck aufrecht erhalten.
  • Wenn das Einspritzbefehlssignal zu einem Zeitpunkt t4 abfällt, wird die Auslassöffnung 23e als ein Ergebnis der nach unten gerichteten Bewegung des äußeren Ventils 23b geschlossen und dann wird der Kraftstoffeinlassdruck dadurch geringfügig erhöht (Zeitpunkt t5). Wenn der Kraftstoffdruck in der Befehlskammer Cd danach aufgrund des Schließens der Auslassöffnung 23 ausreichend erhöht wird, beginnt die Düsennadel 21d ihre nach unten gerichtete Bewegung in einer Ventilschließrichtung (ein Zeitpunkt t6). Dann wird das Einspritzverhältnis verringert und der Kraftstoffeinlassdruck wird schnell erhöht. Wenn die Düsennadel 21d zu einem Zeitpunkt t7 in ihre vollständig geschlossene Position zurückgekehrt ist, wird das Einspritzverhältnis Null. Der Kraftstoffeinlassdruck strömt danach auf einem Wert nahe dem Kraftstoffdruck, welcher gleich zu dem Kraftstoffdruck vor der Kraftstoffeinspritzung ist. Eine Druckänderung bzw. Druckvariation, welche durch die Kraftstoffeinspritzung verursacht ist, bleibt zurück.
  • Ein Zeitpunkt, zu welchem der tatsächliche Kraftstoffdruck den Kraftstoffdruck vor der Kraftstoffeinspritzung kreuzt (d. h. ein Nullkreuzungspunkt) entspricht einem Zeitpunkt zu welchem die Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor 20 beendet wird (ein Kraftstoffeinspritzendpunkt). Der Zeitpunkt t7 in 5 entspricht dem Kraftstoffeinspritzendpunkt. Gemäß dem Injektor 20 gibt es auch eine Verzögerung zwischen einem Stopp der elektrischen Leistungsversorgung (ein Abnahmeende des Einspritzbefehlspulses und dem tatsächlichen Ende der Kraftstoffeinspritzung in einer ähnlichen Art und Weise zu der unwirksamen Einspritzzeitdauer.
  • Nun wird ein Vorgang der lernenden Steuerung bzw. Regelung für den Kompensationskoeffizienten für die Kraftstoffeinspritzung usw., welcher durch das Kraftstoff einspritzsystem (ECU 30) durchgeführt wird, erklärt werden. Der Vorgang weist die folgenden zwei Schritte auf:
    • (1-S) Die Ausgabe des Drucksensors 20a (1) wird unter einem vorbestimmten Intervall (Abstand) (beispielsweise in einem Zyklus von 20 μs) erhalten. Eine Kraftstoffdruckänderung, welche durch eine Bewegung des Injektors 20 zum Starten der Kraftstoffeinspritzung und eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, wird basierend auf der Ausgabe von dem Drucksensor 20a erfasst. Dann wird eine Änderung der Kraftstoffdruckänderung (eine Wellenform für einen Übergang der Druckänderung) erhalten.
    • (2-S) Einspritzcharakteristikdaten werden basierend auf der Wellenform des Druckänderungsüberganges berechnet. Die Einspritzcharakteristikdaten sind mit den den Kraftstoffeinspritzbedingungen (z. B. einem Kraftstoffeinspritzmuster) korreliert. Die Einspritzcharakteristikdaten sind in einer Speichereinrichtung (beispielsweise EEPROM 32) gespeichert.
  • Der Vorgang der lernenden Steuerung bzw. Regelung wird im Detail unter Bezugnahme auf 4 erklärt werden. 4 ist ein Flussdiagramm, welches einen Vorgang der lernenden Steuerung bzw. Regelung zeigt. Der Vorgang wird vorzugsweise durch einen Hochgeschwindigkeitsprozessor (wie beispielsweise einen DSP: Digital Signal Processor = Digitalen Signalprozessor) ausgeführt, da die Druckerfassung (Berechnung) wie auch ihr begleitender Berechnungsvorgang einen Hochgeschwindigkeitsvorgang benötigt. Der Vorgang der 4 entspricht einem „Berechnungsmittel für eine Kraftstoffeinspritzcharakteristik” und/oder „einem Lernmittel”.
  • Als erstes liest bei einem Schritt S21 der 4 die ECU 30 das Ausgabesignal von dem Drucksensor 20a, um den gegenwärtigen Kraftstoffdruck zu erfassen. Bei einem Schritt S22 bestimmt die ECU 30, ob eine Bedingung für die lernende Steuerung bzw. Regelung (eine Startbedingung für die lernende Steuerung bzw. Regelung) erfüllt ist oder nicht. Die Startbedingung für die lernende Steuerung bzw. Regelung kann die folgenden Bedingungen einschließen:
    • (1) Der Kraftstoffdruck, welcher durch den Drucksensor 20a gemessen (erfasst) wird, ist in einem vorbestimmten Bereich. Der gemessene Kraftstoffdruck entspricht einem Grundkraftstoffdruck (einem Grunddruckwert).
    • (2) Eine Kraftstofftemperatur ist in einem vorbestimmten Bereich. Die Kraftstofftemperatur kann beispielsweise durch einen Temperatursensor, welcher in der Kraftstoffstoffpumpe 11 vorgesehen ist, erfasst werden.
    • (3) Der Kraftstoffeinspritzbefehl, welcher ein vorbestimmtes Einspritzmuster hat, wird an den Injektor für einen solchen Zylinder ausgegeben, welcher der Gegenstand für die lernende Steuerung bzw. Regelung ist, und die Kraftstoffeinspritzung solch eines Einspritzmusters wird ausgeführt. Zusätzlich ist die Kraftstoffeinspritzmenge (der Befehlswert) in einem vorbestimmten Bereich (beispielsweise geringer als ein vorbestimmter Wert).
    • (4) Sensoren, welche auf die lernende Steuerung bzw. Regelung bezogen sind, arbeiten in einem guten Zustand.
  • Wenn all die obigen Bedingungen erfüllt sind, bestimmt die ECU, dass die Startbedingung für die lernende Steuerung bzw. Regelung erfüllt ist und der Vorgang geht zu einem nächsten Schritt S23. Andererseits bestimmt, wenn irgendeine der obigen Bedingungen nicht erfüllt ist, die ECU 30, dass die Startbedingung für die lernende Steuerung bzw. Regelung nicht erfüllt ist und der Vorgang endet. Wenn der Vorgang zu Schritt S23 geht, wird die Einspritzcharakteristik basierend auf dem Kraftstoffdruck (dem Kraftstoffeinlassdruck) bei Schritt S23 und nachfolgenden Schritten erfasst.
  • Bei Schritt S23 bestimmt die ECU 30, ob der Kraftstoffeinspritzstartpunkt erfasst worden ist oder nicht, wenn sie den Betrieb des Injektors 20 startet. Wenn sie vor der Erfassung des Kraftstoffeinspritzstartpunktes ist, geht der Vorgang zu einem Schritt S24. Bei Schritt S24 bestimmt die ECU 30, ob sie nun an dem Kraftstoffeinspritzstartpunkt ist oder nicht basierend auf dem Kraftstoffdruck (dem Kraftstoffeinlassdruck), welcher durch den Drucksensor 20a erfasst wird.
  • Genauer gesagt bestimmt bei Schritt S24 die ECU 30, ob sie innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (welche abhängig von der Kraftstoffeinspritzmenge geändert werden mag) von dem Start des Betriebes des Injektors 20 ist, und falls ja, ob der gegenwärtige Kraftstoffeinlassdruck niedriger ist als ein vorbestimmter Grenzwert TH-1 (der Kraftstoffdruck < TH-1). Der Grenzwert TH-1 ist ein Druckerfassungswert zum Erfassen des Kraftstoffeinspritzstartpunkts. Der Grenzwert TH-1 wird basierend auf passenden Werten, welche im Voraus durch Experimente erhalten werden, entschieden und auf einen solchen Druckwert gesetzt, welcher den Kraftstoffeinspritzstartpunkt anzeigt (d. h., ein Druckwert nahe zu dem Kraftstoffdruck, bei welchem der Kraftstoffdruck schnell verringert wird). Der Druckwert, welcher den Kraftstoffeinspritzstartpunkt anzeigt, ist jedoch unterschiedlich abhängig von Typen der Injektoren und individuellen Unterschieden. Es ist demnach zu bevorzugen, den Grenzwert TH-1 individuell für jeden Injektor oder den jeweiligen Typ der Injektoren auf den geeignetsten Wert zu setzen, um den Kraftstoffeinspritzstartpunkt präzise zu erfassen. Alternativ kann es, an Stelle eines direkten Erfassens des Kraftstoffeinspritzstartpunktes durch den Grenzwert TH-1, derart strukturiert bzw. aufgebaut sein, dass ein vorbestimmter Zeitpunkt nahe zu dem Kraftstoffeinspritzstartpunkt basierend auf dem Grenzwert TH-1 erfasst wird und der Kraftstoffeinspritzstartpunkt kann indirekt basierend auf dem vorbestimmten Zeitpunkt entschieden werden.
  • Wenn die ECU 30 bei Schritt 524 bestimmt, dass es der Kraftstoffeinspritzstartpunkt ist, geht der Vorgang zu einem Schritt S241, so dass der gegenwärtige Zeitpunkt (d. h. der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt) in der Speichereinrichtung (RAM, etc.) als Daten für den Dateneinspritzstartpunkt gespeichert wird.
  • Wenn der Kraftstoffeinspritzstartpunkt bei Schritt S24 wie obenstehend erfasst ist, bestimmt die ECU 30 bei Schritt S23, dass der Kraftstoffeinspritzstartpunkt erfasst worden ist. Somit geht der Vorgang zu einem Schritt S25, bei welchem die ECU 30 basierend auf dem Kraftstoffdruck (dem Kraftstoffeinlassdruck), welcher durch den Drucksensor 20a erfasst wird, bestimmt, ob sie nun an einem Kraftstoffeinspritzendpunkt ist oder nicht. Wenn die ECU bei Schrit S25 bestimmt, dass sie nicht an dem Kraftstoffeinspritzendpunkt ist, geht der Vorgang zu einem Schrit S26. Die ECU 30 bestimmt bei Schritt S26, ob das Kraftstoffeinspritzverhältnis ein Maximaleinspritzverhältnis erreicht hat oder nicht, basierend auf dem Kraftstoffdruck (dem Kraftstoffeinlassdruck), welcher durch den Drucksensor 20a erfasst wird.
  • Genauer gesagt bestimmt die ECU 30 bei Schritt S25, ob sie innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (welche abhängig von der Kraftstoffeinspritzmenge geändert werden mag) von dem Kraffstoffeinspritzstartpunkt ist und falls ja, dann, ob der gegenwärtige Kraftstoffeinlassdruck größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert TH-3 (der Kraftstoffdruck > TH-3). Zusätzlich bestimmt die ECU 30 bei Schritt S26, ob sie innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (welche auch abhängig von der Kraftstoffeinspritzmenge geändert werden mag) von dem Kraftstoffeinspritzstartpunkt ist, und falls ja, dann, ob der gegenwärtige Kraftstoffeinlassdruck geringer ist als ein vorbestimmter Grenzwert TH-2 (der Kraftstoffdruck < TH-2).
  • Die Grenzwerte TH-2 und TH-3 sind jeweils Druckbestimmungswerte zum Erfassen des Maximaleinspritzverhältnisses und des Kraftstoffeinspritzendpunktes, wobei TH-2 < TH-3. Wie der Grenzwert TH-1 werden die Grenzwerte TH-2 und TH-3 basierend auf passenden Werten entschieden, welche im Voraus durch Experimente erhalten werden. In derselben Art und Weise wie bei dem Grenzwert TH-1 ist es auch zu bevorzugen, die Grenzwerte TH-2 und TH-3 auf ihre passendsten Werten für jeden Injektor oder die jeweiligen Typen von Injektoren zu setzen. Zusätzlich können die jeweiligen Zeitpunkte auch indirekt erfasst werden, wie der Grenzwert TH-1.
  • In einer tatsächlichen Zeitpassage erfasst die ECU 30 den Erreichungspunkt des Maximaleinspritzverhältnisses und dann den Kraftstoffeinspritzendpunkt. In anderen Worten gesagt kommt die Bestimmung von JA bei Schritt S25 früher als die Bestimmung von JA bei Schritt S26.
  • Wenn die ECU 30 bei Schritt S26 bestimmt, dass das Einspritzverhältnis das Maximaleinspritzverhältnis erreicht hat, geht der Vorgang zu einem Schritt S261, so dass der gegenwärtige Zeitpunkt (d. h. der Maximaleinspritzverhältniserreichzeitpunkt) in der Speichereinrichtung (RAM etc.) als Daten für das Maximaleinspritzverhältnis gespeichert wird.
  • Wenn die ECU bei Schritt S25 bestimmt, dass es der Kraftstoffeinspritzendpunkt ist, geht der Vorgang zu einem Schritt S251, so dass der gegenwärtige Zeitpunkt (d. h. der Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt) in der Speichereinrichtung (RAM etc.) als Daten für den Kraftstoffeinspritzendpunkt gespeichert wird.
  • Der obige Vorgang wird unter Bezugnahme auf 5 erklärt werden. Nachdem der Kraftstoffeinspritzstartpunkt zu dem Zeitpunkt t2 erfasst ist, wird der Maximaleinspritzverhältniserreichpunkt zum Zeitpunkt t3 erfasst und dann wird der Kraftstoffeinspritzendpunkt bei dem Zeitpunkt t7 erfasst.
  • Nachdem der Kraftstoffeinspritzendpunkt erfasst ist und seine Daten gespeichert sind (bei den Schritten S25 und S251) werden bei einem Schritt 252 andere Einspritzparameter als der Kraftstoffeinspritzstartpunkt und der Kraftstoffeinspritzendpunkt basierend auf dem Kraftstoffeinlassdruck erfasst werden.
  • Genauer gesagt berechnet die ECU 30 eine Kraftstoffeinspritzzeitdauer (eine Kraftstoffeinspritzzeit) basierend auf dem Kraftstoffeinspritzstart- und -endzeitpunkt, sie berechnet einen Maximalwert für das Kraftstoffeinspritzverhältnis basierend auf dem Kraftstoffdruck nach dem Zeitpunkt (t3), zu wechem der Kraftstoffdruck niedrigerl wird als der Grenzwert TH-2, usw. In dieser Berechnung wird, wenn ein Änderungsbetrag des Kraftstoffdrucks auf einer negativen Seite größer wird, das Kraftstoffeinspritzverhältnis größer.
  • Zusätzlich schätzt die ECU 30 die Kraftstoffeinspritzmenge ab und kompensiert die Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf der Kraftstoffeinspritzzeit und dem gegenwärtigen Kraftstoffdruck, welcher durch den Drucksensor 20a erfasst wird. Genauer gesagt schätzt die ECU 30 das Kraftstoffeinspritzverhältnis basierend auf dem gegenwärtigen Kraftstoffdruck ab, welcher durch den Drucksensor 20a erfasst wird, und berechnet (schätzt ab) die Kraftstoffeinspritzmenge durch ein Multiplizieren des abgeschätzten Kraftstoffeinspritzverhältnisses mit der Kraftstoffeinspritzzeit.
  • Weiterhin kann die ECU 30 eine Änderungsgeschwindigkeit des Kraftstoffeinspritzverhältnisses (wenn es erhöht wird) basierend auf einem Änderungsverhältnis (auf einer Änderungsgeschwindigkeit) des Kraftstoffdrucks nach dem Kraftstoffeinspritzstartpunkt (beispielsweise in einer Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t2 und t3) berechnen, oder eine Änderungsgeschwindigkeit des Kraftstoffeinspritzverhältnisses (wenn es verringert wird) basierend auf dem Änderungsverhältnis (der Änderungsgeschwindigkeit) des Kraftstoffdrucks vor dem Kraftstoffeinspritzendpunkt (beispielsweise in einer Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t6 und t7).
  • Bei einem Schritt S27 bestimmt die ECU 30, ob eine Erneuerungsbedingung zum Lernen von Daten (eine Lerndatenerneuerungsbedingung) erfüllt ist oder nicht. Es ist möglich, optional die Lerndatenerneuerungsbedingung zu setzen. Als eines von Beispielen kann die Lerndatenerneuerungsbedingung als eine solche gesetzt werden, dass Einspritzcharkteristikdaten für eine Kraftstoffeinspritzung (für ein Einspritzmuster) erhalten worden sind. Wenn die Lerndatenerneuerungsbedingung erfüllt ist, geht der Vorgang zu einem Schritt S28, während, wenn die Lerndatenerneuerungsbedingung nicht erfüllt ist, der Vorgang zu Ende geht.
  • Bei Schritt S28 berechnet die ECU 30 den Kompensationskoeffizienten für die Kraftstoffeinspritzung basierend auf dem Kraftstoffeinspritzstartpunkt, dem Kraftstoffeinspritzendpunkt, dem Maximaleinspritzverhältniserreichpunkt und anderen Einspritzparametern (S241, S251, S252 und S261). Der Befehlswert (das Befehlssignal) zu den Injektoren 20 wird durch die obigen Kompensationskoeffizienten für die Kraftstoffeinspritzungkorrigiert (kompensiert), so dass die Anzahlen von Einspritzungen, der Einspritzzeitpunkt, die Einspritzzeitdauer, der Einspritzabstand bzw. Einspritzzeitabstand bzw. das Einspritzintervall usw. verändert werden.
  • Bei einem Schritt S29 werden die Einspritzcharakteristikdaten im EEPROM 32 gespeichert. Die Einspritzcharakteristikdaten weisen den obigen Kraftstoffeinspritzstartpunkt, den Kraftstoffeinspritzendpunkt, den Maximaleinspritzverhältniserreichungspunkt und die anderen Einspritzparameter (die jeweiligen gespeicherten Werte bei den Schritten S241, S251, S252 und S261) sowie den Kompensationskoeffizienten für die Kraftstoffeinspritzung (den bei Schritt S28 berechneten Wert) auf. Die Einspritzcharakteristikdaten werden auf eine solche Art und Weise gespeichert, dass die Einspritzcharakteristikdaten mit einem entsprechenden Zylinder für die Kraftstoffeinspritzung und einer Kraftstoffeinspritzbedingung (wie beispielsweise dem Einspritzmuster, dem Grunddruck bei der Kraftstoffeinspritzung usw.) korreliert sind.
  • In den obigen Schritten S24 bis S26 werden der Kraftstoffeinspritzstartpunkt, der Maximaleinspritzverhältniserreichungspunkt und der Kraftstoffeinspritzendpunkt durch ein Vergleichen des dann vorliegenden Einlassdrucks mit den jeweiligen Grenzwerten TH-1, TH-2 und TH-3 erfasst. Diese Punkte können jedoch auch in einer unterschiedlichen Art und Weise erfasst werden. Beispielsweise wird ein Differentialwert des Kraftstoffeinlassdruckes berechnet und dann werden der Kraftstoffeinspritzstartpunkt, der Maximaleinspritzverhältniserreichungspunkt und der Kraftstoffeinspritzendpunkt basierend auf einer Änderung eines solchen Differentialwertes erfasst. In dem Fall der 5 wird der Differentialwert des Kraftstoffeinlassdruckes schnell auf einer negativen Seite zu dem Zeitpunkt t2 erhöht. Als ein Ergebnis kann der Kraftstoffeinspritzstartpunkt erfasst werden. Zu dem Zeitpunkt t3 wird der Differentialwert des Kraftstoffeinlassdruckes nahe Null. Der Erreichungspunkt des maximalen Einspritzverhältnisses kann dadurch erfasst werden. Zu dem Zeitpunkt t7 ändert sich der Differentialwert des Kraftstoffeinlassdruckes von einem negativen Wert zu einem positiven Wert. Demnach kann der Kraftstoffeinspritzendpunkt gleichermaßen erfasst werden.
  • Wie bereits obenstehend erklärt, hat der Kraftstoffeinlassdruck, welcher durch den Drucksensor 20a erfasst wird, die bestimmte Verzögerung hinsichtlich der tatsächlichen Änderung des Kraftstoffeinspritzverhältnisses (die Druckausbreitungsverzögerung, welche in 5(d) gezeigt ist). Es ist demnach zu bevorzugen, den Kraftstoffeinspritzstartpunkt, den Maximaleinspritzverhältniserreichungspunkt und den Kraftstoffeinspritzendpunkt unter Berücksichtigung einer solchen Verzögerung zu erhalten.
  • Gemäß dem Kraftstoffeinspritzsystem der vorliegenden Ausführungsform wird der unter hohem Druck stehende Kraftstoff intermittierend bzw. periodisch von der Kraftstoffpumpe (der Hochdruckpumpe 11b) der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 zur Verfügung gestellt. Der Kraftstoffdruck (der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung) wird durch die Kraftstoffversorgung mit dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff zu dann benötigten Werten gesteuert bzw. geregelt. In der Hochdruckpumpe 11b der Kraftstoffpumpe 11 werden eine Nichtzurverfügungstellung des Kraftstoffdrucks (Kraftstoffansammlung) und eine Zurverfügungstellung des Kraftstoffdrucks (Kraftstoffausstoß) wiederholt ausgeführt. Wenn der Kraftstoff von dem Injektor 20 eingespritzt wird, wird der Kraftstoffdruck (der Kraftstoffeinlassdruck) durch eine solche Kraftstoffeinspritzmenge geändert (verringert). Wenn die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 und die Kraftstoffeinspritzung einander überlappen, erfasst der Drucksensor 20a den Kraftstoffdruck, in welchem die Druckverringerung (ein negativer Wert) durch die Kraftstoffeinspritzung und der Druckanstieg (ein positiver Wert) durch die Kraftstoffversorgung jeweils addiert sind. Als Ergebnis gibt es eine Gefahr des Verringerns der Erfassungsgenauigkeit für die Einspritzcharakteristikdaten (Daten für den Kraftstoffeinspritzstartpunkt, den Kraftstoffeinspritzendpunkt usw.).
  • 6 ist ein Zeitdiagramm bzw. Zeitablaufdiagramm, welches eine Beziehung zwischen Zeitpunkten der Einspritzbefehlssignale an die Injektoren 20 der jeweiligen Zylinder und den Zeitpunkten der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 zeigt. Gemäß der Maschine der vorliegenden Ausführungsform werden die Kraftstoffeinspritzungen in Übereinstimmung mit einer Zündreihenfolge bzw. einer Verbrennungsreihenfolge von #1, #3, #4# und #2 ausgeführt. In 6 wird jedes der Einspritzbefehlssignale zu den Injektoren 20 der jeweiligen Zylinder nahezu unter einem konstanten Kurbelwinkelintervall (bei 180°CA für die Vierzylindermaschine) ausgegeben. Die Kraftstoffpumpe 11 pumpt auch den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in einem Zyklus (ungefähr unter 180°CA) ähnlich zu demjenigen des Einspritzbefehlssignals aus und ein solcher Ausstoß des Hochdruckkraftstoffs überlappt den Kraftstoffeinspritzzeitraum der Injektoren 20. Der Kraftstoffdruck wird in Übereinstimmung mit der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 erhöht (zum Zwecke der Einfachheit wird die Druckabnahme durch die Kraftstoffeinspritzung in 6 vernachlässigt).
  • Wenn die Kraftstoffeinspritzung für den Zylinder #1 ausgeführt wird, wird die Kraftstoffeinspritzung für die anderen Zylinder #3, #4 und #2 nicht ausgeführt. In diesen Zylindern #3, #4 und #2 sind die Kraftstoffeinspritzungen ausgeführt worden während einer Zeitdauer von einer vorangehenden Einspritzung an dem Zylinder #1 (zu einem Zeitpunkt t1) bis zu einer gegenwärtigen Einspritzung bei dem Zylinder #1 (zu einem Zeitpunkt t2). In jedem der Zylinder #3, #4 und #2 bleibt die Änderung des Kraftstoffdrucks, welche durch die jeweilige vorangehende Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, zurück. Wenn die gegenwärtige Kraftstoffeinspritzung an dem Zylinder #1 ausgeführt wird (Zeitpunkt t2) sind jeweilige Zeitdauern Te-1, Te-2 und Te-3 von jedem Ende der vorangehenden Kraftstoffeinspritzung an den Zylindern #3, #4 und #2 vergangen. Die Änderung des Kraftstoffdrucks dieser Art wird mit voranschreitender Zeit schwächer werden. Demnach ist, wenn die gegenwärtige Kraftstoffeinspritzung an dem Zylinder #1 ausgeführt wird (Zeitpunkt t2), die Änderung des Kraftstoffdrucks, welche durch die vorangehende Kraftstoffeinspritzung an dem Zylinder #3 verursacht wird, die geringste Änderung unter den Änderungen des Kraftstoffdrucks durch die Kraftstoffeinspritzungen an den Zylindern #3, #4 und #2.
  • Wie oben beschrieben ändert sich, wenn die Kraftstoffeinspritzung von den Injektoren 20 und die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 einander überlappen, der Kraftstoffdruck, welcher durch den Drucksensor 20a erfasst wird, durch eine Kraftstoffversorgungskomponente bzw. einen Kraftstoffversorgungsanteil von der Kraftstoffpumpe 11. Solch eine Kraftstoffdruckänderung wird weitergehend unter Bezugnahme auf 7 erklärt werden. Die Kraftstoffeinspritzoperation bzw. der Kraftstoffeinspritzbetrieb des Injektors 20 der 7 ist auf demjenigen der 5 basiert. In 7 zeigt (a) den Übergang des Befehlssignals für die Kraftstoffeinspritzung an den Injektor 20, (b) zeigt den Übergang des Kraftstoffeinspritzverhältnisses, (c) zeigt den Übergang des Kraftstoffdrucks (den Kraftstoffeinlassdruck), welcher durch den Kraftstoffsensor 20a erfasst wird, welcher auf solch einen Zylinder bezogen ist, für welchen die Kraftstoffeinspritzung gegenwärtig ausgeführt wird, (d) zeigt einen Übergang des Kraftstoffdrucks (den Kraftstoffeinlassdruck), welcher durch den Kraftstoffdrucksensor 20a erfasst wird, welcher auf solch einen Zylinder bezogen ist, für welchen die Kraftstoffeinspritzung gegenwärtig nicht ausgeführt wird, und (e) zeigt einen Übergang des Kraftstoffdrucks, welcher durch die Kraftstoffversorgungskomponente von der Kraftstoffpumpe erhöht wird. Eine Wellenform des Kraftstoffdrucks, angezeigt durch eine punktiert gestrichelte Linie in 7(c) zeigt einen Übergang des Kraftstoffdrucks, wenn es keinen Einfluss durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe gibt (die Kraftstoffversorgungskomponente ist Null). Demnach entspricht sie der Wellenform der 5(c).
  • In 7 beginnt die Kraftstoffversorgung zu einem Zeitpunkt t11 durch die Kraftstoffpumpe 11 und dadurch beginnt der Kraftstoffdruck einen Druckanstieg durch die Kraftstoffversorgungskomponente bzw. den Kraftstoffversorgungsanteil. Der Kraftstoffdruck, welcher durch den Drucksensor 20a erfasst wird, wird durch die Kraftstoffversorgungskomponente bzw. den Kraftstoffversorgungsanteil geändert. Für den Zylinder, für welchen die Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor 20 ausgeführt wird, wird der Kraftstoffeinlassdruck wie durch eine durchgezogene Linie in 7(c) angezeigt verändert, in welcher die Kraftstoffversorgungskomponente bzw. der Kraftstoffversorgungsanteil zu der Wellenform des Kraftstoffdrucks durch die Kraftstoffeinspritzung addiert ist. Andererseits wird für den Zylinder, für welchen die Kraftstoffeinspritzung nicht ausgeführt wird, der Kraftstoffeinlassdruck wie in 7(d) gezeigt ist, in einer ähnlichen Art und Weise zu dem Übergang des Kraftstoffdrucks, welcher durch den Kraftstoffversorgungsanteil von der Kraftstoffpumpe (wie in 7(e) gezeigt ist) erhöht wird, geändert. Für den Zylinder, für welchen die Kraftstoffeinspritzung nicht ausgeführt wird, wird der Kraftstoffdruck um einen solchen Betrag erhöht, welcher denn Krafstoffversorgungsanteil von der Krafstoffpumpe entspricht.
  • Wenn der Kraftstoffeinlassdruck für den Zylinder der Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 wie oben beinflusst wird, kann die Berechnungsgenauigkeit der Einspritzcharakteristikdaten (wie beispielsweise die Daten für den Kraftstoffeinspritzstartpunkt, den Kraftstoffeinspritzendpunkt usw.) verringert bzw. erniedrigt werden.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der erfasste Druckwert des Drucksensors 20a für den Zylinder der Krafstoffeinspritzung durch eine Druckänderung (den Kraftstoffversorgungsanteil) kompensiert, welche durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 verursacht wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor 20 ausgeführt wird. Die Einspritzcharakteristikdaten werden basierend auf solch einem kompensierten Wert für den Kraftstoffeinlassdruck berechnet. Der Kraftstoffversorgungsanteil wird basierend auf dem erfassten Druckwert des Drucksensors 20a für den Zylinder, für welchen die Kraftstoffeinspritzung nicht ausgeführt wird, berechnet. Der Zylinder (beispielsweise #3), für welchen die Kraftstoffeinspritzung in Übereinstimmung mit der Zündreihenfolge bzw. Verbrennungsreihenfolge nach dem Zylinder (beispielsweise #1) der gegenwärtigen Krafstoffeinspritzung ausgeführt werden wird, wird als der Zylinder für 7(d) ausgewählt, für welchen die Kraftstoffeinspritzung gegenwärtig nicht ausgeführt wird. Der Zylinder nämlich, für welchen die Änderung des Kraftstoffdrucks, welche durch die vorangehende Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, zurückbleibt, für welchen jedoch solch eine Kraftstoffdruckänderung die geringste unter den Zylindern (für welche keine Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird) ist, wird als der Zylinder der 7(d) ausgewählt. Als ein Ergebnis kann die Änderung des Kraftstoffdrucks, welche durch die vorangehende Kraftstoffeinspritzung an einem solchen Zylinder verursacht wird, im Wesentlichen vernachlässigt werden.
  • 8A ist ein Flussdiagramm welches einen Vorgang zum Kompensieren des Kraftstoffdrucks zeigt. Der Vorgang wird wiederholt für einen vorbestimmten Kurbelwinkel oder in einem vorbestimmten Zyklus (20 μs in der vorliegenden Ausführungsform) ausgeführt. Der Vorgang der 8A kann als ein Teil des Schritts S21 der 4 zum Erfassen des Kraftstoffdrucks ausgeführt werden.
  • Bei einem Schritt S31 der 8A liest die ECU 30 das Ausgabesignal von dem Drucksensor 20a, um den gegenwärtigen Kraftstoffdruck zu erfassen. Bei diesem Schritt S31 erfasst die ECU den Kraftstoffdruck für alle der Zylinder (#1 bis #4) basierend auf den Ausgabesignalen von den jeweiligen Drucksensoren 20a, welche an jedem Zylinder vorgesehen sind.
  • Bei einem Schritt S32 berechnet die ECU 30 den Kraftstoffdruck, wenn die Kraftstoffpumpe 11 den Hochdruckkraftstoff nicht ausstößt (hierin nachstehend ein Kraftstoffdruck P1 bei Nichtkraftstoffversorgung). Dieser Schritt S32 ist ein Vorgang zum Erfassen des Kraftstoffdrucks basierend auf dem Ausgabesignal von dem Drucksensor 20a, bevor die Kraftstoffpumpe 11 den Hochdruckkraftstoff ausstößt. Der Vorgang (der Schritt S32) wird unter Bezugnahme auf 8B erklärt werden.
  • Bei einem Schritt S41 der 8B bestimmt die ECU 30, ob die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 gegenwärtig nicht ausgeführt wird. Wenn die Kraftstoffversorgung nicht ausgeführt wird, geht der Vorgang zu einer Schritt S42, bei welchem die ECU 30 den Kraftstoffdruck P1 bei Nichtkraftstoffversorgung basierend auf dem Ausgabesignal von dem Drucksensor 20a berechnet. Es ist erstrebenswert, dass der Kraftstoffdruck P1 bei Nichtkraftstoffversorgung unter Beseitigung eines Einflusses durch die Änderung des Kraftstoffdrucks (einschließlich der Änderung des Kraftstoffdrucks durch die Kraftstoffeinspritzung) berechnet wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird demnach der Kraftstoffdruck P1 bei Nichtkraftstoffversorgung basierend auf dem Erfassungssignal von dem Drucksensor 20a solch eines Zylinders (beispielsweise des Zylinders #3) berechnet, für welchen die Kraftstoffeinspritzung nach der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzung (beispielsweise für den Zylinder #1) in Übereinstimmung mit der Zündreihenfolge bzw. Verbrennungsreihenfolge ausgeführt werden wird.
  • Bei einem Schritt S33 der 8A berechnet die ECU 30 einen Kraftstoffdruck an einem solchen Zylinder, für welchen gegenwärtig keine Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird (hierauf wird hierin nachstehend Bezug genommen als ein Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder), basierend auf dem Ausgabesignal von dem Drucksensor 20a, welcher auf solch einen Nichteinspritzzylinder bezogen ist. In einer ähnlichen Art und Weise zu der Berechnung des Kraftstoffdruckes P1 bei keiner Kraftstoffversorgung berechnet die ECU 30 den Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder basierend auf dem Kraftstoffdruck, welcher auf den Injektor 20 eines solchen Zylinders (beispielsweise des Zylinders #3) angewandt wird, für welchen die Kraftstoffeinspritzung nach der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzung (beispielsweise für den Zylinder #1) in Übereinstimmung mit der Zündreihenfolge bzw. Verbrennungsreihenfolge ausgeführt werden wird.
  • Bei einem Schritt S34 berechnet die ECU 30 den Kraftstoffversorgungsanteil ΔP von der Kraftstoffpumpe basierend auf einer Differenz zwischen dem Kraftstoffdruck P1 bei einer Nichtkraftstoffversorgung und dem Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder (ΔP = P2 – P1).
  • Bei einem Schritt S35 berechnet die ECU den Kraftstoffdruck für den Zylinder, für welchen die Kraftstoffeinspritzung gegenwärtig ausgeführt wird (hierauf wird hierin nachstehend Bezug genommen als ein Kraftstoffdruck P3 an dem Einspritzzylinder), basierend auf dem Ausgabesignal von dem Drucksensor 20a, welcher auf solch einen Kraftstoffeinspritzzylinder bezogen ist.
  • Bei einem Schritt S36 kompensiert die ECU 30 den Kraftstoffdruck P3 an dem Einspritzzylinder durch den Kraftstoffversorgungsanteil ΔP, um einen kompensierten Kraftstoffdruck P4 (P4 = P3 – ΔP) zu erhalten. Solch ein kompensierter Kraftstoffdruck P4 wird für den lernenden Steuer- bzw. Regelvorgang (4) verwendet.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die Schritte S31 und S35 „einem ersten Druckerfassungsmittel” zum Erfassen des Kraftstoffdrucks an dem Kraftstoffeinspritzzylinder, die Schritte S31 bis S34 entsprechen einem „zweiten Druckerfassungsmittel” zum Erfassen des Kraftstoffdrucks an dem Nichteinspritzzylinder, und der Schritt S36 entspricht einem „Berechnungsmittel” zum Berechnen eines Kraftstoffdrucks zu einem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt (Kraftstoffeinspritzcharakteristik).
  • Der Vorgang zum Kompensieren des Kraftstoffdrucks wird weiterhin unter Bezugnahme auf 7 erklärt werden. Zu einem Zeitpunkt t10 wird der Kraftstoffdruck P1 bei einer Nichtversorgung berechnet, und dann werden die entsprechenden Kraftstoffdrücke P2 bis P4 nacheinander folgend nach dem Zeitpunkt t11 berechnet, zu welchem die Kraftstoffpumpe 11 ihre Kraftstoffversorgung startet. Zu einem Zeitpunkt t12 wird nämlich der Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder berechnet und dadurch wird der Kraftstoffversorgungsanteil ΔP basierend auf den Kraftstoffdrücken P1 und P2 berechnet. Zusätzlich wird der Kraftstoffdruck P3 an dem Kraftstoffeinspritzzylinder durch den Kraftstoffversorgungsanteil ΔP kompensiert, um den kompensierten Kraftstoffdruck P4 zu berechnen. Eine Wellenform des Druckübergangs, welche durch den kompensierten Kraftstoffdruck P4 erhalten wird, wird ähnlich zu der Wellenform, welche durch die punktiert gestrichelte Linie in 7(c). Die Einspritzcharakteristikdaten (Daten für den Kraftstoffeinspritzstartpunkt, den Kraftstoffeinspritzendpunkt usw.) können basierend auf einer solchen Wellenform des kompensierten Kraftstoffdrucks genau berechnet werden.
  • Wenn die Kraftstoffpumpe 11 ein grundlegender Punkt ist, unterscheidet sich eine Länge der Kraftstoffpassage (eine Kraftstoffzuführlänge) zwischen der Kraftstoffpumpe 11 und den jeweiligen Injektoren 20 von Injektor zu Injektor (von Zylinder zu Zylinder). Wie in 9 gezeigt ist, sind die Kraftstoffzuführlängen L1, L2, L3 und L4 von der Kraftstoffpumpe 11 zu den jeweiligen Injektoren 20 jedes Zylinders (#1 bis #4) unterschiedlich voneinander. Demnach unterscheidet sich eine benötigte Zeit (ein Zeitpunkt zu welchem eine Druckänderung aufgrund der Kraftstoffversorgung auftritt) von dem Ausstoßen bzw. Auspumpen des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs bis zu einem Zeitpunkt, an welchem ein Anstieg des Kraftstoffdrucks an den jeweiligen Injektoren 20 auftritt, von Injektor zu Injektor. Beispielsweise ist, wenn der erste und der zweite Zylinder (#1 und #2) miteinander verglichen werden, die Kraftstoffzuführlänge L1 länger als die Kraftstoffzuführlänge L2. Demnach erfasst der Drucksensor 20a, welcher an dem Injektor 20 des ersten Zylinders (#1) vorgesehen ist, den Anstieg des Kraftstoffdrucks, welcher durch die Kraftstoffversorgung durch die Kraftstoffpumpe 11 erzeugt wird, zu einem Zeitpuntk später als derjenige für den zweiten Zylinder (#2).
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird demnach, wenn der Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder berechnet wird (bei Schritt S33 der 8a) eine Differenz der jeweiligen Kraftstoffzuführlängen (L1 bis L4) zwischen der Kraftstoffpumpe 11 und den jeweiligen Injektoren 20 (d. h. eine Differenz der Passagelänge zwischen der Kraftstoffpumpe 11 und den jeweiligen Drucksensoren 20a) in Betracht gezogen, so dass eine Differenz der Zeitpunkte für den Druckanstieg zwischen dem Zylinder für die Kraftstoffeinspritzung und dem Zylinder der Nichtkraftstoffeinspritzung beseitigt werden kann.
  • Genauer gesagt wird der Kraftstoffdruck, welcher für jeden Steuer- bzw. Regelzyklus der ECU erfasst wird, auf einer Zeitachse nach hinten oder nach vorne geschoben. Beispielsweise werden, wenn der erste Zylinder (#1) der Zylinder für die Kraftstoffeinspritzung ist und der zweite Zylinder (#2) der Zylinder für keine Kraftstoffeinspritzung ist, die Kraftstoffdruckdaten für den zweiten Zylinder (#2) der Nichtkraftstoffeinspritzung in einer verzögerten Richtung um einen Betrag entsprechend der Differenz (L1 – L2) der Kraftstoffzuführlänge verschoben. Andererseits werden, wenn der erste Zylinder (#1) der Zylinder keiner Kraftstoffeinspritzung ist, und der zweite Zylinder (#2) der Zylinder für die Kraftstoffeinspritzung ist, die Kraftstoffdruckdaten für den ersten Zylinder (#1) keiner Kraftstoffeinspritzung in einer vorschiebenden Richtung um den Betrag entsprechend der Differenz (L1 – L2) der Kraftstoffzuführlänge verschoben. Gemäß dem obigen Vorgang können der Kraftstoffdruck (der erfasste Druck) für den Zylinder der Kraftstoffeinspritzung und der Kraftstoffdruck (der erfasste Druck) für den Zylinder keiner Kraftstoffeinspritzung auf der Zeitachse synchronisiert werden.
  • Die obige erste Ausführungsform hat die folgenden Vorteile:
    Gemäß der Ausführungsform wird der Kraftstoffdruck, welcher durch den Drucksensor 20a, welcher auf den Zylinder der Kraftstoffeinspritzung bezogen ist, erfasst wird, durch den Kraftstoffversorgungsanteil von der Kraftstoffpumpe 11 kompensiert und dann werden die Einspritzcharakteristikdaten basierend auf einem kompensierten Kraftstoffdruck berechnet. Die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die Kraftstoffeinspritzung erzeugt würde, kann genau erhalten werden, ohne durch eine Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe beeinflusst zu sein. Demzufolge ist es möglich, die Einspritzcharakteristikdaten des Injektors 20 genau zu berechnen. Es ist nämlich möglich, die Genauigkeit für die Kraftstoffeinspritzsteuerung bzw. -regelung zu erhöhen.
  • Der Drucksensor 20a, welcher integral mit dem Injektor 20 vorgesehen ist, wird als ein Kraftstoffdruckerfassungsmittel zum Erfassen des Kraftstoffdrucks in dem Injektor 20 verwendet. Es ist möglich, den Kraftstoffdruck an einer Position näher zu den Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c zu erfassen. Als ein Ergebnis ist es, wenn der Kraftstoffdruck durch die Kraftstoffeinspritzung verändert (verringert) wird, möglich, die Druckänderung zu erfassen, bevor sie abgeschwächt wird. Es ist nämlich möglich, die Änderung des Kraftstoffdruckes genau zu erfassen.
  • Gemäß der Ausführungsform wird der Kraftstoffdruck durch den Drucksensor 20a in einer kurzen Zyklus (unter einem Intervall von 20 μs) erfasst, so dass die Wellenform des Übergangs der Druckänderung gezeichnet werden kann. Demnach ist es möglich, die Druckänderung präzise zu erhalten.
  • Die Druckänderung durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 (der Kraftstoffversorgungsanteil ΔP) wird berechnet basierend auf der Differenz zwischen dem Kraftstoffdruck P1 bei keiner Kraftstoffversorgung (P1 in 7) und dem Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder (P2 in 7). Demnach ist es möglich, den Kraftstoffversorgungsanteil ΔP genau zu berechnen. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Druckänderungsquantität genau zu berechnen, welche direkt auf die Kraftstoffeinspritzung bezogen ist. Die Berechnungsgenauigkeit für die Einspritzcharakteristik kann dadurch erhöht werden.
  • Der Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder (P2 in 7) wird berechnet basierend auf dem Kraftstoffdruck des Injektors 20 für den Zylinder, für den die Kraftstoffeinspritzung gegenwärtig nicht ausgeführt wird. Es ist möglich, den Berechnungszeitpunkt (den Erfassungszeitpunkt) für den Kraftstoffdruck P2 mit dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt an dem Kraftstoffeinspritzzylinder zu synchronisieren. Es ist dadurch möglich, den Kraftstoffversorgungsanteil ΔP genau zu berechnen.
  • Insbesondere wird der Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder (welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 ändert) basierend auf der Ausgabe von dem Drucksensor 20a berechnet, welcher an einem solchen Zylinder vorgesehen ist, für welchen die Änderung des Kraftstoffdrucks, welche durch die vorangegangene Kraftstoffeinspritzung verursacht wird zurückbleibt, wobei jedoch solch eine Änderung die geringste unter den anderen Zylindern (für welche keine Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird) ist. Demnach ist es möglich, den Kraftstoffversorgungsanteil ΔP basierend auf der Differenz zwischen dem Kraftstoffdruck P1 bei keiner Kraftstoffversorgung und dem Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder genau zu berechnen. Es ist möglich, den Einfluss, welcher durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 verursacht wird, zu beseitigen und dadurch die Einspritzcharakteristik des Injektors 20 genau zu berechnen.
  • Genauer gesagt wird der Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder (welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 ändert) sequentiell bzw. aufeinanderfolgend erfasst basierend auf der Ausgabe von dem Drucksensor 20a, welcher auf auf einen solchen Zylinder bezogen ist, welcher nicht der Zylinder für die gegenwärtige Kraftstoffeinspritzung ist, sondern für welchen die Kraftstoffeinspritzung ausgeführt werden wird nach dem Zylinder der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzung in Übereinstimmung mit der Zündreihenfolge bzw. Verbrennungsreihenfolge. Demnach ist es möglich, den Zylinder einfach auszuwählen, für welchen die Änderung des Kraftstoffdrucks, welche durch die vorangegangene Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, zurückbleibt, wobei solch eine zurückbleibende (verharrende) Änderung jedoch die geringste unter den anderen Zylindern ist.
  • Wenn der Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder sowie der Kraftstoffdruck P3 an dem Kraftstoffeinspritzzylinder berechnet wird, wird die Differenz zwischen den jeweiligen Kraftstoffzuführlängen (zwischen den Kraftstoffzuführlängen von der Kraftstoffpumpe 11 zu dem Injektor 20 für den Kraftstoffeinspritzzylinder und die Kraftstoffzuführlänge von der Kraftstoffpumpe 11 zu dem Injektor für den Nichteinspritzzylinder) in Betracht gezogen. Es ist demnach möglich, die Berechnungsgenauigkeit für den Kraftstoffversorgungsanteil ΔP zu erhöhen.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Kraftstoffdruck durch den Kraftstoffsensor 20a erfasst, um den tatsächlichen Kraftstoffeinspritzstartpunkt, den tatsächlichen Kraftstoffeinspritzendpunkt, das Kraftstoffeinspritzverhältnis, die Änderungsgeschwindigkeit des Kraftstoffeinspritzverhältnisses, das Maximaleinspritzverhältnis usw. genau zu berechnen. Es ist demnach möglich, eine Verschiebung bzw. Verlagerung der Einspritzcharakteristik, welche durch die individuelle Differenz und/oder die einfache Änderung bzw. Auswechslung des Injektors 20 und der anderen bezogenen Bauteile verursacht wird, exakt zu erfassen. Beispielsweise kann es auch möglich sein, eine Fehlfunktion des Injektors 20 und/oder des Drucksensors 20a basierend auf den Einspritzscharakteristikdaten zu bestimmen.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die Einspritzcharakteristikdaten in der Speichereinrichtung (in dem Backup-Speicher wie beispielsweise dem EEPROM 32) als die Lernwerte gespeichert, welche für die Kraftstoffeinspritzsteuerung bzw. -regelung verwendet werden. Demnach ist es, auch in einem Fall, in dem die Verlagerung bzw. Verschiebung der Einspritzcharakteristik, welche aus der individuellen Differenz und/oder der einfachen Auswechslung des Injektors 20 und der anderen bezogenen Komponenten bzw. Bauteile resultiert, auftritt, möglich, die Steuer- bzw. Regelfehler, welche durch eine solche Verlagerung verursacht werden, konstant von der Kraftstoffeinspritzsteuerung bzw. -regelung zu entfernen.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Eine zweite Ausführungsform wird erklärt werden. In der zweiten Ausführungsform werden eine Systemstruktur bzw. ein Systemaufbau identisch zu demjenigen der 1 und eine Struktur bzw. ein Aufbau des Injektors identisch zu demjenigen der 2 verwendet. Zusätzlich ist eine Struktur bzw. ein Aufbau des Drucksensors 20a, welcher integral mit dem Injektor 20 vorgesehen ist, auch der gleiche wie diejenige bzw. derjenige der ersten Ausführungsform.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine Kraftstoffeinspritzcharakteristik basierend auf Druckänderungsdaten berechnet, welche ein unterschiedlicher Wert zwischen dem Kraftstoffdruck an dem Einspritzzylinder und dem Kraftstoffdruck an dem Nichteinspritzzylinder sind.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, welches einen Vorgang des Kompensierens des Krafstoffdrucks gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Der Vorgang wird durch die ECU 30 an Stelle des Vorganges der 8A und 8B ausgeführt.
  • Bei einem Schritt S51 der 10 liest die ECU 30 das Ausgabesignal von dem Drucksensor 20a, um den gegenwärtigen Kraftstoffdruck (denselben wie bei dem Schritt S31 der 8A) zu erfassen. Bei einem Schritt S52 berechnet die ECU 30 den Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder basierend auf dem Ausgabesignal von dem Drucksensor 20a, welcher auf den Zylinder bezogen ist, für welchen die Kraftstoffeinspritzung gegenwärtig nicht ausgeführt wird.
  • In einer ähnlichen Art und Weise zu dem Schritt S33 der 8A wird der Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder basierend auf dem Kraftstoffdruck, welcher auf den Injektor 20 eines solchen Zylinders angewandt wird, für welchen die Kraftstoffeinspritzung nach der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzung in Übereinstimmung mit der Zündreihenfolge bzw. Verbrennungsreihenfolge ausgeführt werden wird, berechnet. Zusätzlich wird in derselben Art und Weise wie bei Schritt S33 der 8A die Differenz der jeweiligen Kraftstoffzuführlängen zwischen der Kraftstoffpumpe 11 und den jeweiligen Injektoren 20 vorzugsweise in Betracht gezogen, so dass die Differenz des Zeitpunktes für den Druckanstieg zwischen dem Zylinder für die Kraftstoffeinspritzung und dem Zylinder der Nichtkraftstoffeinspritzung beseitigt werden kann. Genauer gesagt wird der Kraftstoffdruck, welcher für jeden Steuer- bzw. Regelzyklus der ECU 30 erfasst wird, auf der Zeitachse nach hinten oder nach vorne verschoben.
  • Bei einem Schritt S53 berechnet die ECU 30 den Kraftstoffdruck P3 an dem Kraftstoffeinspritzzylinder basierend auf dem Ausgabesignal von dem Drucksensor 20a, welcher auf solch einen Kraftstoffeinspritzzylinder bezogen ist. Bei einem Schritt S54 kompensiert die ECU 30 den Kraftstoffdruck P3 an dem Kraftstoffeinspritzzylinder durch den Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder, um einen kompensierten Kraftstoffdruck P4 (P4 = P3 – P2) zu erhalten. Solch ein kompensierter Kraftstoffdruck P4 wird für den Vorgang der lernenden Steuerung bzw. lernenden Regelung (4) verwendet.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die Schritte S51 und S53 „dem ersten Druckerfassungsmittel” zum Erfassen des Kraftstoffdrucks an dem Kraftstoffeinspritzzylinder und die Schritte S51 und S52 entsprechen „dem zweiten Druckerfassungsmittel” zum Erfassen des Kraftstoffdrucks an dem Nichteinspritzzylinder.
  • Der Vorgang zum Kompensieren des Kraftstoffdrucks wird weiter unter Bezugnahme auf 7 erklärt werden. 7 ist bereits für die erste Ausführungsform erklärt. Die Zeitpunkte t10, t11 und t12 sind auch bereits erklärt. Gemäß der zweiten Ausführungsform jedoch ist es nicht notwendig, den Kraftstoffdruck P1 bei einer Nichtkraftstoffversorgung zu dem Zeitpunkt #10 und den Kraftstoffversorgungsanteil ΔP zu dem Zeitpunkt t12 zu berechnen.
  • In 7 startet zu dem Zeitpunkt t11 die Kraftstoffpumpe 11 den Auspump- bzw. Ausstoßbetrieb. Nach dem Zeitpunkt t11 beispielsweise zum Zeitpunkt t12 wird der Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder sowie auch der Kraftstoffdruck P3 an dem Kraftstoffeinspritzzylinder berechnet. Zusätzlich wird der kompensierte Kraftstoffdruck P4 durch ein Subtrahieren des Kraftstoffdrucks P2 an dem Nichteinspritzzylinder von dem Kraftstoffdruck P3 an dem Kraftstoffeinspritzzylinder berechnet. Die Wellenform des Druckübergangs, welche durch den kompensierten Kraftstoffdruck P4 erhalten wird, wird ähnlich zu der Wellenform, welche durch die punktiert gestrichelte Linie in 7(c) angezeigt ist. Die Einspritzcharakteristikdaten (Daten für den Kraftstoffeinspritzstartpunkt, den Kraftstoffeinspritzendpunkt usw.) können basierend auf solch einer Wellenform des kompensierten Kraftstoffdrucks genau berechnet werden.
  • Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die Berechnung für den Kraftstoffdruck P1 bei keiner Kraftstoffversorgung nicht notwendig ist. Der kompensierte Kraftstoffdruck P4 wird erhalten durch eine Formel: P4 – „der Kraftstoffdruck P3 an dem Kraftstoffeinspritzzylinder” – „dem Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder”. Der kompensierte Kraftstoffdruck P4 ist eine Zahl bzw. ein Gebilde, welche keinen absoluten Drucklevel bzw. kein absolutes Druckniveau hat, in anderen Worten gesagt, welche ein relativer Wert ist, welchen der Kraftstoffdruck vor der Kraftstoffeinspritzung als einen Referenzwert „0” hat und welcher danach geändert wird. Auch in der vorliegenden Ausführungsform jedoch kann die Wellenform für den Übergang des Kraftstoffdrucks erhalten werden, wobei die Wellenform dem Kraftstoffeinspritzstart- oder -endpunkt sowie der Änderung des Kraftstoffeinspritzverhältnisses entspricht. Es ist demnach möglich, die Einspritzcharakteristikdaten einschließlich des Kraftstoffeinspritzstartpunktes, des Kraftstoffeinspritzendpunktes, des Erreichungspunktes des Maximaleinspritzverhältnisses usw. zu berechnen.
  • Wie oben beschrieben, kann, auch gemäß der zweiten Ausführungsform, die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die Kraftstoffeinspritzung erzeugt würde, in derselben Art und Weise wie in der ersten Ausführungsform genau erhalten werden, ohne durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe beeinflusst zu werden. Zusätzlich kann der Einfluss der Druckänderung, welche durch die vorangehende Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, in dem Zylinder geringer gemacht werden, für welchen die Kraftstoffeinspritzung nicht ausgeführt wird. Es ist dadurch möglich, die Druckänderung, welche durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe 11 verursacht wird, genau zu berechnen. Es wird möglich, die Einspritzcharakteristik des Injektors 21) genau zu erhalten, um dadurch die Regel- bzw. Steuergenauigkeit für die Kraftstoffeinspritzung weitgehend zu verbessern.
  • Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die obigen erklärten Ausführungsformen beschränkt werden, sondern sie kann auf verschiedenen Wegen wie untenstehend modifiziert bzw. geändert werden.
    • (M-1) In den obigen Ausführungsformen wird der Kraftstoffdruck P2 an dem Nichteinspritzzylinder basierend auf der Ausgabe von dem Drucksensor 20a erfasst, welcher in einem solchen Nichteinspritzzylinder vorgesehen ist, für welchen die Kraftstoffeinspritzung wird nach dem gegenwärtigen Einspritzzylinder in Übereinstimmung mit der Verbrennungsreihenfolge bzw. Zündreihenfolge ausgeführt werden.
  • Der Kraftstoffdruck P2 jedoch an dem Nichteinspritzzylinder kann basierend auf der Ausgabe von dem Drucksensor 20a erfasst werden, welcher in (oder bezüglich zu) einem der Nichteinspritzzylinder vorgesehen ist, bei welchem die verstrichene Zeit von seiner vorangehenden Kraftstoffeinspritzung die längste ist. Genauer gesagt wird die verstrichene Zeit von der vorangegangenen Kraftstoffeinspritzung für die jeweiligen Zylinder berechnet, und der Nichteinspritzzylinder, für welchen die verstrichene Zeit die längste ist, kann als ein solcher Zylinder ausgewählt werden. Gemäß einer solchen Struktur bzw. einem solchen Aufbau ist es möglich, den Zylinder aus den mehreren Nichteinspritzzylindern auszuwählen, in welchem die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die vorangehende Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, am meisten abgeschwächt ist, in anderen Worten gesagt, in welchem der verbleibende Grad der Kraftstoffdruckänderung, welche durch die vorangehende Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, am geringsten ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe verursacht wird, basierend auf dem Kraftstoffdruck des Nichteinspritzzylinders genau zu erfassen.
    • (M-2) Die Berechnung der Einspritzcharakteristikdaten für den Injektor 20 sowie die Berechnung der Lernwerte (des Kompensationskoeffizienten für die Kraftstoffeinspritzung) basierend auf den Einspritzcharakteristikdaten kann für einen vorbestimmten Zylinder ausgeführt werden. In einem solchen Fall kann, wenn der Lernvorgang für den vorbestimmten Zylinder ausgeführt wird, das Ergebnis des Lernens für eine Änderung (Erneuerung) des Kompensationskoeffizienten für die Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder verwendet werden.
    • (M-3) In den obigen Ausführungsformen ist der Drucksensor (der Kraftstoffdrucksensor) 20a an dem Kraftstoffeinlassanschluss bzw. der Kraftstoffeinlassöffnung des Injektors 20 vorgesehen. Der Drucksensor kann jedoch auch an einem Abschnitt anders als dem obigen Kraftstoffeinlassanschluss vorgesehen sein. Der Drucksensor kann nämlich an irgendeinem Abschnitt der Kraftstoffpassage zwischen der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 und den Kraftstoffeinspritzanschlüssen des Injektors 20 vorgesehen sein, d. h. an einem stromabwärtigen Abschnitt eines Kraftstoffauslasses der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12. Der Drucksensor 20a kann beispielsweise in der Mitte der Kraftstoffleitung 14, welche die gemeinsame Kraftstoffleitung 12 mit dem Injektor 20 verbindet, vorgesehen sein. Alternativ kann der Drucksensor 20 an dem Verbindungsabschnitt 12a, an welchem die Kraftstoffleitung 14 an der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 befestigt ist, vorgesehen sein. In einem solchen Fall ist es zu bevorzugen, dass der Drucksensor 20a an einer stromabwärtigen Seite des Kraftstoffpulsationsverringerungsmittels (beispielsweise der Düse bzw. Blende bzw. Öffnung) vorgesehen sein mag, welche an dem Verbindungsabschnitt 12a vorgesehen ist. Alternativ kann der Drucksensor 20a in der Kraftstoffpassage des Injektors 20 (beispielsweise an einem Abschnitt benachbart zu den Kraftstoffeinspritzöffnungen 21c; 2) vorgesehen sein.
    • (M-4) Eine Anzahl der Drucksensoren 20a kann optional entschieden werden. Beispielsweise können zwei oder mehr als zwei Drucksensoren in der Kraftstoffpassage jedes Injektors 20 vorgesehen sein.
    • (M-5) Ein Injektor vom piezoelektrischen Typ kann an Stelle des Injektors 20a vom elektromagnetischen Typ, welcher in 2 gezeigt ist, verwendet werden. Alternativ kann ein Kraftstoffinjektor, welcher keine Kraftstoffleckfunktion hat, nämlich welcher die Befehlskammer Cd zum Übertragen der Antriebskraft auf das Nadelventil nicht hat, beispielsweise ein Injektor vom Direktantriebstyp (beispielsweise ein Injektor vom Direktantriebspiezoelektrotyp) verwendet werden. Wenn der Injektor vom Direktantriebstyp verwendet wird, wird es leichter, das Kraftstoffeinspritzverhältnis zu steuern bzw. zu regeln.
    • (M-6) In den obigen Ausführungsformen werden die Kraftstoffeinspritzöffnungen des Injektors durch die Düsennadel geöffnet und geschlossen (ein so genannter Innenventiltypinjektor). Ein Außenventilinjektor kann auch für die vorliegende Erfindung verwendet werden.
    • (M-7) In den obigen Ausführungsformen wird die Ausgabe des Drucksensors 20a in dem Zyklus von „20 μs” wiederholt erhalten. Der Zyklus kann innerhalb eines Bereiches geändert werden, in welchem ein Muster der Kraftstoffdruckänderung erfasst werden kann. Gemäß den Experimenten der vorliegenden Erfinder kann der Zyklus vorzugsweise geringer als „50 μs” sein.
    • (M-8) Es ist auch möglich, einen Typ der Maschine oder eine Systemstruktur bzw. einen Systemaufbau, auf welchen die vorliegende Erfindung angewandt wird, abhängig von einem vorgesehenen Gebrauch zu ändern. Beispielsweise wird in den obigen Ausführungsformen die obige Erfindung auf die Dieselmaschine angewandt. Die vorliegende Erfindung kann jedoch grundsätzlich auf einen Ottomotor (eine Funkenzündungsbenzinmaschine) (insbesondere eine Maschine vom Direkteinspritztyp) angewandt werden. In einem Kraftstoffeinspritzsystem für die Maschine vom Direkteinspritztyp ist eine Kraftstoffzuführleitung zum Sammeln von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff (Benzin) vorgesehen, ein unter hohem Druck stehender Kraftstoff wird der Kraftstoffzuführleitung von einer Hochdruckkraftstoffpumpe zur Verfügung gestellt, und der unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird jeweiligen Injektoren von der Kraftstoffzuführleitung zur Verfügung gestellt, um den Kraftstoff direkt in jede Maschinenverbrennungskammer einzuspritzen. In dem obigen System entspricht die Kraftstoffzuführleitung dem Kraftstoffspeicher (der gemeinsamen Kraftstoffleitung).
    • (M-9) In einigen Fällen des Kraftstoffeinspritzsystemes der obigen Ausführungsformen (dem Speichereinspritzsystem) kann die Kraftstoffeinspritzung vorübergehend für einen Teil der Zylinder gestoppt werden, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, beispielsweise wenn die Maschine in einem Leerlaufbetrieb ist. Für den Zylinder, für welchen die Kraftstoffeinspritzung vorübergehend gestoppt ist, tritt nahezu keine Kraftstoffdruckänderung, welche durch die vorangehende Kraftstoffeinspritzung verursacht ist, auf. Demnach kann die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe verursacht wird, basierend auf der Ausgabe von dem Drucksensor erfasst werden, welcher in einem solchen Zylinder vorgesehen ist, für welchen die Kraftstoffeinspritzung vorübergehend gestoppt ist. Gemäß einer solchen Struktur bzw. einem solchen Aufbau ist es möglich, den Zylinder aus den mehreren Nichteinspritzzylindern auszuwählen, in welchem der verbleibende Grad der Kraftstoffdruckänderung, welche durch die vorangehende Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, am geringsten ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe verursacht wird, basierend auf dem Kraftstoffdruck des Zylinders zu erfassen. In einem Fall, in dem die Kraftstoffeinspritzung vorübergehend für mehrere Zylinder gestoppt ist, kann irgendeiner solcher Zylinder keiner Kraftstoffeinspritzung als der Zylinder ausgewählt werden, basierend auf welchem die Kraftstoffdruckänderung, welche durch die Krafstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe verursacht wird, erfasst wird.
    • (M-10) Die vorliegende Erfindung sollte nich auf die Vierzylindermaschine beschränkt sein, sondern kann auch auf eine Maschine, welche sechs oder mehr als sechs Zylinder hat, angewandt werden. Auch in einer solchen Maschine kann ein Nichteinspritzzylinder, für welchen die Kraftstoffeinspritzung nach einem Zylinder der gegenwärtigen Kraftstoffeinspritzung ausgeführt werden wird in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Zündreihenfolge bzw. Verbrennungsreihenfolge gleichermaßen ausgewählt werden. Alternativ kann gleichermaßen ein Nichteinspritzzylinder, für welchen eine verstrichene Zeit von seiner eigenen vorhergehenden Kraftstoffeinspritzung die längste ist, ausgewählt werden. Zusätzlich kann ein Zylinder, für welchen die Kraftstoffeinspritzung vorübergehend gestoppt ist, ausgewählt werden.
    • (M-11) Die Vorrichtung und/oder das System der vorliegenden Erfindung können auch nicht nur für die Maschine, in welcher der Kraftstoff direkt in die Zylinder eingespritzt wird, sondern auch für solch eine Maschine, in welche Kraftstoff in einen Lufteinlassanschluss bzw. eine Lufteinlassöffnung eingespritzt wird, verwendet werden. Die vorliegende Erfindung kann auf solch eine Vorrichtung und/oder ein solches System zum Steuern bzw. Regeln des Kraftstoffeinspritzdruckes angewandt werden. Weiterhin sollte der Injektor nicht auf die Struktur bzw. den Aufbau, welcher in 2 gezeigt ist, beschränkt werden. Wenn die obigen Ausführungsformen modifiziert bzw. abgewandelt werden, beispielsweise wenn die Vorrichtung und/oder Komponenten bzw. Bauteil verändert werden, ist es zu bevorzugen, auch die Programme in Übereinstimmung mit solch einer Änderung der Vorrichtung und/oder der Bauteil zu modizifieren bzw. abzuwandeln.
    • (M-12) In den obigen Ausführungsformen (einschließlich der obigen Abwandlungen bzw. Modifikationen) werden verschiedene Arten von Programmen verwendet. Es kann jedoch auch Hardware beispielsweise bestimmte elektronische Schaltungen verwendet werden, um dieselben oder äquivalente Funktionen durchzuführen.
  • 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 4424395 [0002, 0004]

Claims (6)

  1. Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine interne Mehrzylinderverbrennungsmaschine, aufweisend: einen Speicher (12) zum Speichern von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff; eine Kraftstoffpumpe (11) zum Versorgen des Speichers (12) mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff; mehrere Kraftstoffinjektoren (20), welche in jedem Zylinder der Maschine vorgesehen sind, zum Einspritzen des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs des Speichers (12) in die jeweiligen Zylinder in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Zündreihenfolge oder Verbrennungsreihenfolge; Kraftstoffdrucksensoren (20a), welche jeweils in jeder Kraftstoffpassage, welche den Speicher (12) mit jeder Kraftstoffeinspritzöffnung (21c) des Injektors (20) verbindet, vorgesehen sind, zum Erfassen des Kraftstoffdrucks des Kraftstoffes in der Kraftstoffpassage; und eine elektronische Steuer- oder Regeleinheit (30) zum Steuern oder Regeln der Kraftstoffeinspritzung von den jeweiligen Kraftstoffinjektoren (20), wobei die elektronische Steuer- oder Regeleinheit (30) aufweist: ein erstes Druckerfassungsmittel (S31, S35, S51, S53) zum Erfassen eines Kraftstoffdrucks, welcher sich aufgrund der Kraftstoffeinspritzung, welche an dem Kraftstoffinjektor (20) durchgeführt wird, ändert, basierend auf einer Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor (20a), welcher auf einen Einspritzzylinder (#1) bezogen ist, für welchen die Kraftstoffeinspritzung gegenwärtig ausgeführt wird; ein zweites Druckerfassungsmittel (S31 bis S34, S51, S52) zum Erfassen eines Kraftstoffdrucks, welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe (11) ändert, basierend auf einer Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor (20a), welcher auf einen (#3) von Nichteinspritzzylindern (#2 bis #4) bezogen ist, in welchem ein verbleibender Grad einer Kraftstoffdruckänderung, welche durch seine vorangehende Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, unter den Nichteinspritzzylindern am geringsten ist; und ein Berechnungsmittel (S36, S54) zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzcharakteristik des Kraftstoffinjektors (20) basierend auf einer Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffdruck, welcher durch das erste Druckerfassungsmittel erfasst wird, und dem Kraftstoffdruck, welcher durch das zweite Druckerfassungsmittel erfasst wird.
  2. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das zweite Druckerfassungsmittel (S31 bis S34, S51, S52) den Kraftstoffdruck erfasst, welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe (11) ändert, basierend auf einer Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor (20a), welcher auf einen (#3) der Nichteinspritzzylinder (#2 bis #4) bezogen ist, für welchen die Kraftstoffeinspritzung nachfolgend nach dem Einspritzzylinder (#1) in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Zündreihenfolge oder Verbrennungsreihenfolge ausgeführt werden wird.
  3. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das zweite Druckerfassungsmittel (S31 bis S34, S51, S52) den Kraftstoffdruck erfasst, welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe (11) ändert, basierend auf einer Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor (20a), welcher auf einen (#3) der Nichteinspritzzylinder (#2 bis #4) bezogen ist, für welchen eine verstrichene Zeit (Te-1) von der vorangehenden Kraftstoffeinspritzung die längste unter den Nichteinspritzzylindern ist.
  4. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 1, wobei die durch den Injektor (20) durchzuführende Kraftstoffinjektion vorübergehend für einen Teil der Zylinder gestoppt ist, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und das zweite Druckerfassungsmittel (S31 bis S34, S51, S52) den Kraftstoffdruck erfasst, welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe (11) ändert, basierend auf einer Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor (20a), welcher auf einen der Nichteinspritzzylinder bezogen ist, für welchen die Kraftstoffeinspritzung vorübergehend gestoppt ist.
  5. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Berechnungsmittel (S36, S54) die Druckdifferenz des Kraftstoffdrucks berechnet durch ein Berücksichtigen einer Differenz zwischen einer Länge einer Kraftstoffversorgungsleitung (L1) von der Kraftstoffpumpe (11) zu dem Kraftstoffdrucksensor (20a), welcher auf den Einspritzzylinder (#1) bezogen ist, und einer Länge einer Kraftstoffversorgungsleitung (L3) von der Kraftstoffpumpe (11) zu dem Kraftstoffdrucksensor (20a), welcher auf den Nichteinspritzzylinder (#3) bezogen ist.
  6. In einem Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine interne Mehrzylinderverbrennungsmaschine, welches Folgendes aufweist: einen Speicher (12) zum Speichern von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff; eine Kraftstoffpumpe (11) zum Versorgen des Speichers (12) mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff; mehrere Kraftstoffinjektoren (20), welche in jedem Zylinder der Maschine vorgesehen sind, zum Einspritzen des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs des Speichers (12) in die jeweiligen Zylinder in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Zündreihenfolge oder Verbrennungsreihenfolge; Kraftstoffdrucksensoren (20a), welche jeweils in jeder Kraftstoffpassage, welche den Speicher (12) mit jeder Kraftstoffeinspritzöffnung (21c) des Injektors (20) verbindet, vorgesehen sind, zum Erfassen des Kraftstoffdrucks des Kraftstoffes in der Kraftstoffpassage; und eine elektronische Steuer- oder Regeleinheit (30) zum Steuern oder Regeln der Kraftstoffeinspritzung von den jeweiligen Kraftstoffinjektoren (20), weist ein Vorgang oder Verfahren zum Kompensieren des Kraftstoffdrucks, welcher durch den Kraftstoffdrucksensor (20a) erfasst wird, Folgendes auf einen ersten Schritt (S32) zum Erfassen eines ersten Kraftstoffdrucks (P1) basierend auf einer Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor (20a), welcher auf einen der Zylinder (#1 bis #4) bezogen ist, wenn keine Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe (11) zu dem Speicher (12) ausgeführt wird; einen zweiten Schritt (S33) zum Erfassen eines zweiten Kraftstoffdrucks (P2), welcher sich aufgrund der Kraftstoffversorgung von der Kraftstoffpumpe (11) ändert, basierend auf einer Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor (20a), welcher auf einen (#3) von Nichteinspritzzylindern (#2 bis #4) bezogen ist, für welchen die Kraftstoffeinspritzung gegenwärtig nicht ausgeführt wird; einen dritten Schritt (S34) zum Berechnen eines Kraftstoffversorgungsanteils (ΔP = P2 – P1) basierend auf dem ersten und dem zweiten Kraftstoffdruck (P1, P2); einen vierten Schritt (S35) zum Erfassen eines dritten Kraftstoffdrucks (P3), welcher sich aufgrund der Kraftstoffeinspritzung, welche an dem Kraftstoffinjektor (20) durchgeführt wird, ändert, basierend auf einer Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor (20a), welcher auf einen Einspritzzylinder (#1) bezogen ist, für welchen die Kraftstoffeinspritzung gegenwärtig ausgeführt wird; und einen fünften Schritt (S36) zum Kompensieren des dritten Kraftstoffdrucks (P3) basierend auf dem Kraftstoffversorgungsanteil (ΔP), um einen kompensierten Kraftstoffdruck (P4) zu erhalten, welcher berechnet wird durch ein Subtrahieren des Kraftstoffversorgungsanteils (ΔP) von dem dritten Kraftstoffdruck (P3).
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