HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung 1. Field of the invention
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem, das eine Betriebscharakteristik, Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf der Grundlage eines Kraftstoffdrucks, der durch einen Drucksensor erfasst wird, in einer Brennkraftmaschine erfasst, in der eine Mehrstufeneinspritzung ausgeführt wird, d.h., dass Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zwei Mal oder mehrere Male in einem Verbrennungszyklus eingespritzt wird. The invention relates to a fuel injection characteristic detecting system that detects an operating characteristic of a fuel injection device based on a fuel pressure detected by a pressure sensor in an internal combustion engine in which a multi-stage injection is executed, that is, fuel from the fuel injection device twice or injected multiple times in a combustion cycle.
2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik 2. Description of the Related Art
Ein Kraftstoffzufuhrsystem, das in einer Brennkraftmaschine eingebaut ist, besteht prinzipiell aus einem Druckspeicher, dem ein Kraftstoff zugeführt wird, der unter Druck gesetzt worden ist, Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Verbindungskanälen, die den Druckspeicher und die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen verbinden. In jüngster Zeit ist ein System vorgeschlagen worden, das einen Drucksensor zur Erfassung eines Kraftstoffdrucks innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems umfasst und das konfiguriert ist, eine Betriebseigenschaft bzw. Betriebscharakteristik bzw. Betriebskennlinie der Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf der Grundlage eines Variationsmusters des Kraftstoffdrucks, der durch den Drucksensor während einer Ausführung einer Kraftstoffeinspritzung aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erfasst wird, zu lernen (siehe japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2011-190725 ( JP 2011-190725 A )). Bei einer Steuerung des Betriebs der Brennkraftmaschine wird oftmals eine sogenannte Mehrstufeneinspritzung ausgeführt, d.h., dass in einem Verbrennungszyklus eine Kraftstoffeinspritzung aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zwei Mal oder mehrere Male ausgeführt wird (oder zwei oder mehr Einspritzereignisse werden ausgeführt). A fuel supply system installed in an internal combustion engine basically consists of a pressure accumulator supplied with a fuel that has been pressurized, fuel injectors, and communication passages connecting the accumulator and the fuel injectors. Recently, a system has been proposed that includes a pressure sensor for detecting a fuel pressure within the fuel supply system and that is configured to have an operating characteristic of the fuel injection device based on a variation pattern of the fuel pressure supplied by the pressure sensor during execution a fuel injection from the fuel injection device is detected (see Japanese Patent Application Publication No. 2011-190725 ( JP 2011-190725 A )). In a control of the operation of the internal combustion engine, a so-called multi-stage injection is often carried out, that is, in one combustion cycle, fuel injection from the fuel injection device is carried out twice or more times (or two or more injection events are executed).
In dieser Verbindung wird, wenn der Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt wird, aufgrund der Kraftstoffeinspritzung eine Druckpulsation in der Innenseite bzw. dem Innenbereich des Kraftstoffzufuhrsystems erzeugt. Während der Mehrstufeneinspritzung wird die Kraftstoffeinspritzung von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung in deutlich kurzen Intervallen ausgeführt; folglich kann, wenn eine Druckpulsation im Nachgang zu einer Kraftstoffeinspritzung einer früheren Stufe erzeugt wird, eine Einspritzung einer späteren Stufe gestartet werden, bevor die Druckpulsation schwächer wird. In diesem Fall wird die Einspritzung der späteren Stufe in einem Zustand gestartet, bei dem der Kraftstoffdruck variiert oder fluktuiert; folglich umfassen variierende Komponenten des Kraftstoffdrucks, der durch den Drucksensor während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe erfasst werden, Variationen oder Fluktuationen aufgrund der Druckpulsation, die durch die Einspritzung der früheren Stufe verursacht wird, zusätzlich zu Variationen aufgrund der Einspritzung der späteren Stufe. Dies kann eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit zur Folge haben, wenn eine Betriebseigenschaft bzw. Betriebscharakteristik der Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf der Grundlage eines Variationsmusters des Kraftstoffdrucks (d.h., wie wird der Kraftstoffdruck variiert) während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe erfasst wird. In this connection, when the fuel is injected from the fuel injection device, a pressure pulsation is generated in the inside of the fuel supply system due to the fuel injection. During the multi-stage injection, fuel injection from the fuel injector is carried out at significantly short intervals; consequently, when a pressure pulsation is generated subsequent to a fuel injection of an earlier stage, a later stage injection may be started before the pressure pulsation becomes weaker. In this case, the injection of the later stage is started in a state where the fuel pressure varies or fluctuates; consequently, varying components of the fuel pressure detected by the pressure sensor during execution of the later stage injection include variations or fluctuations due to the pressure pulsation caused by the earlier stage injection, in addition to variations due to the later stage injection. This may result in a reduction in the detection accuracy when an operating characteristic of the fuel injection device is detected based on a variation pattern of the fuel pressure (i.e., how the fuel pressure varies) during execution of the later-stage injection.
In dem in der JP 2011-190725 A beschriebenen System wird, wenn die Betriebseigenschaft der Kraftstoffeinspritzvorrichtung während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe erfasst wird, eine variierende Komponente des Kraftstoffdrucks aufgrund einer Ausführung der Einspritzung der früheren Stufe auf der Grundlage des Kraftmaschinenbetriebszustands (beispielweise die Kraftstoffeinspritzmenge und die Kraftmaschinengeschwindigkeit bzw. Kraftmaschinendrehzahl) geschätzt, wobei die geschätzte variierende Komponente oder Druckpulsationskomponente aus dem Variationssignalverlauf bzw. Variationsschwingungsverlaufs des Kraftstoffdrucks entfernt wird, der während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe erfasst wird. In the in the JP 2011-190725 A As described above, when the operating characteristic of the fuel injection device is detected during execution of the later-stage injection, a varying component of the fuel pressure due to execution of the earlier-stage injection is estimated based on the engine operating state (for example, the fuel injection amount and the engine speed) wherein the estimated varying component or pressure pulsation component is removed from the variation waveform of the fuel pressure detected during execution of the later stage injection.
Zwischenzeitlich unterscheiden sich Ausbreitungseigenschaften (beispielsweise die Ausbreitungsgeschwindigkeit und -amplitude) einer Druckwelle in dem Kraftstoffzufuhrsystem in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs. Folglich unterscheiden sich, auch wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung in der gleichen Art und Weise angesteuert wird, Eigenschaften bzw. Charakteristiken einer Kraftstoffdruckpulsation, die in dem Kraftstoffzufuhrsystem aufgrund eines Antreibens der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erzeugt wird, in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs in dem Kraftstoffzufuhrsystem. Die Differenz in den Pulsationseigenschaften des Kraftstoffdrucks aufgrund der Differenz in der Temperatur kann einen Erfassungsfehler verursachen, wenn die Betriebseigenschaft der Kraftstoffeinspritzvorrichtung während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe auf der Grundlage des Variationsschwingungsverlaufs bzw. Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks erfasst wird. In the meantime, propagation characteristics (eg, propagation velocity and amplitude) of a pressure wave in the fuel supply system differ depending on the temperature of the fuel. Thus, even if the fuel injector is driven in the same manner, characteristics of fuel pressure pulsation generated in the fuel supply system due to driving of the fuel injection device differ depending on the temperature of the fuel in the fuel supply system. The difference in the pulsation characteristics of the fuel pressure due to the difference in temperature may cause a detection error when the operating characteristic of the fuel injection device is detected during execution of the later-stage injection based on the variation waveform of the fuel pressure.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Die Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend beschriebenen Situation entwickelt worden und stellt ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftslernsystem bereit, das in der Lage ist, eine Betriebseigenschaft bzw. Betriebscharakteristik einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf der Grundlage eines Kraftstoffdrucks in einem Kraftstoffzufuhrsystem genau zu erfassen. The invention has been developed in view of the situation described above, and provides a fuel injection characteristic learning system capable of an operating characteristic of an engine To accurately detect a fuel injector based on a fuel pressure in a fuel supply system.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem bereitgestellt, das in einer Brennkraftmaschine verwendet wird, das ein Kraftstoffzufuhrsystem mit einer Einspritzvorrichtung des Direkteinspritzungstyps, die Kraftstoff in einen Zylinder einspritzt, einem Druckspeicher, dem der Kraftstoff zugeführt wird, der unter Druck gesetzt worden ist, und einem Verbindungskanal umfasst, der die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Druckspeicher verbindet, wobei der Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt wird, sodass eine Mehrstufeneinspritzung, die zumindest eine Einspritzung einer früheren Stufe und eine Einspritzung einer späteren Stufe umfasst, die bei einem vorgegebenen Intervall ausgeführt werden, in einem Verbrennungszyklus ausgeführt wird. Das Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem umfasst einen Druckssensor, der einen Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems erfasst, wobei es konfiguriert ist, eine Betriebseigenschaft der Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf der Grundlage eines Variationsmusters des Kraftstoffdrucks zu erfassen, der durch den Drucksensor erfasst wird. Das Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem ist konfiguriert, einen Variationssignalverlauf bzw. Variationsschwingungsverlauf des Kraftstoffdrucks zu erzeugen, der durch den Drucksensor während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe erfasst wird, wobei das Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem konfiguriert ist, den erzeugten Variationssignalverlauf auf der Grundlage einer Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und einer Kraftstofftemperatur in einem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems zu korrigieren, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet ist und den Druckspeicher umfasst, wobei das Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem konfiguriert ist, die Betriebseigenschaft während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe auf der Grundlage des korrigierten Variationssignalverlaufs zu erfassen. According to one aspect of the invention, there is provided a fuel injection characteristic detecting system used in an internal combustion engine including a fuel supply system having a direct-injection type injector injecting fuel into a cylinder, a pressure accumulator supplied with the fuel that has been pressurized, and a connection passage connecting the fuel injection device to the accumulator, the fuel is injected from the fuel injection device, so that a multi-stage injection comprising at least one injection of an earlier stage and injection of a later stage, which are carried out at a predetermined interval in one Combustion cycle is performed. The fuel injection characteristic detecting system includes a pressure sensor that detects a fuel pressure within the fuel supply system, and is configured to detect an operating characteristic of the fuel injection device based on a variation pattern of the fuel pressure detected by the pressure sensor. The fuel injection characteristic detection system is configured to generate a variation waveform of the fuel pressure detected by the pressure sensor during execution of the later-stage injection, the fuel injection characteristic detection system configured to determine the generated variation waveform based on a fuel temperature within the fuel injection device and a fuel temperature in a portion of the fuel supply system disposed outside the fuel injection device and including the pressure accumulator, the fuel injection characteristic detection system configured to detect the operating characteristic during execution of the later-stage injection based on the corrected variation waveform.
Um einer Verringerung der Erfassungsgenauigkeit aufgrund der Differenz in der Kraftstofftemperatur, wie es vorstehend beschrieben ist, Einhalt zu gebieten, kann vorgeschlagen werden, eine Pulsationskomponente des Kraftstoffdrucks aufgrund einer Ausführung der Einspritzung der früheren Stufe auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur in dem Kraftstoffzufuhrsystem zu schätzen und die geschätzte Pulsationskomponente aus dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks, der während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe erfasst wird, zu entfernen, wenn die Betriebseigenschaft der Kraftstoffeinspritzvorrichtung während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe erfasst wird. In order to restrain a decrease in the detection accuracy due to the difference in the fuel temperature as described above, it may be proposed to estimate a pulsation component of the fuel pressure due to execution of the earlier stage injection based on the fuel temperature in the fuel supply system, and to remove estimated pulsation component from the variation waveform of the fuel pressure detected during execution of the later-stage injection when the operating characteristic of the fuel injection device is detected during execution of the later-stage injection.
In dem System, wie es vorstehend beschrieben ist, ist jedoch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung des Direkteinspritzungstyps direkt in der Brennkraftmaschine eingebaut; folglich ist die Temperatur der Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufgrund einer Wärme, die von der Kraftmaschine empfangen wird, die im Betrieb auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, wahrscheinlich hoch, wobei die Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung wahrscheinlich auch hoch ist. Demgegenüber ist es weniger wahrscheinlich, dass der Verbindungskanal und der Druckspeicher, von denen die meisten Teile oder alle Teile von der Kraftmaschine entfernt angeordnet sind, einen Einfluss der Kraftmaschinentemperatur empfangen, wobei es weniger wahrscheinlich ist, dass die Kraftstofftemperatur innerhalb des Verbindungskanals und des Druckspeichers hoch ist. Somit ist es in dem vorstehend beschriebenen System wahrscheinlich, dass eine Differenz in der Kraftstofftemperatur zwischen der Innenseite bzw. dem Innenraum der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und einem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems entsteht, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet ist und den Druckspeicher umfasst (d.h. die Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung). Zusätzlich ist die Beziehung in der Kraftstofftemperatur zwischen der Innenseite und der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung in dem Kraftstoffzufuhrsystem nicht konstant, sondern sie variiert entsprechend dem Betriebszustand und der Betriebsumgebung der Kraftmaschine. Folglich kann es, auch wenn die Pulsationskomponente des Kraftstoffdrucks einfach auf der Grundlage einer Kraftstofftemperatur geschätzt wird, die bei einer Stelle in dem Kraftstoffzufuhrsystem gemessen wird, und die Pulsationskomponente von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks entfernt wird, schwierig sein, die Pulsationskomponente des Kraftstoffdrucks aufgrund der Ausführung der Einspritzung der früheren Stufe von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks, der durch den Drucksensor während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe erfasst wird, in geeigneter Weise zu entfernen. However, in the system as described above, the direct-injection type fuel injection device is directly installed in the internal combustion engine; consequently, the temperature of the fuel injector is likely to be high due to heat received from the engine, which is heated to a high temperature during operation, and the fuel temperature within the fuel injector is also likely to be high. On the other hand, the communication passage and the accumulator with most or all of the parts away from the engine are less likely to receive influence of the engine temperature, and the fuel temperature inside the communication passage and the accumulator is less likely to be high is. Thus, in the system described above, it is likely that a difference in fuel temperature will occur between the inside of the fuel injector and a portion of the fuel supply system located outside the fuel injector and including the accumulator (i.e., the outside of the fuel injector). In addition, the relationship in the fuel temperature between the inside and the outside of the fuel injection device in the fuel supply system is not constant, but varies according to the operating state and the operating environment of the engine. Thus, even if the pulsation component of the fuel pressure is estimated simply based on a fuel temperature measured at a location in the fuel supply system and the pulsation component is removed from the variation waveform of the fuel pressure, the pulsation component of the fuel pressure due to the embodiment may be difficult the injection of the previous stage of the variation waveform of the fuel pressure, which is detected by the pressure sensor during execution of the injection of the later stage, to remove suitably.
Das Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem, wie es vorstehend beschrieben ist, erfasst jedoch die Betriebseigenschaft der Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufgrund einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe, indem der Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks, der während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe erfasst wird, auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und der Kraftstofftemperatur in einem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems korrigiert wird, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet ist und den Druckspeicher umfasst. Auf diese Weise können eine Pulsationskomponente, die in der Innenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erzeugt wird, und eine Pulsationskomponente, die in dem Abschnitt erzeugt wird, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet ist und den Druckspeicher umfasst, als Pulsationskomponenten des Kraftstoffdrucks, die durch eine Ausführung der Einspritzung der früheren Stufe verursacht werden, individuell mit hoher Genauigkeit geschätzt werden und von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks entfernt werden, der während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe erfasst wird. Dementsprechend kann das System, wie es vorstehend beschrieben ist, die Betriebseigenschaft der Kraftstoffeinspritzvorrichtung während einer Ausführung der Einspritzung der späteren Stufe mit hoher Genauigkeit auf der Grundlage des korrigierten Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks erfassen. However, the fuel injection characteristic detecting system as described above detects the operating characteristic of the fuel injection device due to execution of the later-stage injection by detecting the variation waveform of the fuel pressure detected during execution of the later-stage injection based on the fuel temperature within the fuel injection device and correcting the fuel temperature in a portion of the fuel supply system disposed outside the fuel injector and including the pressure accumulator. In this way, a pulsation component, which is generated in the inside of the fuel injection device, and a pulsation component, which in the Portion, which is disposed outside the fuel injection device and includes the pressure accumulator, as pulsation components of the fuel pressure caused by execution of the injection of the earlier stage, individually estimated with high accuracy and removed from the variation waveform of the fuel pressure, which during a Execution of the injection of the later stage is detected. Accordingly, as described above, the system can detect the operating characteristic of the fuel injection device during execution of the later-stage injection with high accuracy based on the corrected variation waveform of the fuel pressure.
In dem System, wie es vorstehend beschrieben ist, kann ein Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor bereitgestellt werden, der die Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erfasst, wobei die Kraftstofftemperatur in dem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet ist und den Druckspeicher umfasst, auf der Grundlage einer Temperatur einer Atmosphäre in dem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet ist und den Druckspeicher umfasst, und der Kraftstofftemperatur geschätzt wird, die durch den Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor erfasst wird. In the system as described above, an injector inside-side temperature sensor may be provided that detects the fuel temperature within the fuel injector, wherein the fuel temperature in the portion of the fuel supply system disposed outside the fuel injector and including the pressure accumulator based on a temperature of Atmosphere in the portion of the fuel supply system, which is disposed outside the fuel injection device and includes the pressure accumulator, and the fuel temperature is detected, which is detected by the injector in-side temperature sensor.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird die Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf einen hohen Pegel aufgrund von Wärme vergrößert, die von der Brennkraftmaschine empfangen wird. Folglich kann die Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung als eine Temperatur betrachtet werden, die mit dem Grad eines Wärmeempfangs von der Kraftmaschine korreliert ist. Ebenso wird die Temperatur des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems entsprechend dem Grad eines Wärmeempfangs von der Kraftmaschine, die auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, und dem Grad eines Wärmeverlusts an eine Atmosphäre mit einer relativ niedrigen Temperatur bestimmt. As described above, the fuel temperature inside the fuel injection device is increased to a high level due to heat received from the internal combustion engine. Thus, the fuel temperature within the fuel injector may be considered as a temperature correlated with the degree of heat receipt from the engine. Also, the temperature of the fuel within the fuel supply system is determined according to the degree of heat reception from the engine, which is heated to a high temperature, and the degree of heat loss to a relatively low-temperature atmosphere.
In dem System, wie es vorstehend beschrieben ist, kann, wenn die Betriebseigenschaft bzw. Betriebscharakteristik erfasst wird, die Kraftstofftemperatur, die durch den Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor erfasst wird, als die Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung verwendet werden. Des Weiteren kann die Kraftstofftemperatur in einem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet ist und den Druckspeicher umfasst, mit hoher Genauigkeit auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung als eine Temperatur, die mit dem Grad eines Wärmeempfangs von der Kraftmaschine korreliert ist, und der Temperatur einer Atmosphäre in dem vorstehend angegebenen Abschnitt als eine Temperatur, die mit dem Grad eines Wärmeverlusts von dem Kraftstoff korreliert ist, für eine Verwendung in einer Erfassung der Betriebseigenschaft geschätzt werden. In the system as described above, when the operating characteristic is detected, the fuel temperature detected by the injector in-side temperature sensor may be used as the fuel temperature within the fuel injector. Further, in a portion of the fuel supply system disposed outside the fuel injection device and including the pressure accumulator, the fuel temperature may be determined with high accuracy based on the fuel temperature within the fuel injection device as a temperature correlated with the degree of heat reception from the engine, and the temperature of an atmosphere in the above-mentioned portion is estimated as being a temperature correlated with the degree of heat loss from the fuel for use in detection of the operating characteristic.
In dem System, wie es vorstehend beschrieben ist, können ein Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor, der die Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erfasst, und ein Einspritzvorrichtungsaußenseitentemperatursensor bereitgestellt sein, der die Kraftstofftemperatur in dem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems erfasst, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet ist und den Druckspeicher umfasst. Mit dem so konfigurierten System können, wenn die Betriebseigenschaft erfasst wird, Kraftstofftemperaturen, die jeweils durch die zugeordneten Temperatursensoren mit hoher Genauigkeit erfasst werden, als die Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und die Kraftstofftemperatur in dem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet ist und den Druckspeicher umfasst, verwendet werden. In the system as described above, an injector inner-side temperature sensor that detects the fuel temperature within the fuel injector and an injector outer-side temperature sensor that detects the fuel temperature in the portion of the fuel supply system disposed outside the fuel injector and includes the accumulator may be provided. With the system thus configured, when the operating characteristic is detected, fuel temperatures respectively detected by the associated temperature sensors with high accuracy can be set as the fuel temperature within the fuel injector and the fuel temperature in the portion of the fuel supply system disposed outside the fuel injector and the fuel temperature Pressure accumulator includes used.
In dem System, wie es vorstehend beschrieben ist, kann ein Kühlmitteltemperatursensor, der eine Temperatur eines Kühlmittels der Brennkraftmaschine erfasst, bereitgestellt sein, wobei die Kühlmitteltemperatur, die durch den Kühlmitteltemperatursensor erfasst wird, anstelle der Kraftstofftemperatur, die durch den Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor erfasst wird, verwendet werden kann, wenn eine Erfassungsanomalie bei dem Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor auftritt. In the system, as described above, a coolant temperature sensor that detects a temperature of a coolant of the internal combustion engine may be provided, wherein the coolant temperature detected by the coolant temperature sensor is used in place of the fuel temperature detected by the injector inside temperature sensor when a detection abnormality occurs in the injector inner-side temperature sensor.
Die Temperatur des Kühlmittels der Brennkraftmaschine ist mit der Temperatur der Kraftmaschine selbst korreliert, wobei sie folglich als eine Temperatur betrachtet werden kann, die mit der Temperatur der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die direkt in der Kraftmaschine eingebaut ist, oder der Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung korreliert ist. The temperature of the engine coolant is correlated with the temperature of the engine itself, and thus can be considered as a temperature correlated with the temperature of the fuel injector installed directly in the engine or the fuel temperature within the fuel injector.
Mit dem System, das wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann die Kühlmitteltemperatur als eine der Temperaturen, die mit der Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung korreliert ist, erfasst werden und anstelle der Kraftstofftemperatur, die durch den Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor erfasst wird, verwendet werden, wenn die Kraftstofftemperatur, die durch den Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor erfasst wird, ein anormaler Wert beispielsweise aufgrund einer Anomalie in dem Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor wird. Folglich kann, auch wenn eine Erfassungsanomalie bei dem Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor auftritt, die Betriebseigenschaft bzw. Betriebscharakteristik der Kraftstoffeinspritzvorrichtung weiterhin mit hoher Genauigkeit erfasst werden. With the system configured as described above, the coolant temperature may be detected as one of the temperatures correlated to the fuel temperature within the fuel injector and used instead of the fuel temperature detected by the injector inboard temperature sensor when the fuel temperature, which is detected by the injector inside-side temperature sensor becomes an abnormal value due to, for example, an abnormality in the injector inside-side temperature sensor. Consequently, even if one Detection abnormality occurs in the injector inside-side temperature sensor, the operating characteristic of the fuel injection device is further detected with high accuracy.
Ebenso kann das System, wie es vorstehend beschrieben ist, konfiguriert sein, einen Schwingungsverlauf bzw. Signalverlauf einer Druckpulsation, die sich nur in der Innenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Nachgang zu einer Ausführung der Einspritzung der früheren Stufe ausbreitet, auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schätzen. Das System kann konfiguriert sein, einen Signalverlauf der Druckpulsation, die sich in der Innenseite und der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung in dem Kraftstoffzufuhrsystem im Nachgang zu einer Ausführung der Einspritzung der früheren Stufe ausbreitet, auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur in dem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems, der den Druckspeicher umfasst, zu schätzen. Das System kann konfiguriert sein, den korrigierten Variationssignalverlauf zu erhalten, indem Fluktuationen in den geschätzten Druckpulsationssignalverläufen von dem erzeugten Variationssignalverlauf entfernt werden. Also, as described above, the system may be configured to have a waveform of pressure pulsation propagating only in the inside of the fuel injector following execution of the earlier stage injection based on the fuel temperature within the fuel injector appreciate. The system may be configured to provide a waveform of the pressure pulsation propagating in the inside and outside of the fuel injector in the fuel delivery system following execution of the earlier stage injection based on the fuel temperature in the portion of the fuel delivery system that controls the accumulator includes, estimate. The system may be configured to obtain the corrected variation waveform by removing fluctuations in the estimated pressure pulsation waveforms from the generated variation waveform.
Ebenso kann das System, wie es vorstehend beschrieben ist, konfiguriert sein, Fluktuationen in einem zusammengesetzten Druckpulsationssignalverlauf bzw. Druckpulsationsschwingungsverlauf, der erhalten wird, indem der geschätzte Signalverlauf einer Druckpulsation, die sich nur in der Innenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausbreitet, und der geschätzte Signalverlauf einer Druckpulsation kombiniert werden, die sich in der Innenseite und der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems ausbreitet, von dem Variationssignalverlauf zu entfernen. Ebenso kann das System konfiguriert sein, jeweils Fluktuationen in dem geschätzten Signalverlauf einer Druckpulsation, die sich nur in der Innenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausbreitet, und Fluktuationen in dem geschätzten Signalverlauf einer Druckpulsation, die sich in der Innenseite und der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung in dem Kraftstoffzufuhrsystem ausbreitet, von dem Variationssignalverlauf zu entfernen. Also, as described above, the system may be configured to detect fluctuations in a composite pressure pulsation waveform obtained by estimating the estimated waveform of a pressure pulsation propagating only in the inside of the fuel injector and the estimated waveform of a pressure pulsation be combined, which propagates in the inside and the outside of the fuel injection device within the fuel supply system, to remove from the variation waveform. Also, the system may be configured to respectively display fluctuations in the estimated waveform of a pressure pulsation propagating only in the inside of the fuel injection device and fluctuations in the estimated waveform of a pressure pulsation propagating in the inside and outside of the fuel injection device in the fuel supply system. to remove from the variation waveform.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING
Merkmale, Vorteile sowie eine technische und gewerbliche Bedeutung von beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen: Features, advantages and technical and industrial significance of exemplary embodiments of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings, in which like numerals denote like elements. Show it:
1 eine Darstellung, die schematisch den Aufbau einer Brennkraftmaschine zeigt, in der ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftslernsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird, 1 FIG. 12 is a diagram schematically showing the structure of an internal combustion engine using a fuel injection characteristic learning system according to an embodiment of the invention; FIG.
2 eine Querschnittsdarstellung, die einen Querschnittsaufbau einer in 1 gezeigten Kraftstoffeinspritzvorrichtung zeigt, 2 a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of an in 1 shown fuel injector shows
3 ein Zeitablaufdiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Zeitsignalverlauf des Kraftstoffdrucks und einem Erfassungszeitsignalverlauf der Kraftstoffeinspritzrate angibt, 3 FIG. 15 is a timing chart indicating a relationship between a timing waveform of the fuel pressure and a detection timing waveform of the fuel injection rate. FIG.
4 ein Zeitablaufdiagramm, das einen Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung während einer Ausführung einer Mehrstufeneinspritzung anzeigt, 4 FIG. 3 is a timing chart indicating a variation waveform of the fuel pressure in the fuel injection device during execution of a multi-stage injection. FIG.
5 ein Zeitablaufdiagramm, das einen Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks anzeigt, der erhalten wird, nachdem der Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks, der in 4 gezeigt ist, korrigiert worden ist, 5 FIG. 15 is a timing chart indicating a variation waveform of the fuel pressure obtained after the variation waveform of the fuel pressure in FIG 4 shown has been corrected,
6 ein Flussdiagramm, das die Prozedur zur Ausführung einer Berechnungsverarbeitung zur Erzeugung des Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks veranschaulicht, 6 FIG. 4 is a flowchart illustrating the procedure for executing calculation processing for generating the variation waveform of the fuel pressure. FIG.
7 ein Blockschaltbild, das die Art und Weise einer Ausführung einer Korrekturverarbeitung zur Erzeugung des Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks zeigt, 7 FIG. 15 is a block diagram showing the manner of executing a correction processing for generating the variation waveform of the fuel pressure; FIG.
8 eine Darstellung, die schematisch den Aufbau einer Brennkraftmaschine zeigt, in der ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftslernsystem als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung entsprechend einem modifizierten Beispiel 4 des Ausführungsbeispiels gemäß 1–7 verwendet wird, 8th FIG. 12 is a diagram schematically showing the structure of an internal combustion engine in which a fuel injection characteristic learning system as another embodiment of the invention according to a modified example 4 of the embodiment of FIG 1 - 7 is used,
9 ein Flussdiagramm, das die Prozedur zur Ausführung einer Berechnungsverarbeitung gemäß dem modifizierten Beispiel 4 veranschaulicht, und 9 a flowchart illustrating the procedure for performing a calculation processing according to the modified example 4, and
10 ein Flussdiagramm, das die Prozedur zur Ausführung einer Berechnungsverarbeitung gemäß einem modifizierten Beispiel 5 des Ausführungsbeispiel gemäß 1–7 veranschaulicht. 10 FIG. 10 is a flow chart showing the procedure for performing calculation processing according to a modified example 5 of the embodiment of FIG 1 - 7 illustrated.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftslernsystem als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, ist ein Einlasskanal 12 mit Zylindern 11 einer Brennkraftmaschine 10 verbunden. Im Betrieb wird Luft in die Zylinder 11 der Kraftmaschine 10 über den Einlasskanal angesaugt. Die Brennkraftmaschine 10, die als eine Antriebsquelle dient, ist in einem Fahrzeug eingebaut. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Dieselkraftmaschine, die eine Vielzahl von Zylindern 11 (vier Zylinder #1, #2, #3, #4 gemäß diesem Ausführungsbeispiel) aufweist, als die Brennkraftmaschine 10 eingesetzt. In der Kraftmaschine 10 ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung des Direkteinspritzungstyps 20 für jeden der Zylinder 11 (#1–#4) angebracht und betriebsfähig, einen Kraftstoff direkt in den entsprechenden Zylinder 11 einzuspritzen. Der Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 eingespritzt wird, wenn sie angesteuert wird, um ein zugehöriges Ventil zu öffnen, wird mit der Einlassluft in Kontakt gebracht, die in dem Zylinder 11 der Kraftmaschine 10 komprimiert und erwärmt wird, wobei er gezündet und verbrannt wird. Dann wird in der Kraftmaschine 10 ein Kolben 13, der in jedem Zylinder 11 aufgenommen ist, aufgrund einer Energie, die mit einer Verbrennung des Kraftstoffs in dem Zylinder 11 erzeugt wird, nach unten gedrückt, sodass eine Kurbelwelle 14 gezwungen wird sich zu drehen. Ein Verbrennungsgas, das von der Verbrennung in dem Zylinder 11 der Kraftmaschine 10 erzeugt wird, wird als Abgas in einen Abgaskanal 15 der Kraftmaschine 10 ausgestoßen. A fuel injection characteristic learning system as an embodiment of the invention will be described below. As it is in 1 is shown is an inlet channel 12 with cylinders 11 an internal combustion engine 10 connected. In operation, air is in the cylinder 11 the engine 10 on the Inlet duct sucked. The internal combustion engine 10 serving as a drive source is installed in a vehicle. In this embodiment, a diesel engine having a plurality of cylinders 11 (four cylinders # 1, # 2, # 3, # 4 according to this embodiment), as the internal combustion engine 10 used. In the engine 10 is a direct-injection type fuel injection device 20 for each of the cylinders 11 (# 1- # 4) Installed and operational, a fuel directly into the appropriate cylinder 11 inject. The fuel coming from the fuel injector 20 When it is energized to open an associated valve, it is brought into contact with the intake air in the cylinder 11 the engine 10 compressed and heated, igniting and burning it. Then in the engine 10 a piston 13 that in every cylinder 11 is absorbed due to energy associated with combustion of the fuel in the cylinder 11 is generated, pushed down, leaving a crankshaft 14 is forced to turn. A combustion gas that comes from the combustion in the cylinder 11 the engine 10 is generated as exhaust gas in an exhaust passage 15 the engine 10 pushed out.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 sind individuell mit einer gemeinsamen Kraftstoffleitung bzw. einem Common-Rail 34 über Verzweigungskanäle 31a verbunden. Das Common-Rail 34 ist mit einem Kraftstofftank 32 über einen Zufuhrkanal 31b verbunden. Eine Kraftstoffpumpe 33, die den Kraftstoff unter Druck zuführt, ist in dem Zufuhrkanal 31b bereitgestellt. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Kraftstoff, der durch die Kraftstoffpumpe 33 gepumpt und unter Druck gesetzt wird, in dem Common-Rail 34 gespeichert, das als ein Druckspeicher dient, und der Innenseite jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 zugeführt. In diesem Ausführungsbeispiel fungieren die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20, die Verzweigungskanäle 31a, der Zufuhrkanal 31b, die Kraftstoffpumpe 33 und das Common-Rail 34 als ein Kraftstoffzufuhrsystem. The fuel injectors 20 are individually with a common fuel rail or a common rail 34 via branch channels 31a connected. The common rail 34 is with a fuel tank 32 via a supply channel 31b connected. A fuel pump 33 , which supplies the fuel under pressure, is in the supply channel 31b provided. In this embodiment, the fuel passing through the fuel pump 33 pumped and pressurized in the common rail 34 stored, which serves as an accumulator, and the inside of each fuel injection device 20 fed. In this embodiment, the fuel injectors function 20 , the branching channels 31a , the feed channel 31b , the fuel pump 33 and the common rail 34 as a fuel delivery system.
Ein Rückführungskanal 35 ist mit jeder der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 verbunden. Die Rückführungskanäle 35 für die jeweiligen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 sind mit dem Kraftstofftank 32 verbunden. Ein Teil des Kraftstoffs in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 wird zu dem Kraftstofftank 32 über den entsprechenden Rückführungskanal 35 zurückgeführt. A return channel 35 is with each of the fuel injectors 20 connected. The return channels 35 for the respective fuel injectors 20 are with the fuel tank 32 connected. Part of the fuel in the fuel injector 20 becomes the fuel tank 32 via the corresponding return channel 35 recycled.
Der interne Aufbau jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 wird nachstehend beschrieben. Wie es in 2 gezeigt ist, ist ein Nadelventil 22 innerhalb eines Gehäuses 21 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 bereitgestellt. Das Nadelventil 22 ist derart angebracht, dass es sich in dem Gehäuse 21 hin und her bewegen kann (sich in die vertikale Richtung in 2 bewegen kann). Eine Feder 24, die normalerweise das Nadelventil 22 hin zu Einspritzlöchern 23 (nach unten in 2) drückt, ist in dem Gehäuse 21 bereitgestellt. In dem Gehäuse 21 ist eine Düsenkammer 25 auf einer Seite des Nadelventils 22 (untere Seite in 2) ausgebildet, wobei eine Druckkammer 26 auf der anderen Seite des Nadelventils 22 (obere Seite in 2) ausgebildet ist. The internal structure of each fuel injector 20 will be described below. As it is in 2 is shown is a needle valve 22 within a housing 21 the fuel injector 20 provided. The needle valve 22 is mounted so that it is in the housing 21 can move back and forth (in the vertical direction in 2 can move). A feather 24 that normally use the needle valve 22 towards injection holes 23 (down in 2 ) is in the housing 21 provided. In the case 21 is a nozzle chamber 25 on one side of the needle valve 22 (lower side in 2 ), wherein a pressure chamber 26 on the other side of the needle valve 22 (upper side in 2 ) is trained.
Die Einspritzlöcher 23, die die Düsenkammer 25 mit der Außenseite des Gehäuses 21 verbinden, sind durch eine Bodenwand des Gehäuses 21 ausgebildet, das die Düsenkammer 25 definiert, wobei der Kraftstoff von dem Verzweigungskanal 31a (dem Common-Rail 34) zu der Düsenkammer 25 über einen Einlasskanal 27 zugeführt wird. Die Düsenkammer 25 und der Verzweigungskanal 31a (das Common-Rail 34) sind mit der Druckkammer 26 über einen Verbindungskanal 28 verbunden. Die Druckkammer 26 ist ebenso mit dem Rückführungskanal 35 (dem Kraftstofftank 32) über einen Ausstoßkanal 30 verbunden. The injection holes 23 holding the nozzle chamber 25 with the outside of the housing 21 connect, are through a bottom wall of the housing 21 formed the nozzle chamber 25 defined, wherein the fuel from the branch channel 31a (the common rail 34 ) to the nozzle chamber 25 via an inlet channel 27 is supplied. The nozzle chamber 25 and the branch channel 31a (the common rail 34 ) are with the pressure chamber 26 via a connection channel 28 connected. The pressure chamber 26 is also with the return channel 35 (the fuel tank 32 ) via a discharge channel 30 connected.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung des elektrisch angetriebenen Typs wird als die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 eingesetzt. Genauer gesagt ist eine piezoelektrische Betätigungseinrichtung 29, die aus geschichteten piezoelektrischen Elementen besteht, die sich in Reaktion auf ein Eingangssignal in der Form eines Ansteuerungsimpulses (ein Ventilöffnungssignal oder ein Ventilschließsignal) ausdehnen oder zusammenziehen, in dem Gehäuse 21 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 bereitgestellt. Ein Ventilkörper 29a ist bei der piezoelektrischen Betätigungseinrichtung 29 angebracht. Der Ventilkörper 29a ist in der Druckkammer 26 bereitgestellt. Wenn die piezoelektrische Betätigungseinrichtung 29 arbeitet, um den Ventilkörper 29a zu bewegen, wird die Druckkammer 26 mit einem ausgewählten Kanal aus dem Verbindungskanal 28 (die Düsenkammer 25) und dem Ausstoßkanal 30 (der Rückführungskanal 35) in Verbindung gebracht. A fuel injection device of the electrically driven type is called the fuel injection device 20 used. More specifically, a piezoelectric actuator 29 consisting of laminated piezoelectric elements expanding or contracting in the housing in response to an input signal in the form of a driving pulse (a valve opening signal or a valve closing signal) 21 the fuel injector 20 provided. A valve body 29a is in the piezoelectric actuator 29 appropriate. The valve body 29a is in the pressure chamber 26 provided. When the piezoelectric actuator 29 works to the valve body 29a to move, the pressure chamber becomes 26 with a selected channel from the connection channel 28 (the nozzle chamber 25 ) and the discharge channel 30 (the return channel 35 ) connected.
In der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20, wie sie vorstehend beschrieben ist, zieht sich die piezoelektrische Betätigungseinrichtung 29 zusammen, wenn sie ein Ventilschließsignal empfängt, um den Ventilkörper 29a so zu bewegen, dass der Verbindungskanal 28 und die Druckkammer 26 in Verbindung miteinander gebracht werden, wobei eine Verbindung zwischen dem Rückführungskanal 35 und der Druckkammer 26 geschlossen wird. Auf diese Weise ist die Düsenkammer 25 in Verbindung mit der Druckkammer 26 in einem Zustand, in dem verhindert wird, dass der Kraftstoff in der Druckkammer 26 zu dem Rückführungskanal 35 (dem Kraftstofftank 32) ausgestoßen wird. Als Ergebnis wird eine Druckdifferenz zwischen der Düsenkammer 25 und der Druckkammer 26 deutlich verringert, und das Nadelventil 22 bewegt sich unter der Vorspannkraft der Feder 24 zu einer Position, bei der es die Einspritzlöcher 23 blockiert oder schließt. Somit ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 in einen Zustand (Ventilschließzustand) versetzt, in dem kein Kraftstoff von der Einspritzvorrichtung 20 eingespritzt wird. In the fuel injection device 20 As described above, the piezoelectric actuator is pulled 29 when it receives a valve closing signal to the valve body 29a to move so that the connection channel 28 and the pressure chamber 26 be brought into connection with each other, wherein a connection between the return channel 35 and the pressure chamber 26 is closed. This is the nozzle chamber 25 in connection with the pressure chamber 26 in a condition that prevents the fuel in the pressure chamber 26 to the return channel 35 (the fuel tank 32 ) is ejected. As a result, a pressure difference between the nozzle chamber 25 and the pressure chamber 26 significantly reduced, and the needle valve 22 moves under the biasing force of the spring 24 to a position where there are the injection holes 23 blocked or closed. Thus, the fuel injection device 20 put in a state (valve closing state) in which no fuel from the injector 20 is injected.
Demgegenüber dehnt sich die piezoelektrische Betätigungseinrichtung 29 aus, wenn sie ein Ventilöffnungssignal empfängt, um den Ventilkörper 29a so zu bewegen, dass eine Verbindung zwischen dem Verbindungskanal 28 und der Druckkammer 26 geschlossen wird, wobei der Rückführungskanal 35 und die Druckkammer 26 in Verbindung miteinander gebracht werden. Auf diese Weise wird ein Teil des Kraftstoffs in der Druckkammer 26 zu dem Kraftstofftank 32 in einem Zustand, bei dem verhindert wird, dass der Kraftstoff von der Düsenkammer 25 in die Druckkammer 26 fließt, über den Rückführungskanal zurückgeführt. Als Ergebnis wird der Druck des Kraftstoffs in der Druckkammer 26 verringert und eine Druckdifferenz zwischen der Druckkammer 26 und der Düsenkammer 25 wird vergrößert, sodass das Nadelventil 22 sich weg von den Einspritzlöchern 23 gegen die Vorspannkraft der Feder 24 aufgrund der Druckdifferenz bewegt. Somit wird die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 in einen Zustand (Ventilöffnungszustand) versetzt, in dem der Kraftstoff von der Einspritzvorrichtung 20 eingespritzt wird. In contrast, the piezoelectric actuator expands 29 when it receives a valve opening signal to the valve body 29a so move that a connection between the connection channel 28 and the pressure chamber 26 is closed, wherein the return channel 35 and the pressure chamber 26 be brought into connection with each other. In this way, part of the fuel in the pressure chamber 26 to the fuel tank 32 in a condition that prevents the fuel from the nozzle chamber 25 in the pressure chamber 26 flows, returned via the return channel. As a result, the pressure of the fuel in the pressure chamber 26 decreases and a pressure difference between the pressure chamber 26 and the nozzle chamber 25 is enlarged so that the needle valve 22 away from the injection holes 23 against the biasing force of the spring 24 moved due to the pressure difference. Thus, the fuel injection device becomes 20 in a state (valve opening state) in which the fuel from the injector 20 is injected.
Ein Kraftstoffsensor 51, der den Kraftstoffdruck PQ und die Kraftstofftemperatur THQin in dem Einlasskanal 27 erfasst, ist integral in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 angebracht. Im Vergleich mit einer Vorrichtung, die den Kraftstoffdruck bei einer Position erfasst, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 getrennt ist, wie beispielsweise der Kraftstoffdruck in dem Common-Rail 34 (siehe 1), kann der Kraftstoffsensor 51 den Kraftstoffdruck bei einer Stelle erfassen, die nahe an den Einspritzlöchern 23 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 ist, wobei er Änderungen in dem Kraftstoffdruck innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 aufgrund einer Ventilöffnung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 genau erfassen kann. Der Kraftstoffsensor 51 besteht aus einem Sensorhauptkörper 51A, der ein Signal, das den Kraftstoffdruck angibt, und ein Signal ausgibt, das die Kraftstofftemperatur angibt, und einem Speicher 51B, der Erfassungswerte des Sensorhauptkörpers 51A speichert. Der Kraftstoffsensor 51 ist für jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 bereitgestellt, d.h. für jeden der Zylinder 11 (#1–#4) der Kraftmaschine 10 bereitgestellt. In diesem Ausführungsbeispiel fungiert der Kraftstoffsensor 51 als ein Drucksensor, der den Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems erfasst, und als ein Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor, der die Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erfasst. A fuel sensor 51 indicative of the fuel pressure PQ and the fuel temperature THQin in the intake passage 27 is integral with the fuel injector 20 appropriate. In comparison with a device that senses the fuel pressure at a position determined by the fuel injector 20 is disconnected, such as the fuel pressure in the common rail 34 (please refer 1 ), the fuel sensor can 51 detect the fuel pressure at a location close to the injection holes 23 the fuel injector 20 is, wherein it changes in the fuel pressure within the fuel injection device 20 due to a valve opening of the fuel injector 20 can capture exactly. The fuel sensor 51 consists of a sensor main body 51A which outputs a signal indicative of the fuel pressure and a signal indicative of the fuel temperature and a memory 51B , the detection values of the sensor main body 51A stores. The fuel sensor 51 is for every fuel injector 20 provided, ie for each of the cylinders 11 (# 1- # 4) of the engine 10 provided. In this embodiment, the fuel sensor functions 51 as a pressure sensor that detects the fuel pressure within the fuel supply system and as an injector in-side temperature sensor that detects the fuel temperature within the fuel injector.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist die Brennkraftmaschine 10 mit verschiedenen Sensoren zur Erfassung von Betriebsbedingungen bzw. Betriebszuständen als zugehörige Peripheriegeräte versehen. Die Sensoren umfassen den Kraftstoffsensor 51, wie er vorstehend beschrieben ist, einen Einlassluftmengensensor 52 zur Erfassung der Luftmenge, die durch den Einlasskanal 12 hindurchgeht (Durchgangsluftmenge GA), einen Einlasslufttemperatursensor 53 zur Erfassung der Temperatur der Einlassluft (Einlasslufttemperatur THA) und einen Kurbelpositionssensor 54 zur Erfassung der Drehzahl der Kurbelwelle 14 (Kraftmaschinengeschwindigkeit bzw. Kraftmaschinendrehzahl NE). Die Sensoren umfassen ferner einen Kühlmitteltemperatursensor 55 zur Erfassung der Kühlmitteltemperatur THW der Kraftmaschine 10, einen Beschleunigungseinrichtungspositionssensor 56 zur Erfassung der Betätigungsgröße (Beschleunigungseinrichtungsbetätigungsgröße ACC) eines Beschleunigungselements (wie beispielsweise eines Fahrpedals), einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 57 zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrzeuggeschwindigkeit SPD) usw.. As it is in 1 is shown is the internal combustion engine 10 provided with various sensors for detecting operating conditions or operating conditions as associated peripheral devices. The sensors include the fuel sensor 51 as described above, an intake air amount sensor 52 for detecting the amount of air passing through the inlet duct 12 passes through (Durchgangsluftmenge GA), an intake air temperature sensor 53 for detecting the temperature of intake air (intake air temperature THA) and a crank position sensor 54 for detecting the rotational speed of the crankshaft 14 (Engine speed or engine speed NE). The sensors further include a coolant temperature sensor 55 for detecting the coolant temperature THW of the engine 10 , an accelerator position sensor 56 for detecting the operation amount (accelerator operation amount ACC) of an accelerating member (such as an accelerator pedal), a vehicle speed sensor 57 for detecting the driving speed of the vehicle (vehicle speed SPD), etc.
Eine elektronische Steuerungseinheit 40, die eine arithmetische Verarbeitungseinheit umfasst, ist ebenso als Peripheriegerät der Kraftmaschine 10 bereitgestellt. Die elektronische Steuerungseinheit 40 empfängt Ausgangssignale der vorstehend angegebenen verschiedenen Sensoren, sie führt verschiedene Berechnungen auf der Grundlage der Ausgangssignale aus und sie führt verschiedene Steuerungen in Verbindung mit einem Betrieb der Kraftmaschine 10, wie beispielsweise eine Steuerung (Einspritzmengensteuerung) eines Betriebs der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 und eine Steuerung (Einspritzdrucksteuerung) eines Betriebs der Kraftstoffpumpe 33, auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse aus. An electronic control unit 40 which includes an arithmetic processing unit is also a peripheral device of the engine 10 provided. The electronic control unit 40 receives output signals from the above-mentioned various sensors, performs various calculations based on the output signals, and performs various controls in connection with an operation of the engine 10 such as control (injection amount control) of operation of the fuel injectors 20 and a controller (injection pressure control) of an operation of the fuel pump 33 , based on the calculation results.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Einspritzdrucksteuerung in der nachstehend beschriebenen Art und Weise ausgeführt. Anfangs wird ein Steuerungssollwert des Kraftstoffdrucks (Sollkraftstoffdruck) in dem Common-Rail 34 auf der Grundlage der Durchgangsluftmenge GA und der Kraftmaschinendrehzahl NE berechnet, wobei die Betriebsgröße (Kraftstoffzufuhrmenge oder Kraftstoffrückführungsmenge) der Kraftstoffpumpe 33 so eingestellt wird, dass der Ist-Kraftstoffdruck gleich dem Sollkraftstoffdruck wird. Durch die Einstellung der Betriebsgröße der Kraftstoffpumpe 33 wird der Kraftstoffdruck in dem Common-Rail 34, anders ausgedrückt der Kraftstoffeinspritzdruck der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 auf einen Druckpegel gesteuert, der für Kraftmaschinenbetriebsbedingungen geeignet ist. In this embodiment, the injection pressure control will be described below executed manner described. Initially, a control target value of the fuel pressure (target fuel pressure) in the common rail becomes 34 calculated based on the passage air amount GA and the engine speed NE, wherein the operation amount (fuel supply amount or fuel return amount) of the fuel pump 33 is set so that the actual fuel pressure becomes equal to the target fuel pressure. By adjusting the operating size of the fuel pump 33 the fuel pressure in the common rail 34 in other words, the fuel injection pressure of the fuel injectors 20 controlled to a pressure level suitable for engine operating conditions.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Einspritzmengensteuerung in der nachstehend beschriebenen Art und Weise ausgeführt. Anfangs wird auf der Grundlage von Werten (sogenannten Kraftmaschinenparametern), die mit dem Betriebszustand der Kraftmaschine 10 korreliert sind, wie beispielsweise die Durchgangsluftmenge GA, die Kraftmaschinendrehzahl NE und die Beschleunigungseinrichtungsbetätigungsgröße ACC, ein Einspritzmuster ausgewählt und verschiedene Steuerungssollwerte für jede Einspritzung des ausgewählten Einspritzmusters werden berechnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind Einspritzmuster als Kombinationen einer Voreinspritzung und einer Haupteinspritzung im Voraus eingestellt, wobei eines der Einspritzmuster für eine Ausführung der Einspritzmengensteuerung ausgewählt wird. Als verschiedene Steuerungssollwerte werden Sollwerte (Solleinspritzmengen) der Kraftstoffeinspritzmengen der Voreinspritzung und Haupteinspritzung, ein Sollwert (Solleinspritzzeitpunkt) des Einspritzzeitpunkts der Haupteinspritzung und ein Intervall (Einspritzintervall) zwischen der Voreinspritzung und der Haupteinspritzung berechnet. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Beziehungen zwischen dem Kraftmaschinenbetriebszustand, der durch die Kraftmaschinenparameter bestimmt wird, und jeweiligen Steuerungssollwerten, die für den Betriebszustand geeignet sind, und die Beziehung zwischen dem Kraftmaschinenbetriebszustand und einem Einspritzmuster, das für den Betriebszustand geeignet ist, im Voraus auf der Grundlage von Experimenten oder einer Simulation erhalten und in der elektronischen Steuerungseinheit 40 gespeichert. Dann stellt die elektronische Steuerungseinheit 40 verschiedene Steuerungssollwerte und ein Einspritzmuster aus den vorstehend genannten Beziehungen auf der Grundlage von derzeitigen Kraftmaschinenparametern ein. In this embodiment, the injection amount control is executed in the manner described below. Initially, based on values (so-called engine parameters), which coincide with the operating state of the engine 10 are correlated, such as the passing air amount GA, the engine speed NE and the accelerator operation amount ACC, an injection pattern selected, and various control target values for each injection of the selected injection pattern are calculated. In this embodiment, injection patterns as combinations of a pilot injection and a main injection are set in advance, and one of the injection patterns for executing the injection amount control is selected. As various control target values, target values (target injection amounts) of the pilot injection and main injection amounts, target value (target injection timing) of the injection timing of the main injection and interval (injection interval) between the pilot injection and the main injection are calculated. In this embodiment, relationships between the engine operating state determined by the engine parameters and respective control target values suitable for the operating state and the relationship between the engine operating state and an injection pattern suitable for the operating state are determined in advance obtained from experiments or a simulation and in the electronic control unit 40 saved. Then put the electronic control unit 40 various control target values and an injection pattern from the above relationships based on current engine parameters.
Dann wird ein Steuerungssollwert (Solleinspritzzeitdauer TAU) der Ventilöffnungszeitdauer der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 entsprechend einer Modellgleichung auf der Grundlage der Solleinspritzmenge und des Kraftstoffdrucks PQ eingestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein physikalisches Modell als ein Modell des Kraftstoffzufuhrsystems, das aus dem Common-Rail 34, den jeweiligen Verzweigungskanälen 31a, den jeweiligen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 usw. besteht, konstruiert, wobei die Solleinspritzzeitdauer TAU durch das physikalische Modell berechnet wird. Genauer gesagt wird eine Modellgleichung, die die Solleinspritzmenge, den Kraftstoffdruck PQ usw. als Parameter verwendet, bestimmt und im Voraus in der elektronischen Steuerungseinheit 40 gespeichert, wobei die Solleinspritzzeitdauer TAU unter Verwendung der Modellgleichung berechnet wird. Then, a control target value (target injection period TAU) of the valve opening period of the fuel injection device becomes 20 set according to a model equation based on the target injection amount and the fuel pressure PQ. According to this embodiment, a physical model is a model of the fuel supply system that is from the common rail 34 , the respective branch channels 31a , the respective fuel injectors 20 etc., wherein the target injection time TAU is calculated by the physical model. More specifically, a model equation using the target injection amount, the fuel pressure PQ, etc. as a parameter is determined and in advance in the electronic control unit 40 wherein the target injection time TAU is calculated using the model equation.
Dann werden Ansteuerungssignale entsprechend dem Solleinspritzzeitpunkt, dem Einspritzintervall und der Solleinspritzzeitdauer TAU von der elektronischen Steuerungseinheit 40 erzeugt, wobei jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20, die die Ansteuerungssignale empfängt, angesteuert wird, ein zugehöriges Ventil entsprechend den Ansteuerungssignalen zu öffnen. Auf diese Weise wird ein Kraftstoff, dessen Menge dem derzeitigen Kraftmaschinenbetriebszustand angemessen ist, von jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 in dem Einspritzmuster, das für den derzeitigen Kraftmaschinenbetriebszustand geeignet ist, eingespritzt und dem entsprechenden Zylinder der Kraftmaschine 10 zugeführt, sodass ein Drehmoment, das dem Kraftmaschinenbetriebszustand angemessen ist, an die Kurbelwelle 14 angelegt wird. Then, drive signals corresponding to the target injection timing, the injection interval and the target injection period TAU from the electronic control unit 40 generated, wherein each of the fuel injectors 20 driving the drive signals is driven to open a corresponding valve in accordance with the drive signals. In this way, a fuel whose amount is appropriate to the current engine operating state of each fuel injection device 20 in the injection pattern, which is suitable for the current engine operating state, injected and the corresponding cylinder of the engine 10 supplied, so that a torque that is appropriate to the engine operating condition, to the crankshaft 14 is created.
In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Erfassungsverarbeitung zur Erfassung einer Betriebseigenschaft (in diesem Ausführungsbeispiel die Menge des tatsächlich eingespritzten Kraftstoffs) der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks PQ ausgeführt, der durch den Kraftstoffsensor 51 erfasst wird. In this embodiment, a detection processing for detecting an operating characteristic (in this embodiment, the amount of actually injected fuel) of the fuel injection device 20 based on the fuel pressure PQ performed by the fuel sensor 51 is detected.
3 zeigt ein Beispiel von verschiedenen Parametern, die in der vorstehend genannten Erfassungsverarbeitung erfasst werden. Wie es in 3 gezeigt ist, umfassen die in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Parameter die Ventilöffnungsverzögerungszeit τd, die Vergrößerungsrate der Einspritzrate Qup, die maximale Einspritzrate Qmax, die Ventilschließverzögerungszeit τe und die Verringerungsrate der Einspritzrate Qdn. Genauer gesagt ist die Ventilöffnungsverzögerungszeit τd eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, bei dem ein Ventilöffnungssignal (3(a)) von der elektronischen Steuerungseinheit 40 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 erzeugt wird, zu einem Zeitpunkt, bei dem eine Kraftstoffeinspritzung von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 tatsächlich gestartet wird, und die Vergrößerungsrate der Einspritzrate Qup ist die Rate bzw. Geschwindigkeit, mit der die Kraftstoffeinspritzrate (3(b)) zunimmt, nachdem ein Ventilöffnungsbetrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 gestartet worden ist. Die maximale Einspritzrate Qmax ist der maximale Wert der Kraftstoffeinspritzrate, und die Ventilschließverzögerungszeit τe ist eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, bei dem ein Ventilschließsignal von der elektronischen Steuerungseinheit 40 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 erzeugt wird, zu einem Zeitpunkt, bei dem ein Ventilschließbetrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 (genauer gesagt eine Bewegung des Nadelventils 22 zu der Ventilschließposition) gestartet wird. Ferner ist die Reduktionsrate der Einspritzrate Qdn die Rate bzw. Geschwindigkeit, mit der die Kraftstoffeinspritzrate abnimmt, nachdem der Ventilschließbetrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 gestartet worden ist. 3 FIG. 14 shows an example of various parameters detected in the aforementioned detection processing. As it is in 3 1, the parameters used in this embodiment include the valve opening delay time τd, the rate of increase of the injection rate Qup, the maximum injection rate Qmax, the valve closing delay time τe, and the rate of decrease of the injection rate Qdn. More specifically, the valve opening delay time τd is a time period from a timing at which a valve opening signal ( 3 (a) ) from the electronic control unit 40 for the fuel injection device 20 is generated at a time when a fuel injection from the fuel injection device 20 is actually started, and the increase rate of the injection rate Qup is the rate at which the fuel injection rate ( 3 (b) ) increases after a valve opening operation of the fuel injection device 20 has been started. The maximum injection rate Qmax is the maximum value of the fuel injection rate, and the valve closing delay time τe is a time period from a timing at which a valve closing signal from the electronic control unit 40 for the fuel injection device 20 is generated at a time when a valve closing operation of the fuel injection device 20 (More specifically, a movement of the needle valve 22 to the valve closing position) is started. Further, the reduction rate of the injection rate Qdn is the rate at which the fuel injection rate decreases after the valve-closing operation of the fuel injection device 20 has been started.
In dem Erfassungsvorgang gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Zeitsignalverlauf (ein erfasster Zeitsignalverlauf) der Ist-Kraftstoffeinspritzrate auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks PQ, der durch den Kraftstoffsensor 51 erfasst wird, geformt. Der Kraftstoffdruck innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 (genauer gesagt der Düsenkammer 25) nimmt mit einer Vergrößerung der Hubgröße ab, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 angesteuert wird, ein zugehöriges Ventil zu öffnen, wobei er dann mit einer Verringerung der Hubgröße zunimmt, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 angesteuert wird, ein zugehöriges Ventil zu schließen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die vorstehend beschriebene Ventilöffnungsverzögerungszeit τd, die Verzögerungsrate der Einspritzrate Qup, die maximale Einspritzrate Qmax, die Ventilschließverzögerungszeit τe und die Rate der Verringerung bzw. Reduktion der Einspritzrate Qdn auf der Grundlage von Übergangsänderungen in dem Kraftstoffdruck (genauer gesagt des Kraftstoffdrucks PQ) innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 spezifiziert. Dann wird der Zeitsignalverlauf (der erfasste Zeitsignalverlauf) der Ist-Kraftstoffeinspritzrate auf der Grundlage der spezifizierten Werte gebildet. In the detection process according to this embodiment, a time waveform (a detected timing waveform) of the actual A fuel injection rate based on the fuel pressure PQ flowing through the fuel sensor 51 is captured, shaped. The fuel pressure within the fuel injector 20 (More specifically, the nozzle chamber 25 ) decreases with an increase in the stroke size when the fuel injection device 20 is actuated to open an associated valve, wherein it then increases with a reduction in the stroke size when the fuel injection device 20 is controlled to close an associated valve. In this embodiment, the above-described valve opening delay time τd, the injection rate deceleration rate Qup, the maximum injection rate Qmax, the valve closing delay time τe, and the rate of reduction of the injection rate Qdn are based on transient changes in the fuel pressure (more specifically, the fuel pressure PQ). inside the fuel injection device 20 specified. Then, the timing waveform (the detected timing waveform) of the actual fuel injection rate is formed based on the specified values.
Genauer gesagt wird anfangs ein Durchschnittswert des Kraftstoffdrucks PQ (3(c)) in einer vorgegebenen Zeitdauer T1, unmittelbar bevor ein Ventilöffnungsbetrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 gestartet wird, berechnet, wobei der Durchschnittswert als ein Referenzdruck Pbs gespeichert wird. Der Referenzdruck Pbs wird als ein Druck verwendet, der einem Kraftstoffdruck innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 zu der Zeit eines Schließens des Ventils in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 entspricht. More specifically, initially, an average value of the fuel pressure PQ ( 3 (c) ) in a predetermined time T1, immediately before a valve opening operation of the fuel injection device 20 is started, the average value being stored as a reference pressure Pbs. The reference pressure Pbs is used as a pressure corresponding to a fuel pressure within the fuel injection device 20 at the time of closing the valve in the fuel injector 20 equivalent.
Als nächstes wird ein Betriebsdruck Pac (= Pbse – P1) berechnet, indem ein vorgegebener Druck P1 von dem Referenzdruck Pbs subtrahiert wird. Der vorgegebene Druck P1 entspricht einer Größe, um die sich der Kraftstoffdruck PQ ändert, obwohl das Nadelventil 22 in der geschlossenen Position platziert ist, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 angesteuert wird, das Ventil zu öffnen oder das Ventil zu schließen, d.h. eine Änderungsgröße des Kraftstoffdrucks PQ, die nicht zu einer Bewegung des Nadelventils 22 beiträgt. Next, an operating pressure Pac (= Pbse-P1) is calculated by subtracting a predetermined pressure P1 from the reference pressure Pbs. The predetermined pressure P1 corresponds to a magnitude by which the fuel pressure PQ changes although the needle valve 22 is placed in the closed position when the fuel injector 20 is driven to open the valve or to close the valve, ie, a change amount of the fuel pressure PQ, which does not cause a movement of the needle valve 22 contributes.
Danach wird eine Gerade L1 (in 3 eine lineare Funktion mit kartesischen Koordinaten, deren vertikale Achse die Kraftstoffeinspritzrate angibt und deren horizontale Achse die Zeit angibt), deren Differenz zu dem Kraftstoffdruck PQ minimiert ist, in einer Zeitdauer einer Abnahme des Kraftstoffdrucks PQ unmittelbar nach dem Start der Kraftstoffeinspritzung durch die Methode der kleinsten Quadrate erhalten, wobei ein Schnittpunkt A der Gerade L1 und des Betriebsdrucks Pac berechnet wird. Dann wird ein Zeitpunkt, der einem Punkt AA entspricht, der um eine Verzögerungsgröße in einer Erfassung des Kraftstoffdrucks PQ zeitlich früher als der Schnittpunkt A liegt, als die Zeit (Einspritzungsstartzeit Tos) spezifiziert, bei der begonnen wird, den Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 einzuspritzen. Die Verzögerungsgröße in einer Erfassung des Kraftstoffdrucks PQ ist eine Zeitdauer, die einer Verzögerung in dem Zeitpunkt einer Änderung des Kraftstoffdrucks PQ in Bezug auf den Zeitpunkt einer Druckänderung der Düsenkammer 25 (siehe 2) der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 entspricht, wobei die Verzögerung beispielsweise aufgrund einer Entfernung zwischen der Düsenkammer 25 und dem Kraftstoffsensor 51 auftritt. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Zeitdauer von der Zeit, bei der ein Ventilöffnungssignal von der elektronischen Steuerungseinheit 40 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 erzeugt wird, zu der vorstehend genannten Einspritzstartzeit Tos als die Ventilöffnungsverzögerungszeit τd spezifiziert. After that, a straight line L1 (in 3 a linear function with Cartesian coordinates whose vertical axis indicates the fuel injection rate and whose horizontal axis indicates the time) whose difference from the fuel pressure PQ is minimized, in a period of decrease of the fuel pressure PQ immediately after the start of the fuel injection by the method of the smallest one Squares obtained, wherein an intersection A of the straight line L1 and the operating pressure Pac is calculated. Then, a time corresponding to a point AA earlier than the intersection point A by a delay amount in detection of the fuel pressure PQ is specified as the time (injection start time Tos) at which to start the fuel from the fuel injection device 20 inject. The delay amount in detection of the fuel pressure PQ is a time duration that is a delay in the timing of a change in the fuel pressure PQ with respect to the timing of a pressure change of the nozzle chamber 25 (please refer 2 ) of the fuel injection device 20 for example, due to a distance between the nozzle chamber 25 and the fuel sensor 51 occurs. In this embodiment, a time period from the time when a valve opening signal from the electronic control unit 40 for the fuel injection device 20 is specified to the above-mentioned injection start time Tos as the valve opening delay time τd.
Ebenso wird eine Gerade L2 (in 3 eine lineare Funktion bei kartesischen Koordinaten, deren vertikale Achse die Kraftstoffeinspritzrate anzeigt und deren horizontale Achse die Zeit anzeigt), deren Differenz zu dem Kraftstoffdruck PQ minimiert ist, in einer Zeitdauer einer Vergrößerung des Kraftstoffdrucks PQ, der zunimmt, nachdem er einmal mit dem Start der Kraftstoffeinspritzung abgenommen hat, durch die Methode der kleinsten Quadrate erhalten, wobei ein Schnittpunkt B der Geraden L2 und des Betriebsdrucks Pac berechnet wird. Dann wird ein Zeitpunkt, der einem Punkt BB entspricht, der um die Verzögerungsgröße bei einer Erfassung zeitlich früher als der Schnittpunkt B liegt, als die Zeit (Einspritzstoppzeit Tce) spezifiziert, bei der die Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 gestoppt ist. Likewise, a line L2 (in 3 a linear function at Cartesian coordinates whose vertical axis indicates the fuel injection rate and whose horizontal axis indicates the time) whose difference from the fuel pressure PQ is minimized, in a period of increase of the fuel pressure PQ which increases after being started once Fuel injection is obtained by the method of least squares, wherein an intersection B of the line L2 and the operating pressure Pac is calculated. Then, a timing corresponding to a point BB earlier than the intersection point B by the amount of delay in detection is specified as the time (injection stop time Tce) at which the fuel injection by the fuel injection device 20 is stopped.
Des Weiteren wird ein Schnittpunkt C zwischen der Gerade L1 und der Gerade L2 berechnet, wobei eine Differenz zwischen dem Kraftstoffdruck PQ und dem Betriebsdruck Pac (eine hypothetische Druckverringerung ΔP [= Pac – PQ]) bei dem Schnittpunkt C erhalten wird. Ebenso wird eine hypothetische maximale Kraftstoffeinspritzrate VRt (= ΔP × G1) berechnet, indem die hypothetische Druckverringerung ΔP mit einer Verstärkung G1 multipliziert wird, die auf der Grundlage der Solleinspritzmenge und des Sollkraftstoffdrucks eingestellt wird. Ferner wird die maximale Einspritzrate Qmax (= VRt × G2) berechnet, indem die hypothetische maximale Kraftstoffeinspritzrate VRt mit einer Verstärkung G2 multipliziert wird, die auf der Grundlage der Solleinspritzmenge und des Sollkraftstoffdrucks eingestellt wird. In diesem Ausführungsbeispiel werden Werte, die zu einer Zeit eingestellt werden, wenn der Kraftstoffsensor 51 den Kraftstoffdruck PQ erfasst, der für ein Bilden des erfassten Zeitsignalverlaufs verwendet wird, als die Solleinspritzmenge und der Sollkraftstoffdruck eingesetzt, die für eine Einstellung der jeweiligen Verstärkungen G1, G2 verwendet werden. Further, an intersection C between the straight line L1 and the straight line L2 is calculated, and a difference between the fuel pressure PQ and the operating pressure Pac (a hypothetical pressure decrease ΔP [= Pac-PQ]) at the intersection C is obtained. Also, a hypothetical maximum fuel injection rate VRt (= ΔP × G1) is calculated by multiplying the hypothetical pressure reduction ΔP by a gain G1 that is set based on the target injection amount and the target fuel pressure. Further, the maximum injection rate Qmax (= VRt × G2) is calculated by multiplying the hypothetical maximum fuel injection rate VRt by a gain G2 that is set based on the target injection amount and the target fuel pressure. In this embodiment, values that are set at a time when the fuel sensor 51 detects the fuel pressure PQ used for forming the detected timing waveform, as the target injection amount and the target fuel pressure used for setting the respective gains G1, G2.
Danach wird ein Punkt CC berechnet, der um die Verzögerungsgröße bei einer Erfassung zeitlich früher als der Schnittpunkt C liegt, wobei ein Punkt D spezifiziert wird, bei dem die Kraftstoffeinspritzrate gleich der hypothetischen maximalen Kraftstoffeinspritzrate VRt zu der Zeit CC wird. Dann wird ein Zeitpunkt, der diesem Punkt D entspricht, als die Zeit (Ventilschließstartzeit Tcs) spezifiziert, bei der der Ventilschließbetrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 gestartet wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Zeitdauer von der Zeit, wenn das Ventilschließsignal von der elektronischen Steuerungseinheit 40 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 erzeugt wird, zu der vorstehend genannten Ventilschließstartzeit Tcs als die Ventilschließverzögerungszeit τe spezifiziert. Thereafter, a point CC which is earlier in time than the intersection C by the amount of delay in detection is specified, specifying a point D at which the fuel injection rate becomes equal to the hypothetical maximum fuel injection rate VRt at the time CC. Then, a time corresponding to this point D is specified as the time (valve closing start time Tcs) at which the valve closing operation of the fuel injection device 20 is started. In this embodiment, a time period from the time when the valve closing signal from the electronic control unit 40 for the fuel injection device 20 is specified at the aforementioned valve closing start time Tcs as the valve closing delay time τe.
Ebenso wird eine Gerade L3 erhalten, die den vorstehend beschriebenen Punkt D mit der Einspritzstartzeit Tos (genauer gesagt ein Punkt, bei dem die Kraftstoffeinspritzrate gleich "0" zu dieser Zeit Tos wird) verbindet, wobei die Steigung der Gerade L3 (genauer gesagt die Vergrößerungsrate bzw. Vergrößerungsgeschwindigkeit der Kraftstoffeinspritzrate pro Zeiteinheit) als die Vergrößerungsrate der Einspritzrate Qup spezifiziert wird. Also, a straight line L3 is obtained which connects the above-described point D with the injection start time Tos (more specifically, a point at which the fuel injection rate becomes "0" at this time Tos), the slope of the straight line L3 (more specifically, the enlargement rate or increasing rate of the fuel injection rate per unit time) is specified as the enlargement rate of the injection rate Qup.
Ferner wird eine Gerade L4, die den Punkt D mit der Einspritzstoppzeit Tce (genauer gesagt einem Punkt, bei dem die Kraftstoffeinspritzrate gleich "0" zu dieser Zeit Tce wird) erhalten, wobei die Steigung der Gerade L4 (genauer gesagt die Verringerungsrate bzw. Verringerungsgeschwindigkeit der Kraftstoffeinspritzrate pro Einheitszeit) als die Verringerungsrate bzw. Verringerungsgeschwindigkeit der Einspritzrate Qdn spezifiziert wird. Further, a straight line L4 which obtains the point D with the injection stop time Tce (more specifically, a point at which the fuel injection rate becomes "0" at this time Tce) is obtained, the slope of the straight line L4 (more specifically, the decreasing rate the fuel injection rate per unit time) is specified as the decreasing rate of the injection rate Qdn.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Zeitsignalverlauf mit einer Trapezform, der auf der Grundlage der so spezifizierten Ventilöffnungsverzögerungszeit τd, der Vergrößerungsrate der Einspritzrate Qup, der maximalen Einspritzrate Qmax, der Verringerungsrate der Einspritzrate Qdn und der Ventilschließverzögerungszeit τe gebildet wird, als der erfasste Zeitsignalverlauf bezüglich der Kraftstoffeinspritzrate verwendet. Dann wird ein Wert, der der Fläche des trapezförmigen Zeitsignalverlaufs entspricht, als die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge (tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge) erfasst. In this embodiment, the time waveform having a trapezoidal shape formed on the basis of the thus-specified valve opening delay time τd, the rate of increase of the injection rate Qup, the maximum injection rate Qmax, the rate of decrease of the injection rate Qdn, and the valve closing delay time τe is taken as the detected timing waveform with respect to the fuel injection rate used. Then, a value corresponding to the area of the trapezoidal time waveform is detected as the actual fuel injection amount (actual fuel injection amount).
Wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 angesteuert wird, ein zugehöriges Ventil zu öffnen oder zu schließen, wird zeitweilig eine Druckpulsation in dem Kraftstoffzufuhrsystem unmittelbar nach dem Ventilschließen erzeugt. In der Brennkraftmaschine 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Mehrstufeneinspritzung (genauer gesagt eine Kraftstoffeinspritzung, die aus einer Voreinspritzung als Einspritzung einer früheren Stufe und einer Haupteinspritzung als eine Einspritzung einer späteren Stufe besteht) ausgeführt, d.h. der Kraftstoff wird von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 zwei Mal oder mehrere Male in einem Verbrennungszyklus eingespritzt. Während der Mehrstufeneinspritzung findet die Kraftstoffeinspritzung von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 bei deutlich kurzen Intervallen statt; folglich kann, wenn eine Druckpulsation bei einer Ausführung der Voreinspritzung erzeugt wird, die Haupteinspritzung gestartet werden, bevor die Druckpulsation abnimmt. When the fuel injector 20 is driven to open or close an associated valve, a pressure pulsation is temporarily generated in the fuel supply system immediately after the valve closing. In the internal combustion engine 10 According to this embodiment, a multi-stage injection (more specifically, a fuel injection consisting of a pilot injection as an earlier stage injection and a main injection as a later stage injection) is executed, ie, the fuel is discharged from the fuel injection device 20 injected twice or more times in a combustion cycle. During the multi-stage injection, the fuel injection from the fuel injector finds 20 at clearly short intervals; consequently, when a pressure pulsation is generated upon execution of the pilot injection, the main injection may be started before the pressure pulsation decreases.
In dem vorstehend beschriebenen Fall wird die Haupteinspritzung in einem Zustand gestartet, bei dem der Kraftstoffdruck variiert, wie es in 4 gezeigt ist; folglich umfassen Variationen in dem Kraftstoffdruck PQ, der durch den Kraftstoffsensor 51 während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst wird, zusätzlich zu Druckvariationen, die durch die Haupteinspritzung verursacht werden, eine Druckpulsation, die durch die Voreinspritzung verursacht wird. Dies hat eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit zur Folge, wenn die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage davon erfasst wird, wie der Kraftstoffdruck PQ während einer Ausführung der Haupteinspritzung variiert. In the case described above, the main injection is started in a state where the fuel pressure varies as shown in FIG 4 is shown; thus, variations in the fuel pressure PQ provided by the fuel sensor include 51 is detected during execution of the main injection, in addition to pressure variations caused by the main injection, a pressure pulsation caused by the pilot injection. This results in a reduction of the detection accuracy when the actual fuel injection amount is detected based on how the fuel pressure PQ varies during execution of the main injection.
Folglich schätzt, wenn das System gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst, das System eine Variationskomponente des Kraftstoffdrucks PQ (entsprechend der Druckpulsation) aufgrund einer Ausführung der Voreinspritzung auf der Grundlage der Solleinspritzmenge und des Solleinspritzdrucks, wobei es die geschätzte Druckpulsationskomponente von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ entfernt, der während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst wird. Dann wird, wie es in 5 als ein Beispiel gezeigt ist, ein erfasster Zeitsignalverlauf während einer Ausführung der Haupteinspritzung auf der Grundlage des Variationssignalverlaufs gebildet, von dem die Variationskomponente entfernt worden ist, wobei die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des erfassten Zeitsignalverlaufs erfasst wird. Thus, when the system according to this embodiment detects the actual fuel injection amount during execution of the main injection, the system estimates a variation component of the fuel pressure PQ (corresponding to the pressure pulsation) due to execution of the pilot injection based on the target injection amount and the target injection pressure, which is the estimated one Pressure pulsation component of the variation waveform of the fuel pressure PQ, which is detected during execution of the main injection. Then, as it is in 5 as an example, a detected timing waveform during execution of the main injection is formed based on the variation waveform from which the variation component has been removed, the actual fuel injection amount being detected based on the detected timing waveform.
In der Zwischenzeit unterscheiden sich Ausbreitungseigenschaften (wie beispielsweise die Ausbreitungsgeschwindigkeit und die Amplitude) einer Druckwelle in dem Kraftstoffzufuhrsystem in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs. Folglich unterscheiden sich, auch wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 angesteuert wird, um ein zugehöriges Ventil in der gleichen Art und Weise zu öffnen und zu schließen, Eigenschaften der Kraftstoffdruckpulsation in dem Kraftstoffzufuhrsystem, die bei einem Ventilöffnen und -schließen erzeugt werden, in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs in dem Kraftstoffzufuhrsystem. Die Unterschiede in den Pulsationseigenschaften des Kraftstoffdrucks aufgrund einer Differenz in der Kraftstofftemperatur können einen Erfassungsfehler verursachen, wenn die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge während einer Ausführung der Haupteinspritzung auf der Grundlage des Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks PQ erfasst wird, der durch den Kraftstoffsensor 51 erfasst wird. In the meantime, propagation characteristics (such as propagation velocity and amplitude) of a pressure wave in the fuel supply system differ depending on the temperature of the fuel. Consequently, even if the fuel injector differ 20 in order to open and close an associated valve in the same manner, characteristics of the fuel pressure pulsation in the fuel supply system, which are generated at a valve opening and closing, depending on the temperature of the fuel in the fuel supply system. The differences in the pulsation properties of the Fuel pressure due to a difference in the fuel temperature may cause a detection error when the actual fuel injection amount during execution of the main injection is detected based on the variation waveform of the fuel pressure PQ detected by the fuel sensor 51 is detected.
Um einer Verringerung der Erfassungsgenauigkeit aufgrund der Differenz in der Kraftstofftemperatur Einhalt zu gebieten, kann vorgeschlagen werden, eine Pulsationskomponente des Kraftstoffdrucks PQ aufgrund einer Ausführung der Voreinspritzung auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur in dem Kraftstoffzufuhrsystem zu schätzen und die geschätzte Pulsationskomponente von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ, der während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst wird, zu entfernen, wenn die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst wird. In order to restrain a decrease in the detection accuracy due to the difference in the fuel temperature, it may be proposed to estimate a pulsation component of the fuel pressure PQ due to execution of the pilot injection on the basis of the fuel temperature in the fuel supply system and the estimated pulsation component of the variation waveform of the fuel pressure PQ. detected during execution of the main injection, when the actual fuel injection amount is detected during execution of the main injection.
In dem System gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind jedoch die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 direkt in der Brennkraftmaschine 10 angebracht; folglich ist es wahrscheinlich, dass die Temperatur der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 aufgrund einer Wärme, die von der Kraftmaschine 10 empfangen wird, die im Betrieb auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, hoch ist, wobei es wahrscheinlich ist, dass auch die Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 hoch ist. Demgegenüber ist es vergleichsweise weniger wahrscheinlich, dass die Verzweigungskanäle 31a und das Common-Rail 34, die alle entfernt von der Kraftmaschine 10 angeordnet sind, einen Einfluss der Kraftmaschinentemperatur empfangen, wobei es weniger wahrscheinlich ist, dass die Kraftstofftemperaturen innerhalb der Verzweigungskanäle 31a und des Common-Rails 34 hoch sind. Somit ist es wahrscheinlich, dass in dem System gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Differenz in der Kraftstofftemperatur zwischen der Innenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 und einem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems entsteht, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 angeordnet ist und das Common-Rail 34 umfasst (dieser Abschnitt wird als "die Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20" bezeichnet). However, in the system according to this embodiment, the fuel injectors are 20 directly in the internal combustion engine 10 appropriate; consequently, it is likely that the temperature of the fuel injectors 20 due to a heat coming from the engine 10 is high, which is heated to a high temperature in operation is high, and it is likely that the fuel temperature within the fuel injectors 20 is high. In contrast, it is relatively less likely that the branch channels 31a and the common rail 34 , all removed from the engine 10 are received, receive an influence of the engine temperature, wherein it is less likely that the fuel temperatures within the branch channels 31a and the common rail 34 are high. Thus, in the system according to this embodiment, it is likely that a difference in the fuel temperature between the inside of the fuel injectors 20 and a portion of the fuel delivery system that is external to the fuel injectors 20 is arranged and the common rail 34 includes (this section is called "the outside of the fuel injectors 20 " designated).
Die Beziehung in der Kraftstofftemperatur zwischen der Innenseite und der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 in dem Kraftstoffzufuhrsystem ist nicht konstant, sondern sie ändert sich entsprechend Betriebsbedingungen und Betriebsumgebungen der Brennkraftmaschine 10. Folglich kann es, auch wenn eine Pulsationskomponente des Kraftstoffdrucks einfach auf der Grundlage einer Kraftstofftemperatur geschätzt wird, die an einer Stelle in dem Kraftstoffzufuhrsystem gemessen wird, und die Pulsationskomponente von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ entfernt wird, schwierig sein, die Pulsationskomponente des Kraftstoffdrucks aufgrund einer Ausführung der Voreinspritzung von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ, der durch den Kraftstoffsensor 51 während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst wird, in geeigneter Weise zu entfernen. The relationship in the fuel temperature between the inside and the outside of the fuel injectors 20 in the fuel supply system is not constant, but changes according to operating conditions and operating environments of the internal combustion engine 10 , Thus, even if a pulsation component of the fuel pressure is estimated simply based on a fuel temperature measured at a location in the fuel supply system and the pulsation component is removed from the variation waveform of the fuel pressure PQ, it may be difficult to control the pulsation component of the fuel pressure Execution of the pre-injection of the variation signal curve of the fuel pressure PQ, by the fuel sensor 51 detected during execution of the main injection, to remove suitably.
In Anbetracht des vorstehend beschriebenen Punkts erfasst das System gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge während einer Ausführung der Haupteinspritzung in der nachstehend beschriebenen Art und Weise. In view of the above-described point, the system according to this embodiment detects the actual fuel injection amount during execution of the main injection in the manner described below.
Anfangs wird ein Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ, der durch den Kraftstoffsensor 51 während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst wird, gebildet (siehe 4). Dann wird der Variationssignalverlauf auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur THQin innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 und der Kraftstofftemperatur THQout außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 in dem Kraftstoffsystem korrigiert. Dann wird ein erfasster Zeitsignalverlauf während einer Ausführung der Haupteinspritzung auf der Grundlage des Variationssignalverlaufs gebildet, und die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge wird auf der Grundlage des erfassten Zeitsignalverlaufs erfasst. Initially, a variation waveform of the fuel pressure PQ flowing through the fuel sensor becomes 51 during an execution of the main injection is formed (see 4 ). Then, the variation waveform on the basis of the fuel temperature THQin within the fuel injection device 20 and the fuel temperature THQout outside the fuel injection device 20 corrected in the fuel system. Then, a detected timing waveform during execution of the main injection is formed based on the variation waveform, and the actual fuel injection amount is detected based on the detected timing waveform.
In der vorstehend beschriebenen Art und Weise können eine Pulsationskomponente in der Innenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 und eine Pulsationskomponente bei der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 individuell mit hoher Genauigkeit geschätzt werden und von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ, der während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst wird, entfernt werden. Dementsprechend kann die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge während einer Ausführung der Haupteinspritzung mit hoher Genauigkeit auf der Grundlage des korrigierten Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks PQ erfasst werden. In the manner described above, a pulsation component in the inside of the fuel injection device 20 and a pulsation component at the outside of the fuel injection device 20 can be individually estimated with high accuracy and removed from the variation waveform of the fuel pressure PQ detected during execution of the main injection. Accordingly, the actual fuel injection amount during execution of the main injection can be detected with high accuracy on the basis of the corrected variation waveform of the fuel pressure PQ.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein tatsächlich gemessener Wert (Kraftstofftemperatur THQin), der durch den Kraftstoffsensor 51 erfasst wird, als die Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 verwendet. Eine Kraftstofftemperatur, die auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, einer Einlasslufttemperatur THA und der Kraftstofftemperatur THQin geschätzt wird, wird als die Kraftstofftemperatur THQout außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 verwendet. Nachstehend wird die Art und Weise eines Schätzens der Kraftstofftemperatur THQout beschrieben. In this embodiment, an actual measured value (fuel temperature THQin) generated by the fuel sensor becomes 51 is detected as the fuel temperature within the fuel injection device 20 used. A fuel temperature estimated based on the vehicle speed SPD, an intake air temperature THA and the fuel temperature THQin is expressed as the fuel temperature THQout outside the fuel injection device 20 used. The manner of estimating the fuel temperature THQout will be described below.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird die Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 auf einen hohen Pegel aufgrund einer Wärme vergrößert, die von der Brennkraftmaschine 10 empfangen wird. Folglich kann die Kraftstofftemperatur THQin innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 als eine Temperatur betrachtet werden, die mit dem Grad eines Wärmeempfangs von der Kraftmaschine 10 korreliert ist. Ebenso wird die Temperatur des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems entsprechend dem Grad eines Wärmeempfangs von der Kraftmaschine 10, die auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, und dem Grad eines Wärmeverlusts an eine Atmosphäre mit einer relativ niedrigen Temperatur bestimmt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und die Einlasslufttemperatur THA sind Werte, die die Temperatur einer Atmosphäre in einem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems anzeigen, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 angeordnet ist und das Common-Rail 34 umfasst; folglich können diese Parameter SPD, THA als Werte betrachtet werden, die mit dem Grad eines Wärmeverlusts von dem Kraftstoff in diesem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems korreliert sind. As described above, the fuel temperature within the Fuel injector 20 increased to a high level due to heat generated by the internal combustion engine 10 Will be received. Consequently, the fuel temperature THQin within the fuel injection device 20 be considered as a temperature corresponding to the degree of heat reception from the engine 10 is correlated. Also, the temperature of the fuel within the fuel supply system becomes equal to the degree of heat reception from the engine 10 , which is heated to a high temperature, and determines the degree of heat loss to a relatively low temperature atmosphere. The vehicle speed SPD and the intake air temperature THA are values indicative of the temperature of an atmosphere in a portion of the fuel supply system that is outside the fuel injection device 20 is arranged and the common rail 34 includes; consequently, these parameters SPD, THA may be considered values correlated with the degree of heat loss from the fuel in that portion of the fuel delivery system.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Kraftstofftemperatur außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur THQin, die mit dem Grad eines Wärmeempfangs von der Kraftmaschine 10 korreliert ist, und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD sowie der Einlasslufttemperatur THA, die mit dem Grad eines Wärmeverlusts von dem Kraftstoff bei der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 korreliert sind, genau geschätzt. Die so geschätzte Kraftstofftemperatur wird als die Kraftstofftemperatur THQout verwendet. In this embodiment, the fuel temperature becomes outside of the fuel injection device 20 based on the fuel temperature THQin, with the degree of heat receipt from the engine 10 is correlated, and the vehicle speed SPD and the intake air temperature THA, with the degree of heat loss from the fuel at the outside of the fuel injection device 20 correlated, accurately estimated. The thus estimated fuel temperature is used as the fuel temperature THQout.
Wie es in 2 gezeigt ist, teilt sich der Einlasskanal 27, der sich von den Einspritzlöchern 23 (genauer gesagt der Düsenkammer 25) in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 erstreckt, gabelförmig in zwei Kanäle, wobei einer der Kanäle in Verbindung mit dem Kraftstoffsensor 51 ist, während der andere Kanal in Verbindung mit der Außenseite (dem Common-Rail 34) der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 ist. As it is in 2 is shown, the inlet channel divides 27 that is from the injection holes 23 (More specifically, the nozzle chamber 25 ) in the fuel injection device 20 extends fork-shaped into two channels, one of the channels being in communication with the fuel sensor 51 is, while the other channel in conjunction with the outside (the common rail 34 ) of the fuel injection device 20 is.
In dem Kraftstoffzufuhrsystem, in dem die vorstehend beschriebene Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 bereitgestellt ist, wird eine Druckpulsation hauptsächlich in zwei Pfaden erzeugt, nämlich einem Pfad (erster Pfad), der sich von den Einspritzlöchern 23 zu dem Kraftstoffsensor 51 in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 erstreckt, und einem Pfad (zweiter Pfad), der sich von den Einspritzlöchern 23 in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 zu dem Common-Rail 34 erstreckt. In the fuel supply system in which the above-described fuel injection device 20 is provided, a pressure pulsation is mainly generated in two paths, namely a path (first path) extending from the injection holes 23 to the fuel sensor 51 in the fuel injection device 20 extends, and a path (second path) extending from the injection holes 23 in the fuel injection device 20 to the common rail 34 extends.
In dem ersten Pfad wird eine Druckwelle, die um die Einspritzlöcher 23 herum bei einem Schließen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 erzeugt wird, bei entgegengesetzten Endabschnitten des ersten Pfads (genauer gesagt einem Abschnitt, der die Einspritzlöcher 23 bildet, und einem Abschnitt, bei dem der Kraftstoffsensor 51 angeschlossen ist) reflektiert, wobei sie sich mit der reflektierten Welle überlagert, sodass eine Druckpulsation erzeugt wird. Pulsationseigenschaften der Druckpulsation, die in dem ersten Pfad auf diese Weise erzeugt wird, ändern sich entsprechend der Kraftstofftemperatur THQ1 innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20. In the first path is a pressure wave, which is around the injection holes 23 around when closing the fuel injector 20 is generated at opposite end portions of the first path (more specifically, a portion containing the injection holes 23 forms, and a section where the fuel sensor 51 connected), superimposed with the reflected wave, so that a pressure pulsation is generated. Pulsation characteristics of the pressure pulsation generated in the first path in this manner change according to the fuel temperature THQ1 within the fuel injection device 20 ,
In dem zweiten Pfad wird demgegenüber eine Druckwelle, die um die Einspritzlöcher 23 herum bei einem Schließen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 erzeugt wird, bei entgegengesetzten Endabschnitten des zweiten Pfads (genauer gesagt einem Abschnitt, der die Einspritzlöcher 23 bildet, und einem Abschnitt des Common-Rails 34, mit dem der Verzweigungskanal 31A verbunden ist) reflektiert, wobei sie sich mit der reflektierten Welle überlagert, sodass eine Druckpulsation erzeugt wird. Pulsationseigenschaften der Druckpulsation, die in dem zweiten Pfad auf diese Weise erzeugt wird, ändern sich entsprechend den jeweiligen Kraftstofftemperaturen THQin, THQout, wobei sie aber in großem Umfang durch die Kraftstofftemperatur THQout außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 beeinflusst werden. In the second path, in contrast, a pressure wave, which is around the injection holes 23 around when closing the fuel injector 20 is generated at opposite end portions of the second path (more specifically, a portion containing the injection holes 23 forms, and a section of the common rail 34 with which the branch channel 31A connected), wherein it overlaps with the reflected wave, so that a pressure pulsation is generated. Pulsation characteristics of the pressure pulsation generated in the second path in this manner vary according to the respective fuel temperatures THQin, THQout, but largely due to the fuel temperature THQout outside the fuel injection device 20 to be influenced.
In Anbetracht des vorstehend genannten Punkts wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Druckpulsationssignalverlauf bzw. Druckpulsationsschwingungsverlauf, der eine Druckpulsation darstellt, die sich nur in der Innenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 (genauer gesagt in dem ersten Pfad) im Nachgang zu einer Ausführung der Voreinspritzung ausbreitet, auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur THQin innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 geschätzt. Ebenso wird ein Druckpulsationssignalverlauf bzw. Druckpulsationsschwingungsverlauf, der eine Druckpulsation darstellt, die sich in der Innenseite und der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 (genauer gesagt in dem zweiten Pfad) innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems im Nachgang zu einer Ausführung der Voreinspritzung ausbreitet, auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur THQout außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 geschätzt. Dann werden Fluktuationen in den geschätzten Druckpulsationssignalverläufen von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ entfernt, der während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst wird. In view of the above point, according to this embodiment, a pressure pulsation waveform that represents a pressure pulsation that is only in the inside of the fuel injection device 20 (more specifically, in the first path) subsequent to execution of the pilot injection propagates based on the fuel temperature THQin within the fuel injection device 20 estimated. Also, a pressure pulsation waveform that represents a pressure pulsation occurring in the inside and outside of the fuel injection device becomes 20 (more specifically, in the second path) within the fuel supply system following execution of the pilot injection propagates based on the fuel temperature THQout outside the fuel injection device 20 estimated. Then, fluctuations in the estimated pressure pulsation waveforms are removed from the variation waveform of the fuel pressure PQ detected during execution of the main injection.
In der vorstehend beschriebenen Art und Weise können der Signalverlauf der Druckpulsation, die in dem ersten Pfad aufgrund einer Ausführung der Voreinspritzung erzeugt wird, und der Signalverlauf der Druckpulsation, die in dem zweiten Pfad aufgrund einer Ausführung der Voreinspritzung erzeugt wird, jeweils mit hoher Genauigkeit geschätzt werden, wobei die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge der Haupteinspritzung auf der Grundlage des Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks PQ, von dem die Fluktuationen in den Druckpulsationssignalverläufen entfernt worden sind, mit hoher Genauigkeit erfasst werden kann. In the manner described above, the waveform of the pressure pulsation generated in the first path due to execution of the pilot injection and the waveform of the pressure pulsation generated in the second path due to execution of the pilot injection can each be estimated with high accuracy wherein the actual fuel injection amount of the main injection is determined based on the variation waveform of the fuel pressure PQ, of which the Fluctuations in the pressure pulsation waveforms have been removed, can be detected with high accuracy.
Nachstehend wird die Prozedur zum Ausführen einer Korrekturverarbeitung zum Korrigieren des Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks PQ, der während einer Ausführung der Mehrstufeneinspritzung erfasst wird, auf der Grundlage der Kraftstofftemperaturen THQin, THQout beschrieben. 6 zeigt ein Flussdiagramm, das eine spezifische Ausführungsprozedur einer Berechnungsverarbeitung zur Berechnung eines Drucksignalverlaufs (zusammengesetzter bzw. kombinierter Druckpulsationssignalverlauf, der nachstehend beschrieben wird) veranschaulicht, der für ein Korrigieren des Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks PQ, der während einer Ausführung einer Mehrstufeneinspritzung erfasst wird, entsprechend den Kraftstofftemperaturen THQin, THQout verwendet wird. 7 zeigt ein Blockschaltbild, das Signalverläufe eines Drucks zeigt, die während einer Ausführung der Korrekturverarbeitung erzeugt werden. Die elektronische Steuerungseinheit 40 führt die in dem Flussdiagramm gemäß 6 veranschaulichte Verarbeitung als eine Unterbrechungsroutine bei vorgegebenen Zeitintervallen aus, wenn sie den erfassten Zeitsignalverlauf der Kraftstoffeinspritzrate auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks PQ bildet, der während einer Ausführung der Mehrstufeneinspritzung erfasst wird. Hereinafter, the procedure for executing correction processing for correcting the variation waveform of the fuel pressure PQ detected during execution of the multi-stage injection will be described based on the fuel temperatures THQin, THQout. 6 FIG. 12 is a flowchart illustrating a specific execution procedure of a pressure waveform calculation processing (composite pressure pulsation waveform described below) for correcting the variation waveform of the fuel pressure PQ detected during execution of a multi-stage injection according to the fuel temperatures THQin, THQout is used. 7 FIG. 12 is a block diagram showing waveforms of pressure generated during execution of the correction processing. FIG. The electronic control unit 40 performs the in the flowchart according to 6 FIG. 10 illustrates processing as an interrupt routine at predetermined time intervals when forming the detected time waveform of the fuel injection rate based on the fuel pressure PQ detected during execution of the multi-stage injection.
Wie es in 6 und 7 gezeigt ist, werden in der Berechnungsverarbeitung die Kraftstofftemperatur THQin, die während einer Ausführung einer Voreinspritzung erfasst wird, ein Sollkraftstoffdruck und eine Solleinspritzmenge der Voreinspritzung zu Beginn gelesen (Schritt S11 gemäß 6), und ein Signalverlauf einer Druckpulsation in dem ersten Pfad wird auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur THQin, des Sollkraftstoffdrucks und der Solleinspritzmenge berechnet (Schritt S12). In diesem Ausführungsbeispiel wird die Beziehung zwischen dem Betriebszustand der Kraftmaschine 10, der durch die Kraftstofftemperatur THQin, den Sollkraftstoffdruck und die Solleinspritzmenge bestimmt wird, und dem Signalverlauf einer Druckpulsation in dem ersten Pfad entsprechend dem Kraftmaschinenbetriebszustand im Voraus auf der Grundlage von Experimenten oder einer Simulation erhalten und in der elektronischen Steuerungseinheit 40 gespeichert. Dann wird in Schritt S12 der Signalverlauf einer Druckpulsation in dem ersten Pfad auf der Grundlage der vorstehend genannten Beziehung berechnet. As it is in 6 and 7 11, in the calculation processing, the fuel temperature THQin detected during execution of a pilot injection, a target fuel pressure and a target injection amount of the pilot injection are initially read (step S11 shown in FIG 6 ), and a waveform of a pressure pulsation in the first path is calculated on the basis of the fuel temperature THQin, the target fuel pressure, and the target injection amount (step S12). In this embodiment, the relationship between the operating state of the engine 10 obtained by the fuel temperature THQin, the target fuel pressure, and the target injection amount, and the waveform of a pressure pulsation in the first path according to the engine operating condition in advance based on experiments or a simulation, and in the electronic control unit 40 saved. Then, in step S12, the waveform of a pressure pulsation in the first path is calculated on the basis of the above-mentioned relationship.
Ebenso wird die Kraftstofftemperatur THQout außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, der Einlasslufttemperatur THA und der Kraftstofftemperatur THQin berechnet (Schritt S13). Dann wird ein Signalverlauf einer Druckpulsation in dem zweiten Pfad auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur THQout, des Sollkraftstoffdrucks während einer Ausführung der Voreinspritzung und der Solleinspritzmenge der Voreinspritzung berechnet (Schritt S14). In diesem Ausführungsbeispiel wird die Beziehung zwischen dem Betriebszustand der Kraftmaschine 10, der durch die Kraftstofftemperatur THQout, den Sollkraftstoffdruck und die Solleinspritzmenge bestimmt wird, und dem Signalverlauf einer Druckpulsation in dem zweiten Pfad entsprechend dem Kraftmaschinenbetriebszustand im Voraus auf der Grundlage von Experimenten oder einer Simulation erhalten und in der elektronischen Steuerungseinheit 40 gespeichert. Dann wird in Schritt S14 der Signalverlauf einer Druckpulsation in dem zweiten Pfad auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Beziehung berechnet. Also, the fuel temperature THQout becomes outside of the fuel injection device 20 within the fuel supply system based on the vehicle speed SPD, the intake air temperature THA and the fuel temperature THQin calculated (step S13). Then, a waveform of a pressure pulsation in the second path is calculated based on the fuel temperature THQout, the target fuel pressure during execution of the pilot injection, and the pilot injection amount of the pilot injection (step S14). In this embodiment, the relationship between the operating state of the engine 10 obtained by the fuel temperature THQout, the target fuel pressure, and the target injection amount and the waveform of a pressure pulsation in the second path according to the engine operating condition in advance based on experiments or a simulation, and in the electronic control unit 40 saved. Then, in step S14, the waveform of a pressure pulsation in the second path is calculated on the basis of the above-described relationship.
Dann wird ein zusammengesetzter Druckpulsationssignalverlauf gebildet, indem der berechnete Signalverlauf der Druckpulsation in dem ersten Pfad mit dem berechneten Signalverlauf der Druckpulsation in dem zweiten Pfad kombiniert wird (Schritt S15); danach ist die Verarbeitung gemäß 6 einmal beendet. Then, a composite pressure pulsation waveform is formed by combining the calculated waveform of the pressure pulsation in the first path with the calculated waveform of the pressure pulsation in the second path (step S15); after that, the processing is according to 6 once finished.
Wie es in 7 gezeigt ist, wird, wenn das System gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks PQ erfasst, der während einer Ausführung der Mehrstufeneinspritzung erfasst wird, der vorstehend genannte zusammengesetzte Druckpulsationssignalverlauf von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ, der während einer Ausführung der Mehrstufeneinspritzung erfasst wird, entfernt, bevor der erfasste Zeitsignalverlauf der Kraftstoffeinspritzrate wie vorstehend beschrieben gebildet wird. As it is in 7 That is, when the system according to this embodiment detects the actual fuel injection amount based on the fuel pressure PQ detected during execution of the multi-stage injection, the above composite pressure pulsation waveform becomes the variation waveform of the fuel pressure PQ generated during execution of the multi-stage injection is detected before the detected time waveform of the fuel injection rate is formed as described above.
Auf diese Weise kann ein Einfluss einer Druckpulsation aufgrund einer Ausführung der Voreinspritzung in vorteilhafter Weise von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ (siehe 5), der für eine Erfassung des erfassten Zeitsignalverlaufs verwendet wird, ausgeschlossen werden. Folglich können die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge während der Voreinspritzung und die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge während der Haupteinspritzung jeweils mit der Grundlage des erfassten Zeitsignalverlaufs der Kraftstoffeinspritzrate während einer Ausführung der Voreinspritzung und des erfassten Zeitsignalverlaufs der Kraftstoffeinspritzrate während einer Ausführung der Haupteinspritzung, die auf der Grundlage des Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks PQ gebildet werden, mit hoher Genauigkeit erfasst werden. In this way, an influence of a pressure pulsation due to an execution of the pilot injection can be advantageously derived from the variation waveform of the fuel pressure PQ (see FIG 5 ), which is used for detecting the detected time waveform, are excluded. Thus, the actual fuel injection amount during the pilot injection and the actual fuel injection amount during the main injection may be respectively based on the detected time waveform of the fuel injection rate during execution of the pilot injection and the detected time waveform of the fuel injection rate during execution of the main injection based on the variation waveform of the fuel injection rate Fuel pressure PQ are formed to be detected with high accuracy.
Wie es vorstehend beschrieben ist, stellt dieses Ausführungsbeispiel vorteilhafte Wirkungen bereit, wie sie nachstehend beschrieben sind.
- (1) Der Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ, der durch den Kraftstoffsensor 51 während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst wird, wird gebildet, und der Variationssignalverlauf wird auf der Grundlage der Kraftstofftemperaturen THQin, THQout korrigiert. Dann wird der erfasste Zeitsignalverlauf während einer Ausführung der Haupteinspritzung auf der Grundlage des korrigierten Variationssignalverlaufs gebildet, sodass die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge erfasst wird. Folglich können die Pulsationskomponente in der Innenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 und die Pulsationskomponente bei der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 als Pulsationskomponenten des Kraftstoffdrucks, die durch eine Ausführung der Voreinspritzung verursacht werden, individuell mit hoher Genauigkeit geschätzt werden und von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ, der während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst wird, entfernt werden. Dementsprechend kann die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge der Haupteinspritzung mit hoher Genauigkeit auf der Grundlage des korrigierten Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks PQ erfasst werden.
- (2) Die Kraftstofftemperatur, die auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, der Einlasslufttemperatur THA und der Kraftstofftemperatur THQin geschätzt wird, wird als die Kraftstofftemperatur THQout verwendet. Folglich kann die Kraftstofftemperatur außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 mit hoher Genauigkeit auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur THQin innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 als eine Temperatur, die mit dem Grad eines Wärmeempfangs von der Kraftmaschine 10 korreliert ist, und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD sowie der Einlasslufttemperatur THA als Werte, die mit dem Grad eines Wärmeverlusts von dem Kraftstoff bei der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems korreliert sind, geschätzt werden, wobei die geschätzte Kraftstofftemperatur als die Kraftstofftemperatur THQout verwendet werden kann.
- (3) Der Signalverlauf einer Druckpulsation, die sich nur in der Innenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 (in dem ersten Pfad) im Nachgang zu einer Ausführung der Voreinspritzung ausbreitet, wird auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur THQin geschätzt, wobei der Signalverlauf einer Druckpulsation, die sich in der Innenseite und der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 (in dem zweiten Pfad) innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems im Nachgang zu einer Ausführung der Voreinspritzung ausbreitet, auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur THQout geschätzt wird. Dann werden Fluktuationen in den geschätzten Druckpulsationssignalverläufen von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ entfernt, der während einer Ausführung der Haupteinspritzung erfasst wird. Folglich können der Signalverlauf einer Druckpulsation, die in dem ersten Pfad aufgrund einer Ausführung der Voreinspritzung erzeugt wird, und der Signalverlauf einer Druckpulsation, die in dem zweiten Pfad aufgrund einer Ausführung der Voreinspritzung erzeugt wird, mit hoher Genauigkeit geschätzt werden, und die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge der Haupteinspritzung kann mit hoher Genauigkeit auf der Grundlage des Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks PQ, von dem die Fluktuationen in den Druckpulsationssignalverläufen entfernt worden sind, erfasst werden.
As described above, this embodiment provides advantageous effects as described below. - (1) The variation waveform of the fuel pressure PQ passing through the fuel sensor 51 is detected during execution of the main injection is formed, and the variation waveform is corrected on the basis of the fuel temperatures THQin, THQout. Then, the detected timing waveform during execution of the main injection is formed based on the corrected variation waveform, so that the actual fuel injection amount is detected. Consequently, the pulsation component in the inside of the fuel injection device 20 and the pulsation component at the outside of the fuel injection device 20 as the pulsation components of the fuel pressure caused by execution of the pilot injection, are individually estimated with high accuracy and removed from the variation waveform of the fuel pressure PQ detected during execution of the main injection. Accordingly, the actual fuel injection amount of the main injection can be detected with high accuracy on the basis of the corrected variation waveform of the fuel pressure PQ.
- (2) The fuel temperature estimated based on the vehicle speed SPD, the intake air temperature THA, and the fuel temperature THQin is used as the fuel temperature THQout. Consequently, the fuel temperature outside the fuel injection device 20 with high accuracy based on the fuel temperature THQin within the fuel injector 20 as a temperature, with the degree of heat receipt from the engine 10 is correlated, and the vehicle speed SPD and the intake air temperature THA as values corresponding to the degree of heat loss from the fuel at the outside of the fuel injection device 20 within the fuel supply system, the estimated fuel temperature may be used as the fuel temperature THQout.
- (3) The waveform of a pressure pulsation located only in the inside of the fuel injection device 20 (in the first path) following an execution of the pilot injection, is estimated on the basis of the fuel temperature THQin, the waveform of a pressure pulsation occurring in the inside and the outside of the fuel injection device 20 (in the second path) within the fuel supply system following an execution of the pilot injection propagates based on the fuel temperature THQout is estimated. Then, fluctuations in the estimated pressure pulsation waveforms are removed from the variation waveform of the fuel pressure PQ detected during execution of the main injection. Thus, the waveform of a pressure pulsation generated in the first path due to execution of the pilot injection and the waveform of a pressure pulsation generated in the second path due to execution of the pilot injection can be estimated with high accuracy, and the actual fuel injection amount The main injection can be detected with high accuracy on the basis of the variation waveform of the fuel pressure PQ from which the fluctuations in the pressure pulsation waveforms have been removed.
Das veranschaulichte Ausführungsbeispiel kann wie in modifizierten Beispielen 1–11 modifiziert werden, wie es nachstehend beschrieben ist. The illustrated embodiment may be modified as in modified examples 1-11 as described below.
<Modifiziertes Beispiel 1> In der Korrekturverarbeitung gemäß dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel werden Fluktuationen in dem zusammengesetzten Druckpulsationssignalverlauf, der durch Kombinieren des Signalverlaufs einer Druckpulsation in dem ersten Pfad mit dem Signalverlauf einer Druckpulsation in dem zweiten Pfad gebildet wird, von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ entfernt, der während einer Ausführung der Mehrstufeneinspritzung erfasst wird. Stattdessen können Fluktuationen in dem Signalverlauf einer Druckpulsation in dem ersten Pfad und Fluktuationen in dem Signalverlauf einer Druckpulsation in dem zweiten Pfad jeweils von dem Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ entfernt werden. <Modified Example 1> In the correction processing according to the illustrated embodiment, fluctuations in the composite pressure pulsation waveform formed by combining the waveform of a pressure pulsation in the first path with the waveform of a pressure pulsation in the second path are removed from the variation waveform of the fuel pressure PQ. detected during execution of the multi-stage injection. Instead, fluctuations in the waveform of a pressure pulsation in the first path and fluctuations in the waveform of a pressure pulsation in the second path may each be removed from the variation waveform of the fuel pressure PQ.
<Modifiziertes Beispiel 2> Die Kraftstofftemperatur THQin innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 kann als ein Berechnungsparameter verwendet werden, der für eine Berechnung des Signalverlaufs einer Druckpulsation in dem zweiten Pfad verwendet wird. Mit dem so konfigurierten System kann ein Einfluss der Kraftstofftemperatur in der Innenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20, die einen Teil des zweiten Pfads bereitstellt, durch den Signalverlauf einer Druckpulsation in dem zweiten Pfad reflektiert werden; folglich kann der Signalverlauf einer Druckpulsation in dem zweiten Pfad, der mit dem tatsächlichen Signalverlauf übereinstimmt, mit hoher Genauigkeit berechnet werden. <Modified Example 2> The fuel temperature THQin inside the fuel injection device 20 can be used as a calculation parameter used for calculating the waveform of a pressure pulsation in the second path. With the system thus configured, an influence of the fuel temperature in the inside of the fuel injection device can 20 which provides a portion of the second path, are reflected by the waveform of a pressure pulsation in the second path; hence, the waveform of a pressure pulsation in the second path coincident with the actual waveform can be calculated with high accuracy.
<Modifiziertes Beispiel 3> Als Berechnungsparameter, die für eine Berechnung der Kraftstofftemperatur THQout verwendet werden, können Parameter, wie beispielsweise die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs, die zu der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und der Einlasslufttemperatur THA unterschiedlich sind, eingesetzt werden, vorausgesetzt, dass die Parameter die Temperatur einer Atmosphäre außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems angeben. Ebenso kann ein Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur einer Atmosphäre in einem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 angeordnet ist und das Common-Rail 34 umfasst, neu in der Nähe des gleichen Abschnitts bereitgestellt werden, wobei die Atmosphärentemperatur, die durch den Temperatursensor erfasst wird, als einer der Berechnungsparameter verwendet werden kann. <Modified Example 3> As calculation parameters used for calculation of the fuel temperature THQout, parameters such as the temperature outside the vehicle other than the vehicle speed SPD and the intake air temperature THA may be set, provided that the parameters Temperature of an atmosphere outside the fuel injection device 20 within the fuel delivery system. Likewise, a temperature sensor for detecting the temperature an atmosphere in a portion of the fuel delivery system that is external to the fuel injector 20 is arranged and the common rail 34 newly provided in the vicinity of the same portion, wherein the atmosphere temperature detected by the temperature sensor may be used as one of the calculation parameters.
<Modifiziertes Beispiel 4> Anstelle einer Verwendung der Temperatur, die auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur THQin, der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und der Einlasslufttemperatur THA als die Kraftstofftemperatur THQout geschätzt wird, kann ein Einspritzvorrichtungsaußenseitentemperatursensor zur Erfassung der Kraftstofftemperatur in einem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 angeordnet ist und das Common-Rail 34 umfasst, neu bereitgestellt sein, wobei die durch diesen Sensor erfasste Kraftstofftemperatur verwendet werden kann. Mit dem so konfigurierten System kann die Kraftstofftemperatur, die durch den zugeordneten Temperatursensor erfasst wird, als die Kraftstofftemperatur THQout innerhalb des Abschnitts des Kraftstoffzufuhrsystems, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 angeordnet ist und das Common-Rail 34 umfasst, verwendet werden. Der Einspritzvorrichtungsaußenseitentemperatursensor kann in dem Common-Rail 34 angebracht sein, oder ein Einspritzvorrichtungsaußenseitentemperatursensor 58 kann in jedem der Verzweigungskanäle 31a angebracht sein, wie es in 8 gezeigt ist. In dem System, wie es vorstehend beschrieben ist, kann der Signalverlauf einer Druckpulsation in dem zweiten Pfad in der nachstehend beschriebenen Weise berechnet werden. Wie es in 9 gezeigt ist, wird eine Kraftstofftemperatur THQoutr, die durch den Einspritzvorrichtungsaußenseitentemperatursensor während einer Ausführung der Voreinspritzung erfasst wird, gelesen (Schritt S23), und der Signalverlauf einer Druckpulsation in dem zweiten Pfad wird auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur THQoutr, des Sollkraftstoffdrucks während einer Ausführung der Voreinspritzung und der Solleinspritzmenge der Voreinspritzung berechnet (Schritt S24). <Modified Example 4> Instead of using the temperature estimated based on the fuel temperature THQin, the vehicle speed SPD, and the intake air temperature THA as the fuel temperature THQout, an injector outside-side temperature sensor for detecting the fuel temperature in a portion of the fuel supply system external to the fuel injection device 20 is arranged and the common rail 34 includes, may be newly provided, wherein the fuel temperature detected by this sensor can be used. With the system thus configured, the fuel temperature detected by the associated temperature sensor may be determined as the fuel temperature THQout within the portion of the fuel delivery system that is external to the fuel injector 20 is arranged and the common rail 34 includes, used. The injector outside temperature sensor may be in the common rail 34 be attached, or an injector outside temperature sensor 58 can in any of the branch channels 31a be appropriate as it is in 8th is shown. In the system as described above, the waveform of a pressure pulsation in the second path can be calculated in the manner described below. As it is in 9 15, a fuel temperature THQoutr detected by the injector outside-side temperature sensor during execution of the pilot injection is read (step S23), and the waveform of a pressure pulsation in the second path becomes based on the fuel temperature THQoutr, the target fuel pressure during execution of the pilot injection and the target injection amount of the pilot injection is calculated (step S24).
<Modifiziertes Beispiel 5> Wie es in 10 gezeigt ist, kann, wenn eine Erfassungsanomalie in dem Kraftstoffsensor 51 (Schritt S32: JA) in der Berechnungsverarbeitung auftritt, die Kühlmitteltemperatur THW, die durch den Kühlmitteltemperatursensor 55 erfasst wird, stattdessen als die Kraftstofftemperatur THQin verwendet werden, die für eine Erfassung des Druckpulsationssignalverlaufs verwendet wird (Schritt S33). Die Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine 10 ist mit der Temperatur der Kraftmaschine 10 selbst korreliert, wobei sie folglich als eine Temperatur betrachtet werden kann, die mit der Temperatur der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20, die direkt in der Kraftmaschine 10 angebracht ist, oder der Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 korreliert ist. Mit dem System, das wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann, wenn die Kraftstofftemperatur THQin, die durch den Kraftstoffsensor 51 erfasst wird, ein anormaler Wert beispielsweise aufgrund einer Anomalie in dem Kraftstoffsensor 51 wird, die Kühlmitteltemperatur THW als eine von Temperaturen, die mit der Kraftstofftemperatur innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 korreliert sind, durch den Kühlmitteltemperatursensor 55 erfasst werden und anstelle der Kraftstofftemperatur THQin verwendet werden, die durch den Kraftstoffsensor 51 erfasst wird. Folglich kann auch bei einem Vorliegen einer Erfassungsanomalie in dem Kraftstoffsensor 51 die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge weiterhin mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Während die Kühlmitteltemperatur THW selbst anstelle der Kraftstofftemperatur THQin verwendet wird, wenn eine Erfassungsanomalie bei dem Kraftstoffsensor 51 in diesem modifizierten Beispiel auftritt, ist die Erfindung nicht auf diese Anordnung begrenzt, sondern es ist ebenso möglich, einen geschätzten Wert der Kraftstofftemperatur THQin auf der Grundlage der Kühlmitteltemperatur THW zu berechnen und den geschätzten Wert zu verwenden. <Modified Example 5> As it is in 10 can be shown when a detection abnormality in the fuel sensor 51 (Step S32: YES) occurs in the calculation processing, the coolant temperature THW flowing through the coolant temperature sensor 55 is detected instead as the fuel temperature THQin used for detection of the pressure pulsation waveform (step S33). The coolant temperature of the internal combustion engine 10 is with the temperature of the engine 10 Therefore, it can be regarded as a temperature that coincides with the temperature of the fuel injector 20 that are right in the engine 10 is mounted, or the fuel temperature within the fuel injection device 20 is correlated. With the system configured as described above, when the fuel temperature THQin flowing through the fuel sensor 51 is detected, an abnormal value due to, for example, an abnormality in the fuel sensor 51 is the coolant temperature THW as one of temperatures associated with the fuel temperature within the fuel injector 20 are correlated by the coolant temperature sensor 55 be detected and used instead of the fuel temperature THQin, which is determined by the fuel sensor 51 is detected. Consequently, even in the presence of a detection abnormality in the fuel sensor 51 the actual fuel injection amount will continue to be detected with high accuracy. While the coolant temperature THW itself is used instead of the fuel temperature THQin when a detection abnormality in the fuel sensor 51 In this modified example, the invention is not limited to this arrangement, but it is also possible to calculate an estimated value of the fuel temperature THQin based on the coolant temperature THW and to use the estimated value.
<Modifiziertes Beispiel 6> Das System gemäß dem veranschaulichten Anführungsbeispiel wird nicht eingeschränkt auf das System angewendet, bei dem eine Mehrstufeneinspritzung ausgeführt wird, die aus einer Voreinspritzung und einer Haupteinspritzung besteht, sondern es wird, nachdem eine zugehörige Konfiguration in geeigneter Weise geändert ist, bei einem System angewendet, bei dem eine Mehrstufeneinspritzung ausgeführt wird, die aus einer Haupteinspritzung und einer Nacheinspritzung besteht. In diesem System ist die Haupteinspritzung die Einspritzung der früheren Stufe und die Nacheinspritzung ist die Einspritzung der späteren Stufe. Das System gemäß dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel kann ebenso, nachdem eine zugehörige Konfiguration in geeigneter Weise geändert ist, bei einem System angewendet werden, in dem eine Mehrstufeneinspritzung ausgeführt wird, die aus drei oder mehr Kraftstoffeinspritzereignissen besteht, wie beispielsweise einer Voreinspritzung, einer Haupteinspritzung und einer Nacheinspritzung. <Modified Example 6> The system according to the illustrated example embodiment is not limited to the system in which a multi-stage injection consisting of a pilot injection and a main injection is executed, but is added after a corresponding configuration is changed as appropriate a system in which a multi-stage injection is executed, which consists of a main injection and a post-injection. In this system, the main injection is the earlier stage injection and the post injection is the later stage injection. Also, the system according to the illustrated embodiment may be applied to a system in which a multi-stage injection consisting of three or more fuel injection events such as a pilot injection, a main injection, and a post injection is executed after a corresponding configuration is appropriately changed ,
<Modifiziertes Beispiel 7> Das System gemäß dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel kann ebenso bei einem System angewendet werden, das eine Betriebseigenschaft bzw. Betriebseigenschaften erfasst, die zu der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge unterschiedlich ist/sind, vorausgesetzt, dass das System eine Betriebseigenschaft bzw. Betriebseigenschaften der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 auf der Grundlage des Variationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks PQ erfasst, der während einer Ausführung einer Mehrstufeneinspritzung erfasst wird. Die Betriebseigenschaften, die durch das System erfasst werden, umfassen beispielsweise die Ventilöffnungsverzögerungszeit τd, die Vergrößerungsrate der Einspritzrate Qup, die maximale Einspritzrate Qmax, die Verringerungsrate der Einspritzrate Qdn, die Ventilschließverzögerungszeit τe, die Zeit, bei der die Kraftstoffeinspritzrate die maximale Einspritzrate erreicht, die Zeit, bei der die Kraftstoffeinspritzrate beginnt, von der maximalen Einspritzrate abzunehmen, und die Zeit, bei der die Kraftstoffeinspritzrate gleich "0" wird. <Modified Example 7> The system according to the illustrated embodiment may also be applied to a system that detects an operating characteristic different from the actual fuel injection amount, provided that the system has an operating characteristic of the fuel injection device 20 detected on the basis of the variation waveform of the fuel pressure PQ during a Execution of a multi-stage injection is detected. The operating characteristics detected by the system include, for example, the valve opening delay time τd, the increase rate of the injection rate Qup, the maximum injection rate Qmax, the reduction rate of the injection rate Qdn, the valve closing delay time τe, the time at which the fuel injection rate reaches the maximum injection rate, Time at which the fuel injection rate starts to decrease from the maximum injection rate and the time at which the fuel injection rate becomes "0".
<Modifiziertes Beispiel 8> Ein Einspritzvorrichtungsinnenseitentemperatursensor zur Erfassung der Kraftstofftemperatur THQin innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 und ein Drucksensor zur Erfassung des Kraftstoffdrucks PQ innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 können jeweils anstelle des Kraftstoffsensors 51 bereitgestellt sein. In diesem System ist der Drucksensor nicht notwendigerweise direkt bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 angebracht, sondern die Anbringposition des Drucksensors kann wie gewünscht gesetzt werden, vorausgesetzt, dass der Drucksensor in geeigneter Weise einen Druck erfassen kann, der den Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffsensors 20 (genauer gesagt in der Düsenkammer 25) angibt, anders ausgedrückt, einen Kraftstoffdruck, der entsprechend dem Kraftstoffdruck innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 variiert. Genauer gesagt kann der Drucksensor in dem Verzweigungskanal 31a angebracht sein, oder er kann in dem Common-Rail 34 angebracht sein. <Modified Example 8> An injector inside-side temperature sensor for detecting the fuel temperature THQin inside the fuel injection device 20 and a pressure sensor for detecting the fuel pressure PQ within the fuel injection device 20 can each be used instead of the fuel sensor 51 be provided. In this system, the pressure sensor is not necessarily directly in the fuel injector 20 but the mounting position of the pressure sensor can be set as desired, provided that the pressure sensor can suitably detect a pressure that the fuel pressure within the fuel sensor 20 (more precisely in the nozzle chamber 25 ) indicates, in other words, a fuel pressure corresponding to the fuel pressure within the fuel injector 20 varied. More specifically, the pressure sensor in the branch channel 31a be attached, or he can in the common rail 34 to be appropriate.
<Modifiziertes Beispiel 9> Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Typs, der durch eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung angetrieben wird, die beispielsweise eine Solenoidspule bzw. Magnetspule umfasst, kann anstelle der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 des Typs, der durch die piezoelektrische Betätigungseinrichtung 29 angetrieben wird, eingesetzt werden. <Modified Example 9> A fuel injection device of a type driven by an electromagnetic actuator including, for example, a solenoid coil, may be used instead of the fuel injection device 20 of the type defined by the piezoelectric actuator 29 is driven to be used.
<Modifiziertes Beispiel 10> Das Kraftstoffeinspritzeigenschaftslernsystem, wie es vorstehend beschrieben ist, wird nicht eingeschränkt bei der Brennkraftmaschine mit vier Zylindern angewendet, sondern es kann ebenso bei einer Brennkraftmaschine angewendet werden, die einen oder drei Zylinder aufweist, oder bei einer Brennkraftmaschine angewendet werden, die fünf oder mehr Zylinder aufweist. <Modified Example 10> The fuel injection characteristic learning system as described above is not limited to the four-cylinder internal combustion engine, but may also be applied to an internal combustion engine having one or three cylinders or applied to an internal combustion engine has five or more cylinders.
<Modifiziertes Beispiel 11> Das Kraftstoffeinspritzeigenschaftslernsystem, wie es vorstehend beschrieben ist, wird nicht eingeschränkt bei der Dieselkraftmaschine angewendet, sondern es kann ebenso bei einer Benzinkraftmaschine, die Benzin als Kraftstoff verwendet, oder einer Erdgaskraftmaschine, die Erdgas als Kraftstoff verwendet, angewendet werden. <Modified Example 11> The fuel injection characteristic learning system as described above is not limitedly applied to the diesel engine, but may also be applied to a gasoline engine using gasoline as a fuel or a natural gas engine using natural gas as a fuel.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem in einer Brennkraftmaschine verwendet, in der ein Kraftstoffzufuhrsystem, das eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Direkteinspritzungstyps und einen Common-Rail aufweist, bereitgestellt ist, und eine Kraftstoffeinspritzung von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung durch eine Mehrstufeneinspritzung ausgeführt wird, wobei es eine Ist-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage eines Variationsmusters eines Kraftstoffdrucks (PQ) innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems erfasst, der durch einen Kraftstoffsensor erfasst wird. Das System bildet einen Variationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks (PQ), der durch den Kraftstoffsensor während einer Haupteinspritzung erfasst wird, und korrigiert den Variationssignalverlauf auf der Grundlage einer Kraftstofftemperatur (THQin) innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und einer Kraftstofftemperatur (THQout) in einem Abschnitt des Kraftstoffzufuhrsystems, der außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet ist und das Common-Rail umfasst. Dann erfasst das System die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge in der Haupteinspritzung auf der Grundlage des korrigierten Variationssignalverlaufs. As described above, a fuel injection characteristic detecting system is used in an internal combustion engine in which a fuel supply system having a direct injection type fuel injection device and a common rail is provided, and fuel injection from the fuel injection device is performed by a multi-stage injection, being an actual Fuel injection amount detected based on a variation pattern of a fuel pressure (PQ) within the fuel supply system, which is detected by a fuel sensor. The system forms a variation trace of fuel pressure (PQ) detected by the fuel sensor during a main injection and corrects the variation waveform based on a fuel temperature (THQin) within the fuel injector and a fuel temperature (THQout) in a portion of the fuel supply system outside the fuel injection device is arranged and includes the common rail. Then, the system detects the actual fuel injection amount in the main injection based on the corrected variation waveform.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2011-190725 [0002] JP 2011-190725 [0002]
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JP 2011-190725 A [0002, 0004] JP 2011-190725 A [0002, 0004]
