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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzungs-Steuergerät, das eine Menge des Kraftstoffs einschätzt, der durch einen Kraftstoffinjektor eingespritzt wird, und einen Betrieb des Kraftstoffinjektors basierend auf der eingeschätzten Kraftstoffmenge steuert.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bei einem herkömmlichen Maschinensteuersystem wird ein Einspritzmengen-Befehlswert (Injektor-Öffnungsdauer-Befehlswert), der eine Kraftstoffmenge angibt, die durch einen Kraftstoffinjektor eingespritzt wird, durch Ausführung eines Erlernens einer kleinen Einspritzmenge, das nachstehend beschrieben wird, korrigiert. D. h., wenn das Fahrzeug ohne Kraftstoffeinspritzung verzögert, wird zwangsweise eine kleine Menge des Kraftstoffs eingespritzt, wodurch eine Maschinendrehzahl NE leicht zunimmt. Basierend auf einer Zunahme ΔNE der Maschinendrehzahl wird eine Zunahme ΔTrq des Maschinenabgabedrehmoments berechnet. Ferner kann eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge Qact basierend auf der Zunahme ΔTrq berechnet werden. Eine Abweichung zwischen der tatsächlichen Menge Qact und dem Injektor-Öffnungsdauer-Befehlswert wird als Einspritzmengen-Korrekturwert erlernt, so dass der Injektor-Öffnungsdauer-Befehlswert korrigiert wird. Das Erlernen wird als Erlernen einer kleinen Einspritzmenge bezeichnet.
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Um das Erlernen einer kleinen Einspritzmenge auszuführen, ist es zuvor erforderlich, durch Experimente einen Umwandlungsfaktor zum Umwandeln der Zunahme ΔTrq in die Einspritzmenge Qact zu erlangen. Da der Umwandlungsfaktor weiterhin von einem Einspritzzustand, wie beispielsweise einem Kraftstoffzufuhrdruck (Druck in einer Sammelleitung), einer Maschinendrehzahl NE, einer Kraftstofftemperatur und dergleichen abhängt, ist es ferner erforderlich, ein Kennfeld des Umwandlungsfaktors in Bezug auf jeden Einspritzzustand zu bilden, wodurch die Arbeitsbelastung zunimmt, um das Kennfeld zu bilden.
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Die
JP 2010 223 182 A ,
JP 2010 223 183 A ,
JP 2010 223 184 A und
JP 2010 223 185 A zeigen jeweils ein Kraftstoffeinspritzsystem, das mit einem Kraftstoffdrucksensors ausgestattet ist, der einen Kraftstoffdruck in einem Kraftstoffdurchlass zwischen einer Sammelleitung und einem Einspritzeinlass des Kraftstoffinjektors erfasst. Basierend auf einem Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors wird eine Kraftstoffdruck-Kurvenverlauf bzw. -Wellenform erfasst, die eine Schwankung des Kraftstoffdrucks aufgrund einer Kraftstoffeinspritzung angibt. Da die Einspritzraten-Wellenform, welche die Einspritzrate angibt, basierend auf der erfassten Kraftstoffdruck-Wellenform berechnet werden kann, kann gemäß diesem System die Einspritzmenge basierend auf einer Fläche der Einspritzraten-Wellenform berechnet werden. Das heißt, da die tatsächliche Einspritzmenge direkt durch einen Kraftstoffdrucksensors erfasst wird, ist es nicht erforderlich, die Korrektur basierend auf der Erlernung einer kleinen Einspritzmenge auszuführen, wodurch es nicht erforderlich ist, das Kennfeld des Umwandlungsfaktors zu bilden.
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Falls jedoch das oben genannte System an einer Mehrzylinder-Maschine angewendet wird, ist es erforderlich, dass an jedem Kraftstoffinjektor ein Kraftstoffdrucksensor bereitgestellt ist, wodurch die Kosten für diese zunehmen.
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Falls lediglich bestimmte Kraftstoffinjektoren einen Kraftstoffdrucksensor haben, kann die Anzahl der Kraftstoffinjektoren verringert werden. Allerdings wird es erforderlich, das oben genannte Erlernen einer kleinen Einspritzmenge bezüglich derjenigen Kraftstoffinjektoren auszuführen, die keinen Kraftstoffdrucksensor haben, wodurch eine Arbeitsbelastung zunimmt, um das Kennfeld des Umwandlungsfaktors zu bilden.
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KURZFASSUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ein Kraftstoffeinspritzungs-Steuergerät zu schaffen, das in einem Kraftstoffeinspritzungssystem, in dem eine Anzahl von Kraftstoffinjektoren verringert ist, eine Kraftstoffeinspritzmenge exakt steuern kann, obwohl eine Arbeitsbelastung zum Bilden eines Kennfelds herabgesetzt ist.
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Ein Kraftstoffeinspritzungs-Steuergerät wird an einem Kraftstoffeinspritzungs-System angewendet, das einen ersten Kraftstoffinjektor, der in einem ersten Zylinder einer Maschine bereitgestellt ist, einen zweiten Kraftstoffinjektor, der in einem zweiten Zylinder der Maschine bereitgestellt ist, und einen Kraftstoffdrucksensor, der eine Abweichung des Kraftstoffdrucks in dem ersten Kraftstoffinjektor erfasst, wenn der erste Kraftstoffinjektor einen Kraftstoff einspritzt, umfasst.
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Das Kraftstoffeinspritzungs-Steuergerät umfasst: einen Abgabe-Erfassungsabschnitt, der eine erste Abgabe, die durch Verbrennung eines Kraftstoffs erzeugt wird, den der erste Kraftstoffinjektor einspritzt, und eine zweite Abgabe, die durch Verbrennung eines Kraftstoffs erzeugt wird, den der zweite Kraftstoffinjektor einspritzt, erfasst; einen ersten Einspritzmengen-Berechnungsabschnitt, der eine erste Einspritzmenge, die zum Erzeugen der ersten Abgabe durch den ersten Kraftstoffinjektor eingespritzt wird, basierend auf einem Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors berechnet; und einen zweiten Einspritzmengen-Einschätzungsabschnitt, der eine zweite Einspritzmenge, die zum Erzeugen der zweiten Abgabe durch den zweiten Kraftstoffinjektor eingespritzt wird, basierend auf der ersten Abgabe, der zweiten Abgabe und der ersten Einspritzmenge einschätzt.
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Obwohl der zweite Kraftstoffinjektor nicht mit einem Kraftstoffdrucksensors ausgestattet ist, kann die zweite Einspritzmenge basierend auf der ersten Abgabe, der zweiten Abgabe und der ersten Einspritzmenge eingeschätzt werden, ohne ein Kennfeld zum Umwandeln der zweiten Abgabe in die zweite Einspritzmenge zu verwenden.
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Somit kann die zweite Einspritzmenge, die der zweite Kraftstoffinjektor einspritzt, mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Das oben Genannte und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen besser verständlich. In den Zeichnungen zeigt:
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1 ist ein Aufbaudiagramm, das eine Skizze eines Kraftstoffeinspritzsystems zeigt, an dem ein Kraftstoffeinspritzungs-Steuergerät angebracht ist, gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2A, 2B, 2C sind Graphen, die Abweichungen einer Kraftstoffeinspritzrate und eines Kraftstoffdrucks in Bezug auf ein Kraftstoffeinspritz-Befehlssignal zeigen;
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3 ist ein Blockdiagramm, das einen Einstellungsablauf eines Kraftstoffeinspritz-Befehlssignals zeigt, das an einen Kraftstoffinjektor mit einem Drucksensor übertragen wird, gemäß der ersten Ausführungsform;
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4A, 4B, 4C sind Ablaufdiagramme, die jeweils eine Einspritzungs-Zylinderdruck-Wellenform Wa, eine Nicht-Einspritzungs-Zylinderdruck-Wellenform Wu, und eine Einspritzdruck-Wellenform Wb zeigen;
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5 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung zum Einschätzen einer Kraftstoffeinspritzmenge zeigt, die durch einen Nicht-Sensorinjektor eingespritzt wird;
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6 ein Zeitablaufdiagramm, das eine kleine Einspritzung zeigt, die übereinstimmend mit der in 5 gezeigten Verarbeitung ausgeführt wird;
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7 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung zum Einschätzen einer Kraftstoffeinspritzmenge zeigt, die durch einen Nicht-Sensorinjektor eingespritzt wird, gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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8 ein Zeitablaufdiagramm, das eine in 7 gezeigte Einschätzung zeigt; und
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9 ist ein Blockablaufdiagramm, das eine Verarbeitung zum Einschätzen einer Kraftstoffeinspritzmenge zeigt, die durch einen Nicht-Sensorinjektor eingespritzt wird, gemäß einer dritten Ausführungsform.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Ein Kraftstoffeinspritzungs-Steuergerät wird an einer Verbrennungsmaschine (Dieselmaschine) mit vier Zylindern #1 bis #4 angewendet.
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[Erste Ausführungsform]
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1 ist eine schematische Ansicht, die Kraftstoffinjektoren 10, die an jedem Zylinder bereitgestellt sind, einen Kraftstoffdrucksensors 22, der an jedem Kraftstoffinjektor 10 bereitgestellt ist, eine elektronische Steuereinheit (ECU) 30 und dergleichen zeigt.
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Zunächst wird ein Kraftstoffeinspritzungssystem der Maschine erklärt, das den Kraftstoffinjektor 10 umfasst. Ein Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 40 wird durch eine Hochdruckpumpe 41 hochgepumpt und in einer Sammelleitung (Akkumulator) 42 gesammelt, um an jedem Kraftstoffinjektor 10 (#1 bis #4) zugeführt zu werden. Jeder der Kraftstoffinjektoren 10 (#1 bis #4) führt eine Kraftstoffeinspritzung in einer vorbestimmten Reihenfolge sequenziell durch. Bei der vorliegenden Ausführungsform (ihren der #1 Kraftstoffinjektor, #3 Kraftstoffinjektor, #4 Kraftstoffinjektor und #2 Kraftstoffinjektor in dieser Reihenfolge Kraftstoffeinspritzungen durch.
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Die Hochdruckkraftstoffpumpe 41 ist eine Kolbenpumpe, die einen unter Hochdruck stehenden Kraftstoff stoßweise abgibt. Da die Kraftstoffpumpe 41 durch die Kurbelwelle von der Maschine angetrieben wird, gibt die Kraftstoffpumpe 41 den Kraftstoff mit vorbestimmten Wiederholungen während eines Verbrennungszyklus ab.
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Der Kraftstoffinjektor 10 setzt sich aus einem Körper 11, einem Nadelventilkörper 12, einem Stellglied 13 und dergleichen zusammen. Der Körper 11 umgrenzt einen Hochdruckdurchlass 11a und eine Einspritzmündung 11b. Der Nadelventilkörper 12 ist in dem Körper 11 aufgenommen, um die Einspritzmündung 11b zu öffnen/schließen.
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Der Körper 11 umgrenzt eine Gegendruckkammer 11c, mit welcher der Hochdruckdurchlass 11a und ein Niedrigdruckdurchlass 11d in Verbindung stehen. Ein Steuerventil 14 schaltet zwischen dem Hochdruckdurchlass 11a und dem Niedrigdruckdurchlass 11d um, so dass entweder der Hochdruckdurchlass 11a mit der Gegendruckkammer 11c in Verbindung steht, oder der Niedrigdruckdurchlass 11d mit der Gegendruckkammer 11c in Verbindung steht. Wenn das Stellglied 13 eingeschaltet wird und das Steuerventil 14 sich in 1 nach unten bewegt, steht die Gegendruckkammer 11c mit dem Niedrigdruckdurchlass 11d in Verbindung, so dass der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 11c abnimmt. Dementsprechend nimmt der Gegendruck ab, der an dem Ventilkörper 12 anliegt, so dass der Ventilkörper 12 nach oben angehoben wird (Ventil geöffnet). Eine obere Oberfläche 12a des Ventilkörpers 12 wird aus einer Sitzoberfläche des Körpers 11 abgehoben, wodurch der Kraftstoff durch die Einspritzmündung 11b eingespritzt wird.
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Wenn derweil das Stellglied 13 ausgeschaltet wird und das Steuerventil 14 sich nach oben bewegt, steht die Gegendruckkammer 11c mit dem Hochdruckdurchlass 11a in Verbindung, so dass der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 11c zunimmt. Dementsprechend nimmt der Gegendruck zu, der an dem Ventilkörper 12 anliegt, so dass der Ventilkörper 12 nach unten gelassen wird (Ventil geschlossen). Die obere Oberfläche 12a des Ventilkörpers 12 wird auf der Sitzoberfläche des Körpers 11 aufgesetzt, wodurch die Kraftstoffeinspritzung abgeschlossen ist.
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Die ECU 30 steuert das Stellglied 13, um den Ventilkörper 12 anzusteuern. Wenn der Nadelventilkörper 12 die Einspritzmündung 11b öffnet, wird unter Hochdruck stehender Kraftstoff aus dem Hochdruckdurchlass 11a durch die Einspritzmündung 11b in eine Brennkammer (nicht dargestellt) der Maschine eingespritzt.
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Nicht alle Kraftstoffinjektoren 10 haben einen Kraftstoffdrucksensors 22, der eine Schwankung des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffinjektor 10 erfasst. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der #1 Kraftstoffinjektor 10 und #3 Kraftstoffinjektor 10, die als Sensorinjektor bezeichnet werden, mit dem Kraftstoffdrucksensor 22 ausgestattet, und der #2 Kraftstoffinjektor 10 und #4 Kraftstoffinjektor 10, die als Nicht-Sensorinjektor bezeichnet werden, sind nicht mit einem Kraftstoffdrucksensors 22 ausgestattet. Es ist zu beachten, dass der #1 Sensorinjektor 10 einem ersten Kraftstoffinjektor entspricht und der #2 Nicht-Sensorinjektor 10 einem zweiten Kraftstoffinjektor entspricht.
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Eine Sensoreinheit 20, die den Kraftstoffdrucksensors 22 aufweist, ist mit einem Schaft 21 (Wägezelle), einem Kraftstofftemperatursensor 23 und einer eingegossenen IC 24 ausgestattet. Der Schaft 21 ist an dem Körper 11 bereitgestellt. Der Schaft 21 weist eine Membran 21a auf, die sich in Reaktion auf einen hohen Kraftstoffdruck in dem Hochdruckdurchlass 11a deformiert. Der Kraftstoffdrucksensors 22 ist auf einer Membran 21a angeordnet, um ein Druckerfassungssignal in Abhängigkeit von einer elastischen Deformation der Membran 21a zu der ECU 30 zu übertragen.
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Der Kraftstofftemperatursensor 23 ist auf der Membran 21a angeordnet. Die Kraftstofftemperatur, die durch den Temperatursensor 23 erfasst wird, kann als Temperatur des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs vorausgesetzt werden. Das heißt die Sensoreinheit 20 weist die Funktionen eines Kraftstofftemperatursensors und eines Kraftstoffdrucksensors auf. Es sollte beachtet werden, dass der Kraftstofftemperatursensor 23 in der vorliegenden Offenbarung nicht immer erforderlich ist.
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Die eingegossene IC 24 umfasst eine Verstärkerschaltung, die ein Druckerfassungssignal verstärkt, das von den Sensoren 22, 23 übertragen wird, und sie umfasst eine Übertragungsschaltung, die das Erfassungssignal zu der ECU 30 überträgt. Die eingegossene IC 24 ist mit der ECU 30 elektrisch verbunden, so dass die verstärkten Signale zu der ECU 30 übertragen werden.
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Die ECU 30 weist einen Mikrocomputer auf, der einen angestrebten Kraftstoffeinspritzungszustand berechnet, wie beispielsweise die Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen, eine Kraftstoffeinspritz-Startzeit, eine Kraftstoffeinspritz-Endzeit und eine Kraftstoffeinspritzmenge. Der Mikrocomputer speichert zum Beispiel einen optimalen Kraftstoffeinspritzungszustand in Bezug auf die Maschinenlast und die Maschinendrehzahl in einem Kraftstoffeinspritzungszustands-Kennfeld ab. Anschließend wird im Hinblick auf das Kraftstoffeinspritzungszustands-Kennfeld der angestrebte Kraftstoffeinspritzungszustand basierend auf der derzeitigen Maschinenlast und der Maschinendrehzahl berechnet. Die Kraftstoffeinspritz-Befehlssignale t1, t2, Tq (siehe 2A), die dem berechneten angestrebten Einspritzungszustand entsprechen, werden basierend auf den Einspritzratenparametern td, te, Rα, Rβ, Rmax eingeführt, die später ausführlich beschrieben werden. Diese Kraftstoffeinspritz-Befehlssignale werden an den Kraftstoffinjektor 10 übertragen.
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Mit Bezug auf die 2 bis 4 wird nachstehend eine Verarbeitung der Kraftstoffeinspritzungs-Steuerung in dem Sensorinjektor 10 (#1, #3) beschrieben.
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Falls zum Beispiel der #1 Kraftstoffinjektor 10, der an dem #1 Zylinder angebracht ist, den Kraftstoff einspritzt, wird eine Schwankung des Kraftstoffdrucks aufgrund einer Kraftstoffeinspritzung basierend auf Erfassungswerten des Kraftstoffdrucksensors 22, der an dem #1 Kraftstoffinjektor 10 (Sensorinjektor) bereitgestellt ist, als eine Kraftstoffdruck-Wellenform erfasst (vgl. 2C). Basierend auf der erfassten Kraftstoffdruck-Wellenform wird eine Kraftstoffeinspritzraten-Wellenform (vgl. 2B) berechnet, welche eine Schwankung der Kraftstoffmenge pro Zeiteinheit darstellt. Danach werden die Einspritzratenparameter Rα, Rβ und Rmax erlernt, welche die Einspritzraten-Wellenform bezeichnen, und die Einspritzratenparameter ”te” und ”td”, welche die Korrelation zwischen den Einspritz-Befehlssignalen (Einschaltimpuls-Zeitpunkt t1, Ausschaltimpuls-Zeitpunkt t2 und Einschaltimpuls-Dauer Tq) und dem Einspritzungszustand bezeichnen, werden erlernt.
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Insbesondere ist eine absteigende Druck-Wellenform von einem Punkt P1 zu einem Punkt P2 durch ein quadratisches Verfahren an eine absteigende gerade Linie Lα angenähert. An dem Punkt P1 beginnt der Kraftstoffdruck aufgrund einer Kraftstoffeinspritzung zu sinken. An dem Punkt P2 endet ein Absinken des Kraftstoffdrucks. Danach wird ein Zeitpunkt LBα berechnet, an dem der Kraftstoffdruck einen Referenzwert Bα auf der angenäherten absteigenden geraden Linie Lα einnimmt. Da der Zeitpunkt LBα und die Kraftstoffeinspritz-Startzeit R1 eine hohe Korrelation zueinander aufweisen, wird die Kraftstoffeinspritz-Startzeit R1 basierend auf dem Zeitpunkt LBα berechnet. Insbesondere wird ein Zeitpunkt, der um eine bestimmte Zeitverzögerung Cα vor dem Zeitpunkt LBα liegt, als die Kraftstoffeinspritz-Startzeit R1 definiert.
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Ferner ist eine ansteigende Druck-Wellenform von einem Punkt P3 zu einem Punkt P5 durch ein quadratisches Verfahren an eine ansteigende gerade Linie Lβ angenähert. An dem Punkt P3 beginnt der Kraftstoffdruck aufgrund einer Kraftstoffeinspritzung zu steigen. An dem Punkt P5 endet ein Ansteigen des Kraftstoffdrucks. Danach wird ein Zeitpunkt LBβ berechnet, an dem der Kraftstoffdruck einen Referenzwert Bβ auf der angenäherten ansteigenden geraden Linie Lβ einnimmt. Da der Zeitpunkt LBβ und die Kraftstoffeinspritz-Startzeit R4 eine hohe Korrelation zueinander aufweisen, wird die Kraftstoffeinspritz-Startzeit R4 basierend auf dem Zeitpunkt LBβ berechnet. Insbesondere wird ein Zeitpunkt, der um eine bestimmte Zeitverzögerung Cβ vor dem Zeitpunkt LBβ liegt, als die Kraftstoffeinspritz-Startzeit R4 definiert.
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Im Hinblick auf die Tatsache, dass eine Steigung der absteigenden geraden Linie Lα und eine Steigung der Zunahme der Einspritzrate eine hohe Korrelation zueinander aufweisen, wird eine Steigung einer geraden Linie Rα, welche die Zunahme der Kraftstoffeinspritzrate in 2B darstellt, basierend auf einer Steigung der absteigenden geraden Linie Lα berechnet. Insbesondere wird eine Steigung der geraden Linie Lα mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert, um die Steigung der geraden Linie Rα zu erlangen. In ähnlicher Weise wird im Hinblick auf die Tatsache, dass eine Steigung der ansteigenden geraden Linie Lβ und eine Steigung der Abnahme der Einspritzrate eine hohe Korrelation zueinander aufweisen, eine Steigung einer geraden Linie Rβ, die eine Abnahme der Kraftstoffeinspritzrate darstellt, basierend auf einer Steigung der ansteigenden geraden Linie Lβ berechnet.
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Danach wird basierend auf den geraden Linien Rα, Rβ, eine Ventilschließ-Startzeit R23 berechnet. Zu dieser Zeit R23 beginnt mit einem Kraftstoffeinspritzbeendungs-Befehlssignal eine Absenkung des Ventilkörpers 12 nach unten. Insbesondere wird als Ventilschließ-Startzeit R23 eine Überschneidung der geraden Linien Rα und Rβ definiert. Ferner wird eine Kraftstoffeinspritzstart-Zeitverzögerung „td” der Kraftstoffeinspritz-Startzeit R1 im Verhältnis zu dem Einschaltimpuls-Zeitpunkt t1 berechnet. Ebenso wird eine Zeitverzögerung genannt „te” der Ventilschließ-Startzeit R23 im Verhältnis zu dem Ausschaltimpuls-Zeitpunkt t2 berechnet.
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Es wird eine Überschneidung von der absteigenden geraden Linie Lα und der ansteigenden geraden Linien Lβ erlangt und ein Druck, der dieser Überschneidung entspricht, wird als Überschneidungsdruck Pαβ berechnet. Ferner wird ein Differenzialdruck ΔPγ zwischen einem Referenzdruck Pbase und dem Überschneidungsruck Pαβ berechnet. Im Hinblick auf die Tatsache, dass der Differenzialdruck ΔPγ und die maximale Einspritzrate Rmax eine hohe Korrelation zueinander aufweisen, wird die maximale Einspritzrate Rmax basierend auf dem Differenzialdruck ΔPγ berechnet. Insbesondere wird der Differenzialdruck ΔPγ mit einem Korrelationskoeffizienten Cγ multipliziert, um die maximale Einspritzrate Rmax zu berechnen. Falls jedoch der Differenzialdruck ΔPγ kleiner als ein bestimmter Wert ΔPγth (kleine Einspritzung) ist, wird die maximale Einspritzrate Rmax wie folgt definiert: Rmax = ΔPγ × Cγ
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Falls der Differenzialdruck ΔPγ nicht weniger als der bestimmte Wert ΔPγth (große Einspritzung) ist, wird ein vorbestimmter Wert Rγ Als maximale Einspritzrate Rmax definiert.
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Die kleine Einspritzung entspricht einem Fall, bei dem das Ventil 12 beginnt nach unten abzusinken bevor die Einspritzrate den vorbestimmten Wert Rγ erreicht. Die Kraftstoffeinspritzmenge wird durch die Sitzoberfläche 12a begrenzt. Derweil entspricht die große Einspritzung einem Fall, bei dem das Ventil 12 beginnt nach unten abzusinken nachdem die Einspritzrate den vorbestimmten Wert Rγ erreicht. Die Kraftstoffeinspritzmenge hängt von der Strömungsfläche der Einspritzmündung 11b ab. Wenn im Übrigen die Einspritzmengen-Befehlsdauer „Tq” lange genug ist und die Einspritzmündung 11b, selbst nachdem die maximale Einspritzrate erreicht ist, geöffnet gewesen ist, wird die Form der Einspritzraten-Wellenform trapezförmig, wie in 2B gezeigt ist. Derweil wird die Form der Einspritzraten-Wellenform im Falle einer kleinen Einspritzung dreieckig.
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Der oben genannte vorbestimmte Wert Rγ, welcher der maximalen Einspritzrate Rmax bei der großen Einspritzung entspricht, verändert sich zusammen mit einem Altersverschleiß des Kraftstoffinjektors 10. Falls beispielsweise Feinstaub in der Einspritzmündung 11b angesammelt wird und die Kraftstoffeinspritzmenge mit dem Alter abnimmt, wird der Druckabfallbetrag ΔP, der in 2C gezeigt ist, kleiner. Falls die Sitzoberfläche 12a abgenutzt ist und die Kraftstoffeinspritzmenge zunimmt, wird der Druckabfallbetrag ΔP auch größer. Es sollte beachtet werden, dass der Druckabfallbetrag ΔP einem erfassten Druckabfallbetrag entspricht, der durch eine Kraftstoffeinspritzung verursacht wird. Er entspricht beispielsweise einem Druckabfallbetrag von dem Referenzdruck Pbase zu dem Punkt P2 oder von dem Punkt P1 zu dem Punkt P2.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird im Hinblick auf die Tatsache, dass die maximale Einspritzrate Rmax (vorbestimmter Wert Rγ) bei einer großen Einspritzung eine hohe Korrelation mit dem Druckabfallbetrag ΔP aufweist, der vorbestimmte Wert Rγ basierend auf dem Druckabfall ΔP eingeführt. Das heißt das Erlernen eines Werts der maximalen Einspritzrate Rmax bei der großen Einspritzung entspricht einem Erlernen eines Werts des vorbestimmten Werts Rγ, der auf dem Druckabfall Betrag ΔP basiert.
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Wie oben beschrieben, können die Einspritzratenparameter td, te, Rα, Rβ, Rmax von der Kraftstoffdruck-Wellenform abgeleitet werden. Danach kann die Einspritzraten-Wellenform (vgl. 2B), die den Kraftstoffeinspritz-Befehlssignalen (2A) entspricht, basierend auf den erlernten Werten dieser Parameter td, te, Rα, Rβ, Rmax berechnet werden. Eine Fläche der berechneten Einspritzraten-Wellenform (schraffierte Fläche in 2B) entspricht einer Kraftstoffeinspritzmenge. Somit kann die Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf den Einspritzratenparametern berechnet werden.
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3 ist ein Blockdiagramm, das einen Erlernungsablauf eines Einspritzratenparameters zeigt und einen Einstellungsablauf eines Einspritz-Befehlsignals, das an die Sensorinjektoren 10 (#1, #3) übertragen wird. 3 zeigt insbesondere einen Aufbau und Funktionen der ECU 30. Ein Einspritzratenparameter-Berechnungsabschnitt 31 berechnet die Einspritzratenparameter td, te, Rα, Rβ, Rmax basierend auf der Kraftstoffdruck-Wellenform, die durch den Kraftstoffdrucksensor 22 erfasst wird.
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Ein Erlernungsabschnitt 32 erlernt die berechneten Kraftstoffeinspritzratenparameter und speichert die aktualisierten Parameter in einem Speicher 30a der ECU 30 ab. Da die Einspritzratenparameter in Übereinstimmung mit dem zugeführten Kraftstoffdruck (Kraftstoffdruck in der Sammelleitung 42) und der Kraftstofftemperatur abweichen, werden die Einspritzratenparameter vorzugsweise im Zusammenhang mit dem zugeführten Kraftstoffdruck oder einem Referenzdruck Pbase (vgl. 2C) und der Kraftstofftemperatur, die durch den Kraftstofftemperatursensor 23 erfasst wird, erlernt. Die Kraftstoffeinspritzratenparameter im Verhältnis zum Kraftstoffdruck werden in einem Einspritzratenparameter-Kennfeld M gespeichert, das in 3 gezeigt ist.
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Ein Einführungsabschnitt 33 erlangt die Einspritzratenparameter (erlernte Werte), die dem derzeitigen Kraftstoffdruck entsprechen, aus dem Einspritzratenparameter-Kennfeld M. Danach werden die Einspritz-Befehlssignale „t1”, „t2”, „Tq”, die dem angestrebten Einspritzungszustand entsprechen, basierend auf den berechneten Einspritzratenparametern eingeführt. Wenn der Kraftstoffinjektor 10 übereinstimmend mit den oben genannten Einspritz-Befehlssignalen betrieben wird, erfasst der Kraftstoffdrucksensor 22 die Kraftstoffdruck-Wellenform. Basierend auf dieser Kraftstoffdruck-Wellenform berechnet der Einspritzratenparameter-Berechnungsabschnitt 31 die Einspritzratenparameter td, te, Rα, Rβ, Rmax.
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Das heißt, der tatsächliche Kraftstoffeinspritzungszustand (Einspritzratenparameter td, te, Rα, Rβ, Rmax), der im Verhältnis zu den Kraftstoffeinspritz-Befehlssignalen steht, wird erfasst und erlernt. Basierend auf diesen erlernten Werten werden die Kraftstoffeinspritz-Befehlssignale eingeführt, die dem angestrebten Einspritzungszustand entsprechen. Daher sind die Kraftstoffeinspritz-Befehlssignale basierend auf dem tatsächlichen Einspritzungszustand rückkopplungsgesteuert bzw. geregelt, wodurch der tatsächliche Einspritzungszustand exakt in der Weise gesteuert wird, dass dieser selbst bei fortschreitendem Verschleiß im Alter mit dem angestrebten Einspritzungszustand übereinstimmt. Insbesondere wird die Einspritz-Befehlsdauer „Tq” basierend auf dem Einspritzratenparameter so geregelt, dass die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge mit der angestrebten Kraftstoffeinspritzmenge übereinstimmt.
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In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Zylinder, in dem derzeit eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, als Einspritzzylinder bezeichnet und ein Zylinder, in dem derzeit keine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird als Nicht-Einspritzzylinder bezeichnet. Ferner wird ein Kraftstoffdrucksensor 22, der in dem Einspritzzylinder 10 bereitgestellt ist, als ein Einspritzzylinder-Drucksensor bezeichnet und ein Kraftstoffdrucksensor 22, der in dem Nicht-Einspritzzylinder 10 bereitgestellt ist, wird als Nicht-Einspritzzylinder-Drucksensor bezeichnet.
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Die Kraftstoffdruck-Wellenform Wa (vgl. 4A), die durch den Einspritzzylinder-Drucksensor 22 erfasst wird, umfasst nicht nur die Wellenform, die durch eine Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, sondern ebenso die Wellenform, die durch andere Umstände verursacht wird, wie nachstehend beschrieben wird. Falls die Kraftstoffpumpe 41 den Kraftstoff an der Sammelleitung 42 stoßweise zuführt, steigt die gesamte Kraftstoffdruck-Wellenform Wa an, wenn die Kraftstoffpumpe den Kraftstoff zuführt während der Kraftstoffinjektor 10 den Kraftstoff einspritzt. Das heißt, die Kraftstoffdruck-Wellenform Wa umfasst eine Kraftstoffdruck-Wellenform Wb (vgl. 4C), die eine Kraftstoffdruckabweichung darstellt, die durch eine Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, und eine Druck-Wellenform Wud (vgl. 4B), die einen Kraftstoffdruck darstellt, der durch die Kraftstoffpumpe 41 zunimmt.
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Selbst wenn die Kraftstoffpumpe 41 keinen Kraftstoff zuführt während der Kraftstoffinjektor 10 Kraftstoff einspritzt, nimmt der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffeinspritzsystem unmittelbar ab nachdem der Kraftstoffinjektor 10 den Kraftstoff einspritzt. Somit sinkt die gesamte Kraftstoffdruck-Wellenform Wa ab. Das heißt, die Kraftstoffdruck-Wellenform Wa umfasst eine Wellenform Wb, die eine Kraftstoffdruck Abweichung darstellt, die durch eine Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, und eine Wellenform Wu (vgl. 4B), die eine Abnahme des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffeinspritzsystem darstellt.
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Da die Kraftstoffdruck-Wellenform Wud (Wu) den Kraftstoffdruck in der Sammelleitung 42 darstellt, wird die Nicht-Einspritzdruck-Wellenform Wud (Wu) von der Einspritzdruck-Wellenform Wa, die von dem Einspritzzylinder-Drucksensor 22 erfasst wird, subtrahiert, um die Einspritzungs-Wellenform Wb zu erlangen. Die Kraftstoffdruck-Wellenform, die in 2C gezeigt ist, ist die Einspritzungs-Wellenform Wb.
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Falls darüber hinaus eine Mehrfach-Einspritzung durchgeführt wird, überschneidet sich eine in 2C gezeigte Druckpulsierung Wc, die durch eine vorherige Einspritzung verursacht wird, mit der Kraftstoffdruck-Wellenform Wa. Falls insbesondere ein Intervall zwischen den Einspritzungen kurz ist, wird die Kraftstoffdruck-Wellenform Wa durch die Druckpulsierung Wc erheblich beeinflusst. Daher ist es wünschenswert, dass die Druckpulsierung Wc und die Nicht-Einspritzdruck-Wellenform Wu (Wud) von der Kraftstoffdruck-Wellenform Wa abgezogen werden, um die Einspritzungs-Wellenform Wb zu berechnen.
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Die Einspritzungssteuerung ist hinsichtlich den Sensorinjektoren 10 (#1, #3) obenstehend basierend auf den 2 bis 4 beschrieben. Nachstehend wird die Einspritzungssteuerung hinsichtlich der Nicht-Sensorinjektoren 10 (#2, #4) beschrieben. Die Kraftstoffeinspritzmenge, die von den Nicht-Sensorinjektoren 10 (#2, #4) eingespritzt wird, wird übereinstimmend mit dem nachfolgenden Verfahren eingeschätzt, und ein Einspritz-Befehlssignal Tq, das dem angestrebten Einspritzungszustand entspricht, wird basierend auf der eingeschätzten Einspritzmenge eingeführt.
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5 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung zum Einschätzen einer Kraftstoffeinspritzmenge zeigt, die von dem Nicht-Sensorinjektor 10 (#2, #4) eingespritzt wird. Der Mikrocomputer der ECU 30 führt diese Verarbeitung in bestimmten Intervallen wiederholt durch.
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Bei Schritt S10 bestimmt der Computer, ob sich die Maschine in einem Nicht-Einspritzungszustand befindet, bei dem kein Kraftstoffinjektor Kraftstoff einspritzt, und ob die Maschinendrehzahl abnimmt. Wenn die Antwort bei Schritt S10 JA ist, setzt der Vorgang bei Schritt S11 fort, bei dem der Sensorinjektor 10 (#1) und der Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) aufeinanderfolgend eine kleine Menge des Kraftstoffs einspritzen, die zuvor eingeführt wurde und kleiner als eine bestimmte Menge ist.
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Insbesondere wird die Einspritz-Befehlsdauer Tq (#1) für den Sensorinjektor 10 (#1) mit der Einspritz-Befehlsdauer Tq (#2) für den Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) gleichwertig eingestellt. Falls ferner der Einschalt-Zeitpunkt t1a hinsichtlich der Dauer Tq (#1) gegenüber einem oberen Totpunkt um einen bestimmten Kurbelwinkel voraus ist (vgl. 6), ist der Einschalt-Zeitpunkt t1b hinsichtlich der Dauer Tq (#2) ebenfalls um denselben Kurbelwinkel voraus. Das heißt, die Einspritzungszustände werden in jedem der Zylinder gleich zueinander angepasst.
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Des Weiteren wird ein Drehwinkel der Kurbelwelle von dem Einschalt-Zeitpunkt t1a des Sensorinjektor 10 (#1) bis zum Einschalt-Zeitpunkt t2b des Nicht-Sensorinjektors 10 (#2) eingeführt, der kleiner als ein bestimmter Winkel ist. Mit anderen Worten wird ein Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt t1a und dem Zeitpunkt t1b eingeführt, der kleiner als eine bestimmte Zeitdauer ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform, die in 6 gezeigt ist, spritzt der Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) die kleine Kraftstoffmenge unmittelbar ein nachdem der Sensorinjektor 10 (#1) die kleine Kraftstoffmenge einspritzt.
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6 ist ein Zeitablaufdiagramm, das eine kleine Einspritzung zeigt, die bei Schritt S11 ausgeführt wird. Wenn die Einspritz-Befehle zu dem Sensorinjektor 10 (#1) und dem Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) übertragen werden, werden von den Indikatoren 10 (#1) und 10 (#2) jeweils die kleinen Kraftstoffmengen eingespritzt, die mit Q (#1) und Q (#2) bezeichnet sind. Demzufolge erhöht sich die Maschinendrehzahl NE um ΔNE (#1) und ΔNE (#2). Diese Zunahmen ΔNE (#1) und ΔNE (#2) stellen Zunahmen der Maschinenabgabe dar, die durch Kraftstoffverbrennung der Mengen Q (#1) und Q (#2) verursacht werden.
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Mit Rückbezug auf 5, erfasst der Computer bei Schritt S12 (Abgabe-Erfassungsabschnitt) die Zunahmen ΔNE (#1) und ΔNE (#2) der Maschinendrehzahl NE in Bezug auf die kleinen Einspritzmengen Q (#1) und Q (#2). Es sollte beachtet werden, dass die Zunahme ΔNE (#1) einer ersten Abgabe entspricht und die Zunahme ΔNE (#2) einer zweiten Abgabe entspricht.
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Bei Schritt S13 (erster Einspritzmengen-Berechnungsabschnitt) berechnet der Computer eine tatsächliche Einspritzmenge Q (#1), die der Sensorinjektor 10 (#1) einspritzt, basierend auf dem erfassten Wert des Kraftstoffdrucksensors 22. Bei Schritt S14 (erster Korrelationswert-Berechnungsabschnitt) berechnet der Computer einen ersten Korrelationswert Ca (#1) zwischen der Zunahme ΔNE (#1), die in Schritt S12 erfasst wird, und der tatsächlichen Einspritzmenge Q (#1), die in Schritt S13 erlangt wird. Insbesondere wird der erste Korrelationswert Ca (#1) gemäß der folgenden Formel (1) berechnet: Ca (#1) = Q (#1)/ΔNE (#1) (1)
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Bei Schritt S15 (zweiter Einspritzmengen-Einschätzungsabschnitt) schätzt der Computer die tatsächliche Einspritzmenge Q (#2), die der Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) einspritzt, basierend auf dem ersten Korrelationswert Ca (#1) und der Zunahme ΔNE (#2) ein. Insbesondere wird die tatsächliche Einspritzmenge Q (#2) gemäß der folgenden Formel (2) berechnet: Q (#2) = Ca (#1) × ΔNE (#2) (2)
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Das heißt, es wird angenommen, dass der erste Korrelationswert Ca (#i) annähernd gleich groß wie der zweite Korrelationswert Ca (#2) hinsichtlich des Nicht-Sensorinjektors 10 (#2) ist. Die nicht erfassbare Einspritzmenge Q (#2) wird basierend auf der erfassbaren Einspritzmenge Q (#1), der erfassbaren Zunahme ΔNE (#1) und der erfassbaren Zunahme ΔNE (#2) eingeschätzt. Es sollte beachtet werden, dass die Einspritzmenge Q (#1) einer ersten Einspritzmenge entspricht und die Einspritzmenge Q (#2) einer zweiten Einspritzmenge entspricht.
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Wie oben stehend beschrieben, werden die Einspritz-Befehlssignale t1, t2, Tq bezüglich der Einspritzungssteuerung des Sensorinjektors 10 (#1) im Hinblick auf das Kennfeld M, das die erlernten Einspritzratenparameter speichert, eingeführt. Derweil wird die Einspritzungssteuerung bezüglich des Nicht-Sensorinjektors das 10 (#2) basierend auf einem Tq-Q-Kennfeld ausgeführt, das die Einspritz-Befehlsdauer Tq mit Bezug auf die angestrebte Einspritzmenge Q definiert. Vorzugsweise definiert das Tq-Q-Kennfeld die Einspritz-Befehlsdauer Tq im Verhältnis zu der angestrebten Einspritzmenge Q im Zusammenhang mit dem Referenzdruck Pbase, der Maschinendrehzahl, der Kraftstofftemperatur und dergleichen. Das Tq-Q-Kennfeld ist in dem Speicher 30a gespeichert.
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Danach wird der Wert von Tq in dem Tq-Q-Kennfeld basierend auf der eingeschätzten Einspritzmenge Q (#2) und der Befehlsdauer Tq, die bei Schritt S11 zudem Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) übermittelt wird, korrigiert. Beispielsweise wird ein Verhältnis von Tq (#2) bis Q (#2) berechnet und der Wert von Tq in dem Tq-Q-Kennfeld wird so korrigiert, dass das oben genannte Verhältnis erlangt wird.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die kleine Einspritzmenge Q (#2), die der Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) einspritzt, wie oben stehend beschrieben ist, eingeschätzt werden, ohne ein Umwandlungs-Kennfeld zum Umwandeln der Abgabe ΔNE (#2) in die kleine Einspritzmenge Q (#2) zu verwenden. Da das Tq-Q-Kennfeld ferner basierend auf der eingeschätzten kleinen Einspritzmenge Q (#2) korrigiert wird, kann der Einspritzungszustand des Nicht-Sensorinjektors 10 (#2) mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
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Da weiterhin gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Zunahmen ΔNE (#1, #2), die der ersten Abgabe und der zweiten Abgabe entsprechen, durch eine Durchführung der kleinen Einspritzung erfasst werden während sich die Maschine in einem Nicht-Einspritzungszustand befindet (S10: JA), können die Zunahmen ΔNE (#1, #2) genau erfasst werden, wodurch die Einschätzungsgenauigkeit der kleinen Einspritzmenge Q (#2) verbessert werden kann.
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Da eine Zeitdauer t1a–t1b von dem Einschalt-Zeitpunkt t1a bis zu dem Einschalt-Zeitpunkt t1b länger wird, kann eine Differenz zwischen dem Einspritzungszustand des Sensorinjektors 10 (#1) und dem Einspritzungszustand des Nicht-Sensorinjektors 10 (#2) länger werden. Falls der Einspritzungszustand wie oben genannt unterschiedlich wird, wird eine Abweichung zwischen dem ersten Korrelationswert Ca (#1) und dem zweiten Korrelationswert Ca (#2) größer. Es ist wahrscheinlich, dass die Einschätzungsgenauigkeit der kleinen Einspritzmenge Q (#2) beeinträchtigt werden kann. Im Hinblick auf das oben Stehende wird die kleine Einspritzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform derart durchgeführt, dass die Zeitdauer t1a–t1b kleiner als eine bestimmte Zeitdauer wird, wobei die Einspritzungszustände der Sensorinjektoren 10 (#1) und der Nicht-Sensorinjektor in 10 (#2) im Wesentlichen dieselben sind.
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[Zweite Ausführungsform]
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Wenn sich die Maschine in einem Nicht-Einspritzungszustand befindet (S10: JA), wird die kleine Einspritzung bei der oben genannten ersten Ausführungsform derart durchgeführt, dass die Zunahmen ΔNE (erste Abgabe und zweite Abgabe) erfasst werden. Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird eine momentane Maschinendrehzahl NEI sukzessive erfasst. Danach werden die erste Abgabe und die zweite Abgabe basierend auf einer Abweichung der momentanen Maschinendrehzahl NEI erfasst. Mit Bezug auf die 7 und 8 wird nachstehend ein Einschätzungsverfahren zum Einschätzen einer Kraftstoffeinspritzmenge, die von dem Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) eingespritzt wird, beschrieben.
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Eine Verarbeitung, die in 7 gezeigt ist, wird in bestimmten Intervallen durch einen Mikrocomputer der ECU 30 durchgeführt während die Maschine läuft. Bei Schritt S20 berechnet der Computer eine momentane Maschinendrehzahl NEI. 8 zeigt die momentane Maschinendrehzahl NEI.
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Bei Schritt S21 (Abgabe-Erfassungsabschnitt) berechnet der Computer einen momentanen Wert der Maschinenabgabe (momentanes Drehmoment) basierend auf der momentanen Maschinendrehzahl NEI, die in Schritt S20 berechnet wurde. Insbesondere wird eine Abweichungsrate der momentanen Maschinendrehzahl NEI mit einem Umwandlungskoeffizienten multipliziert, um das momentane Drehmoment zu berechnen. Das momentane Drehmoment ist in 8 dargestellt.
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Bei Schritt S22 (Abgabe-Berechnungsabschnitt) berechnet der Computer eine Arbeitsbelastung W in jedem Zylinder basierend auf dem momentanen Drehmoment, das in Schritt S21 berechnet wurde. Insbesondere wird in einem Verbrennungstakt (180°CA) von jedem Zylinder ein integrierter Wert des momentanen Drehmoments (schraffierte Fläche in 8) als Arbeitsbelastung W definiert. In 8 wird die Arbeitsbelastung in jedem Zylinder mit W (#1) bis W (#4) bezeichnet.
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Es sollte beachtet werden, dass die Arbeitsbelastung W (#1) einer ersten Abgabe entspricht und die Arbeitsbelastung W (#2) einer zweiten Abgabe entspricht. Im Übrigen kann das Einspritz-Befehlssignal Tq für jeden Zylinder derart korrigiert werden, dass eine Abweichung der Arbeitsbelastung W (#1) bis W (#4) von jedem Zylinder abnimmt.
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Bei Schritt S23 (erster Einspritzmengen-Berechnungsabschnitt) berechnet der Computer eine tatsächliche Einspritzmenge Q (#1), die der Sensorinjektor 10 (#1) einspritzt, basierend auf dem erfassten Wert des Kraftstoffdrucksensors 22. Die Einspritzmenge Q (#1) trägt dazu bei, die Arbeitsbelastung W (#1) in dem #1 Zylinder zu erlangen.
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Bei Schritt S24 berechnet der Computer einen Korrelationswert Cb (#1) zwischen der Arbeitsbelastung W (#1), die in Schritt S22 berechnet wurde, und der tatsächlichen Einspritzmenge Q (#1), die in Schritt S23 erlangt wurde. Insbesondere wird ein Verhältnis zwischen der tatsächlichen Einspritzmenge Q (#1) und der Arbeitsbelastung W (#1) als Korrelationswert Cb (#1) berechnet. Der Korrelationswert Cb (#1) entspricht einem ersten Korrelationswert.
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Bei Schritt S25 (zweiter Einspritzmengen-Einschätzungsabschnitt) schätzt der Computer die tatsächliche Einspritzmenge Q (#2), die durch den Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) eingespritzt wird, basierend auf dem Korrelationswert Cb (#1), der in Schritt S24 berechnet wurde, und der Arbeitsbelastung W (#2) in dem #2 Zylinder, die in Schritt S22 erfasst wurde, ein. Insbesondere wird die tatsächliche Einspritzmenge Q (#2) durch Multiplikation der Arbeitsbelastung W (#2) mit dem Korrelationswert Cb (#1) berechnet.
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Das heißt, es wird angenommen, dass der Korrelationswert Cb (#1) annähernd gleich groß wie der Korrelationswert Cb (#2) ist. Die Einspritzmenge Q (#2) wird basierend auf der Einspritzmenge Q (#1), der Arbeitsbelastung W (#1) und der Arbeitsbelastung W (#2) eingeschätzt.
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Hinsichtlich der Einspritzungssteuerung des Sensorinjektors 10 (#1) werden die Einspritz-Befehlssignale t1, t2, Tq im Hinblick auf das Einspritzratenparameter-Kennfeld M eingeführt. Die Einspritzungssteuerung des Nicht-Sensorinjektors 10 (#2) wird unter Verwendung des Tq-Q-Kennfelds durchgeführt. Danach wird der Wert von Tq in dem Tq-Q-Kennfeld basierend auf der eingeschätzten Einspritzmenge Q (#2) und der Befehlsdauer Tq, die zu dem Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) übertragen wird, korrigiert. Beispielsweise wird ein Verhältnis von Tq (#2) bis Q (#2) berechnet und der Wert von Tq in dem Tq-Q-Kennfeld wird derart korrigiert, dass das oben genannte Verhältnis erlangt wird.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die kleine Einspritzmenge Q (#2), die von dem Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) eingespritzt wird, wie obenstehend beschrieben eingeschätzt werden, ohne ein Umwandlungs-Kennfeld zum Umwandeln der Arbeitsbelastung W (#2) in die kleine Einspritzmenge Q (#2) zu verwenden. Da das Tq-Q-Kennfeld ferner basierend auf der eingeschätzten kleinen Einspritzmenge Q (#2) korrigiert wird, kann der Einspritzungszustand des Nicht-Sensorinjektors 10 (#2) mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
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Ferner kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform und ungeachtet des Maschinenantriebszustands die Einspritzmenge Q (#2) des Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) eingeschätzt werden. Somit wird eine Möglichkeit (Erlernungsmöglichkeit) zum Korrigieren des Tq-Q-Kennfelds erhöht, so dass die Genauigkeit des Tq-Q-Kennfelds verbessert wird.
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[Dritte Ausführungsform]
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Gemäß einer dritten Ausführungsform berechnet der Computer die kleine Einspritzmenge Q (#2) des Nicht-Sensorinjektors 10 (#2) durch Verwendung eines Umwandlungs-Kennfelds zum Umwandeln der Zunahme ΔNE (#2) in die kleine Einspritzmenge Q (#2). Mit Bezug auf 9 wird nachstehend ein Berechnungsverfahren der kleinen Einspritzmenge Q (#2) beschrieben.
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Wenn das Fahrzeug ohne Einspritzung des Kraftstoffs verzögert, führt ein erster Abschnitt F1 eine kleine Einspritzung auf dieselbe Weise wie in den Schritten S10 bis S12 in 5 durch. Ein zweiter Abschnitt F 2 erfasst eine Zunahme ΔNE (#2) der Maschinendrehzahl. Ein dritter Abschnitt F3 wandelt die erfasste Zunahme ΔNE (#2) in ein Abgabedrehmoment Trq (#2) der Maschine um. Eine Abweichungsrate der momentanen Maschinendrehzahl NEI wird mit einem Umwandlungskoeffizienten multipliziert, um ein momentanes Maschinendrehmoment zu berechnen. Das berechnete momentane Maschinendrehmoment wird über einen Bereich eines Verdichtungstakts (180°CA) integriert. Dieser integrierte Wert wird als das Maschinenabgabedrehmoment Trq (#2) berechnet.
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Der Speicher 30a speichert ein Kennfeld M1, das in 9 gezeigt ist. Ein Korrelationswert Cc (#2) zwischen dem Abgabedrehmoment Trq (#2) und der Einspritzmenge Q (#2) wird durch Experimente vorab erlangt. Der erlangte Korrelationswert Cc (#2) wird im Zusammenhang mit experimentellen Zuständen als Kennfeld M1 gespeichert. Die experimentellen Zustände umfassen den Referenzkraftstoffdruck Pbase der kleinen Einspritzung, die Maschinendrehzahl NE, die Kraftstofftemperatur und dergleichen.
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Danach wandelt ein vierter Abschnitt F4 das Abgabedrehmoment Trq (#2) unter Verwendung eines Korrelationswerts Cc (#2), der einem Zustand entspricht, bei dem der erste Abschnitt F1 die kleine Einspritzung durchführt, in die Einspritzmenge Q (#2) um. Insbesondere wird das Drehmoment Trq (#2) mit einem Korrelationswert Cc (#2) multipliziert, um die Einspritzmenge Q (#2) zu erlangen.
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Hinsichtlich des Sensorinjektors 10 (#1) führt derweil ein fünfter Abschnitt F5 eine kleine Einspritzung in derselben Weise wie in den Schritten S10 bis 512 in 5 durch, ein sechster Abschnitt F6 erfasst eine Zunahme ΔNE (#1) der Maschinendrehzahl, und ein siebter Abschnitt F7 wandelt die erfasste Zunahme ΔNE (#1) in ein Abgabedrehmoment Trq (#1) der Maschine um. Danach erlangt ein achter Abschnitt F8 basierend auf dem Erfassungswert des Kraftstoffdrucksensors 22 die tatsächliche Einspritzmenge Q (#1), wenn der erste Abschnitt F1 die kleine Einspritzung durchführt.
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Danach berechnet ein neunter Abschnitt F9 einen Korrelationswert Cc (#1) zwischen dem Abgabedrehmoment Trq (#1), der durch den siebten Abschnitt F7 berechnet wird, und der tatsächlichen Einspritzmenge Q (#1), die durch den achten Abschnitt F8 erlangt wird. Insbesondere wird ein Verhältnis zwischen der tatsächlichen Einspritzmenge Q (#1) und dem Abgabedrehmoment Trq (#1) als Korrelationswert Cc (#1) berechnet. Es sollte beachtet werden, dass der Korrelationswert Cc (#1) einem ersten Korrelationswert entspricht und der Korrelationswert Cc (#2) einem zweiten Korrelationswert entspricht.
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Des Weiteren korrigiert ein neunter Abschnitt F9 (Korrekturabschnitt) den Korrelationswert Cc (#2), der in dem Kennfeld M1 gespeichert ist, durch den berechneten Korrelationswert Cc (#1). Insbesondere wird der Korrelationswert Cc (#2), der einem Zustand entspricht, in dem der fünfter Abschnitt F5 die kleine Einspritzung durchführt, durch den Korrelationswert Cc (#1) ersetzt. Andererseits wird der Korrelationswert Cc (#2) derart korrigiert, dass der nahe bei dem Korrelationswert Cc (#1) liegt.
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Das heißt, wenn der Referenzdruck Pbase, die Maschinendrehzahl, die Kraftstofftemperatur und dergleichen im Wesentlichen gleich sind, wird angenommen, dass der Korrelationswert Cc (#1) hinsichtlich des Sensorinjektors 10 (#1) gleich groß wie der Korrelationswert Cc (#2) hinsichtlich des Nicht-Sensorinjektor 10, (#2) ist. Der nicht erfassbare Korrelationswert Cc (#2) wird basierend auf dem erfassbaren Korrelationswert Cc (#1) korrigiert.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, obwohl für den Nicht-Sensorinjektor 10 (#2) das Kennfeld M1 zum Umwandeln des Abgabedrehmoments Trq (#2) in die Einspritzmenge Q (#2) erforderlich ist, das Kennfeld M1 unter Verwendung des Korrelationswerts Cc (#1) hinsichtlich des Sensorinjektors 10 (#1) korrigiert, wodurch die Genauigkeit des Korrelationswerts Cc (#2) hinsichtlich des Nicht-Sensorinjektors 10 (#2) verbessert werden kann.
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Wenn der Korrelationswert Cc (#2) im Zusammenhang mit dem Referenzdruck Pbase, der Maschinendrehzahl NE, der Kraftstofftemperatur und dergleichen gespeichert wird, kann die Anzahl der Daten des Korrelationswerts Cc (#2) verringert werden. Somit kann die Arbeitsbelastung zum Bilden des Kennfelds M1 durch Experimente verringert werden.
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[Andere Ausführungsformen]
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann beispielsweise auf die nachfolgenden Weisen durchgeführt werden. Ferner kann der kennzeichnende Aufbau von jeder Ausführungsform kombiniert werden.
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Bei der ersten Ausführungsform wird eine Zunahme ΔNE der Maschinendrehzahl NE, die durch eine kleine Einspritzung verursacht wird, als Zunahme der Maschinenabgabe angenommen. Anstelle der Erfassung der Zunahme ΔNE wird mittels eines Verbrennungsdrucksensors ein Druck in einer Brennkammer erfasst und eine Zunahme des Verbrennungsdrucks kann als Zunahme der Maschinenabgabe angenommen werden.
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Bei der zweiten Ausführungsform wird das momentane Drehmoment (Arbeitsbelastung W) basierend auf einer Abweichung der Maschinendrehzahl NE berechnet. Allerdings kann das momentane Drehmoment (Arbeitsbelastung W) basierend auf der Abweichung des Verbrennungsdrucks berechnet werden.
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Bei der ersten Ausführungsform wird der Korrelationswert Ca (#1) zwischen der Zunahme ΔNE (#1) und der Einspritzmenge Q (#1) zur Einschätzung der Einspritzmenge Q (#2) verwendet. Allerdings wird eine Zunahme des Ausgabedrehmoments Trq (#1) basierend auf der Zunahme ΔNE (#1) berechnet, und ein Korrelationswert zwischen der Zunahme des Drehmoments Trq (#1) und der Zunahme ΔNE (#1) kann zur Einschätzung der Einspritzmenge Q (#2) verwendet werden.
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Obwohl bei den oben genannten Ausführungsformen zwei Zylinder jeweils mit dem Kraftstoffdrucksensor 22 ausgestattet sind, kann lediglich ein Zylinder mit dem Kraftstoffdrucksensor 22 ausgestattet sein. Ebenso kann der Kraftstoffdrucksensor 22 an jeder beliebigen Stelle in einem Kraftstoffzufuhrdurchlass zwischen einem Auslass 42a der Sammelleitung 42 und der Einspritzmündung 11b angeordnet sein. Beispielsweise kann der Kraftstoffdrucksensor 22 in einem Hochdruckrohr 22b angeordnet sein, das die Sammelleitung 42 und den Kraftstoffinjektor 10 verbindet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010223182 A [0004]
- JP 2010223183 A [0004]
- JP 2010223184 A [0004]
- JP 2010223185 A [0004]
