DE102014111613B4

DE102014111613B4 - Lernfähige vorrichtung und lernverfahren zum erlernen eines ansprechverhaltens eines drucksensors, sowie kraftstoffeinspritzsystem mit der lernfähigen vorrichtung

Info

Publication number: DE102014111613B4
Application number: DE102014111613.5A
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Matsumoto Yuuzou; c/o DENSO CORPORATION Yamada Naoyuki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2034-08-15
Also published as: JP6020387B2; DE102014111613A1; JP2015040535A

Abstract

Lernfähige Vorrichtung (30) zum Erlernen eines Ansprechverhaltens eines Drucksensors, der auf ein Kraftstoffeinspritzsystem angewandt wird, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem aufweist:eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen (10), wobei jedes für einen Zylinder in einer Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern vorgesehen ist;eine Kraftstoffpumpe (41), die Kraftstoff pumpt;einen Vorratsbehälter (42), der einen durch die Kraftstoffpumpe unter Druck gepumpten Kraftstoff bereit hält und den Kraftstoff zu jedem Kraftstoffeinspritzventil über eine Kraftstoffleitung verteilt; undeine Mehrzahl von Drucksensoren (20), die jeweils für den Zylinder vorgesehen sind und die einen Kraftstoffdruck innerhalb einer Kraftstoffpassage (43,11a) von dem Vorratsbehälter zu einer Einspritzöffnung (11b) des Kraftstoffeinspritzventils erfassen, wobeidie lernfähige Vorrichtung aufweist:eine Auswahleinrichtung, die eine Kombination eines ersten Nicht-Einspritzzylinders und eines zweiten Nicht-Einspritzzylinders auswählt, die Zylinder sind, in denen keine Einspritzung unter den Zylindern ausgeführt wird, wenn ein vorbestimmter Zylinder eine Einspritzung ausführt;eine erste Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung, die eine erste Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf der Ausgabe von dem Drucksensor entsprechend dem durch die Auswahleinrichtung ausgewählten ersten Nicht-Einspritzzylinder erfasst;eine zweite Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung, die eine zweite Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf einer Ausgabe von dem Drucksensor entsprechend dem durch die Auswahleinrichtung ausgewählten zweiten Nicht-Einspritzzylinder erfasst;eine Abweichungserfassungseinrichtung, die eine Abweichung der Reaktionszeit zwischen der durch die erste Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung erfassten ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und der durch die zweite Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungsreinrichtung erfassten zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform berechnet;eine lernfähige Einrichtung, die wiederholt ein Erlernen eines erlernten Werts betreffend ein Ansprechverhalten des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder basierend auf der durch die Abweichungsberechnungseinrichtung berechneten Abweichung ausführt, während die Kombination des ersten Nicht-Einspritzzylinders und des durch die Auswahleinrichtung ausgewählten zweiten Nicht-Einspritzzylinders nacheinander verändert wird; undeine Erfassungszeitkorrektureinrichtung, die eine Erfassungszeit der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder korrigiert, wenn die Abweichung durch die Abweichungsberechnungseinrichtung berechnet wird, und eine Erfassungszeit der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors entsprechend dem zweiten Nicht-Einspritzzylinder korrigiert, wenn die Abweichung durch die Abweichungsberechnungseinrichtung berechnet wird.

Description

HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNICK
[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine lernfähige Vorrichtung, die ein Ansprechverhalten eines Drucksensors erlernt.
[Stand der Technik]
Bei einem Kraftstoffeinspritzsystem, das Kraftstoff von einer Common-Rail in eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen verteilt und zuführt, wenn ein Kraftstoffventil ein Kraftstoff einspritzt, verändert sich der Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils in Abhängigkeit von Veränderungen der Einspritzrate. Daher ist ein Drucksensor in jedem Kraftstoffeinspritzventil montiert. Der Drucksensor erfasst eine die Kraftstoffdruckveränderung anzeigende Druckwellenform während der Kraftstoffeinspritzung. Ein Einspritzzustand wird anschließend von der erfassten Druckveränderung geschätzt.
Allerdings wird die Druckwellenform während der Einspritzung aus einer Druckwellenform zusammengesetzt, die eine Druckveränderung anzeigt, die einer Einspritzung zugeschrieben wird, die mit einer Druckwellenform überlappt, die eine Druckveränderung zusammen mit der Druckabnahme innerhalb der Common-Rail in der Höhe der Kraftstoffeinspritzmenge anzeigt. Hier zeigt eine Druckwellenform während einer Nicht-Einspritzung, die durch den Drucksensor eines Nicht-Einspritzzylinders erfasst wird, eine Druckveränderung zusammen mit einer Druckabnahme innerhalb der Common-Rail an. Daher wird die der Einspritzung zugeschriebenen Druckwellenform durch die Druckerwellenform während einer Nicht-Einspritzung extrahiert, die von der Druckwellenform während der Einspritzung subtrahiert wird.
Bei der JP 2012 - 62 849 A wird eine Verzögerungszeit zum Extrahieren der einer Einspritzung zugeschriebenen Druckwellenform mit hoher Genauigkeit korrigiert. Die Verzögerungszeit ist die Zeit, die auftritt, wenn eine Druckveränderung zusammen mit einer Druckabnahme innerhalb einer Common-Rail von dem Drucksensor des Einspritzzylinders zu dem Drucksensor des Nicht-Einspritzzylinders übertragen wird. Insbesondere wird eine Vorauswinkelkorrektur auf der erfassten Druckwellenform während einer Nicht-Einspritzung in Abhängigkeit der Kraftstoffpfadlänge von dem Drucksensor des Einspritzzylinders zu dem Drucksensor des Nicht-Einspritzzylinders ausgeführt. Der Drucksensor wird während einer Nicht-Einspritzung, auf die eine Vorauswinkelkorrektur ausgeführt wurde, von der Druckwellenform während einer Einspritzung subtrahiert. Die einer Einspritzung zugeschriebenen Druckwellenform wird dadurch extrahiert.
Allerdings wird, selbst wenn die Übertragungsverzögerungszeit basierend auf der Kraftstoffpfadlänge wie in der JP 2012 - 62 849 A korrigiert wird, die Genauigkeit der Druckerfassung schlecht, wenn es individuelle Unterschiede bei dem Ansprechverhalten der Drucksensoren gibt. Die einer Einspritzung zugeschriebenen Druckerwellenform kann nicht genau extrahiert werden.
DE 10 2014 111 613 A1 offenbart eine lernfähige Vorrichtung, die ein Ansprechverhalten von Drucksensoren lernt. Wenn ein vorbestimmter Zylinder eine Einspritzung ausführt, wählt die lernfähige Vorrichtung eine Kombination eines ersten und eines zweiten Nicht-Einspritzzylinders, in denen keine Einspritzung unter den Zylindern ausgeführt wird, und erfasst erste und zweite Nicht-Einspritzsensorwellenformen basierend auf Ausgaben von den Drucksensoren entsprechend dem ersten und dem zweiten Nicht-Einspritzzylinder. Eine Abweichung der Reaktionszeit zwischen der ersten und der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform wird durch die lernfähige Vorrichtung berechnet. Basierend auf der Abweichung führt die lernfähige Vorrichtung wiederholend ein Erlernen eines Lernwerts betreffend einem Ansprechverhalten des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder aus, während die Kombination des ersten und des zweiten Nicht-Einspritzzylinders nacheinander verändert werden. Wenn die Abweichung berechnet wird, korrigiert die lernfähige Vorrichtung Erfassungszeiten der ersten und der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem Lernwert der Drucksensoren entsprechend dem ersten und dem zweiten Nicht-Einspritzzylinder.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher wünschenswert, eine lernfähige Vorrichtung zum Erlernen eines Ansprechverhaltens eines Drucksensors zu schaffen, der in der Lage ist, die Genauigkeit der Druckerfassung durch einen Drucksensor zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die beispielhafte Ausführungsform stellt eine lernfähige Vorrichtung zum Erlernen eines Ansprechverhaltens eines Drucksensors bereit, die in einem Kraftstoffeinspritzsystem angewandt wird. Das Kraftstoffeinspritzsystem enthält: eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen, die jeweils für einen Zylinder in einer Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern vorgesehen sind; eine Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff pumpt; einen Vorratsbehälter, der den durch die Kraftstoffpumpe unter Druck gepumpten Druck hält bzw. beibehält und den Kraftstoff zu jedem der Kraftstoffeinspritzventile über eine Kraftstoffleitung verteilt; und eine Mehrzahl von Drucksensoren, die jeweils für einen Zylinder vorgesehen sind und die einen Kraftstoffdruck innerhalb einer Kraftstoffpassage von dem Vorratsbehälter zu einer Einspritzöffnung des Kraftstoffventils erfassen.
Die lernfähige Vorrichtung enthält: eine Auswahleinrichtung, eine erste Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung, eine zweite Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung, eine Abweichungsberechnungseinrichtung, eine lernfähige Einrichtung und eine Erfassungszeitkorrektureinrichtung.
Die Auswahleinrichtung wählt eine Kombination eines ersten Nicht-Einspritzzylinders und eines zweiten Nicht-Einspritzzylinders aus, die Zylinder sind, bei denen keine Einspritzung unter den Zylindern ausgeführt werden, wenn ein vorbestimmter Zylinder eine Einspritzung ausführt.
Die erste Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung erfasst eine erste Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf einer Ausgabe von dem Drucksensor entsprechend dem durch die Auswahleinrichtung ausgewählten ersten Nicht-Einspritzzylinder.
Die zweite Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung erfasst eine zweite Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf einer Ausgabe von dem Drucksensor entsprechend dem durch die Auswahleinrichtung ausgewählten zweiten Nicht-Einspritzzylinder.
Die Abweichungsberechnungseinrichtung berechnet eine Abweichung der Reaktionszeit zwischen der durch die erste Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung erfassten ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und der durch die zweite Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung erfassten zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform.
Die lernfähige Einrichtung führt wiederholend ein Erlernen eines erlernten Werts betreffend eines Ansprechverhaltens des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder basierend auf der durch die Abweichungsberechnungseinrichtung berechneten Abweichung, während die Kombination des ersten Nicht-Einspritzzylinders und des durch die Auswahleinrichtung ausgewählten zweiten Nicht-Einspritzzylinders nacheinander verändert wird.
Die Erfassungszeitkorrektureinrichtung korrigiert die Erfassungszeit der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors basierend auf dem ersten Nicht-Einspritzzylinder und korrigiert die Erfassungszeit der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors entsprechend dem zweiten Nicht-Einspritzzylinder, wenn die Abweichung durch die Abweichungsberechnungseinrichtung berechnet wird.
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform wird, wenn ein vorbestimmter Zylinder eine Einspritzung ausführt, eine Kombination des ersten Nicht-Einspritzzylinders und des zweiten Nicht-Einspritzzylinders von den Zylindern ausgewählt, in denen keine Einspritzung ausgeführt wird. Anschließend werden die ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und die zweite Nicht-Einspritzsensorwellenform jeweils basierend auf den Ausgaben des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder und dem Drucksensor entsprechend dem zweiten Nicht-Einspritzzylinder erfasst. Die Abweichung der Reaktionszeit zwischen der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform wird anschließend berechnet. Ein erlernter Wert betreffend das Ansprechverhalten des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder wird basierend auf der berechneten Abweichung erlernt. Ferner wird die Kombination des ersten Nicht-Einspritzzylinders und des zweiten Nicht-Einspritzzylinders nacheinander verändert, um das Erlernen des erlernten Werts betreffend das Ansprechverhalten des Drucksensors wiederholt auszuführen.
Wenn die Abweichung der Reaktionszeit berechnet wird, wird die Erfassungszeit der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder korrigiert. Die Erfassungszeit der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform wird basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors entsprechend dem zweiten Nicht-Einspritzzylinder korrigiert. Daher konvergiert, wenn die Kombination des ersten Nicht-Einspritzzylinders und des zweiten Nicht-Einspritzzylinders nacheinander verändert wird, und das Erlernen des erlernten Werts betreffend das Ansprechverhalten des Drucksensors wiederholt ausgeführt wird, die Abweichung der Reaktionszeit jedes Drucksensors zu Null. Mit anderen Worten, als Ergebnis des Erlernens des erlernten Werts betreffend das Ansprechverhalten jedes Drucksensors, das wiederholt ausgeführt wird, können Abweichungen der Reaktionszeit in den Drucksensoren reduziert werden. Daher kann die Genauigkeit der Druckerfassung durch den Drucksensor verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Bei den begleitenden Figuren zeigt:

1 ein Diagramm einer Übersicht eines Kraftstoffeinspritzsystems;
2A ein Zeitdiagramm eines zu einem Kraftstoffeinspritzventil gesendeten Einspritzbefehlssignals;
2B ein Zeitdiagramm einer Einspritzratenwellenform, die eine Veränderung der durch das Einspritzbefehlssignals einhergehenden Kraftstoffeinspritzrate anzeigt;
2C ein Zeitdiagramm einer Druckwellenform, die Veränderungen des der Einspritzung zugeschriebenen Kraftstoffdrucks anzeigt;
3 eine Tabelle von Kombinationen von Nicht-Einspritzzylinder, für die eine Reaktionszeitabweichung berechnet wird;
4A-4C Zeitdiagramme von Druckwellenformen eines Einspritzzylinders und eines Nicht-Einspritzzylinders;
5 ein Blockdiagramm einer lernfähigen Prozedur für eine Reaktionszeitabweichung;
6 eine Nicht-Einspritzsensorwellenform bevor und nachdem ein erlernter Wert reflektiert wird;
7 ein Diagramm von Kraftstoffpfadlängen;
8 ein Flussdiagram einer Verarbeitungsprozedur zum Erlernen des Ansprechverhaltens der Drucksensoren;
9 ein Diagramm eines Zusammenhangs zwischen der Reaktionszeitabweichung und der Anzahl der Male, bei denen das Erlernen ausgeführt wird;
10 ein Diagramm eines Bereichs eines erlernten Werts, in dem ein abnormales Ansprechverhalten eines Drucksensors bestimmt wird.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform, in der eine erlernte Vorrichtung zum Lernen eines Vorrichtungsansprechverhaltens eines Drucksensors auf ein Kraftstoffeinspritzsystem angewandt wird, wird nachstehend mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Das Kraftstoffeinspritzsystem ist ein Common-Rail-Typ für eine fahrzeugseitige Dieselmaschine mit vier Zylindern (Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern). Zunächst wird das Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsformen bezugnehmend auf 1 beschrieben.
Ein Kraftstoff wird von einer Kraftstoffpumpe 41 zu einer Common-Rail 42 (Vorratsbehälter) in einen Kraftstofftank 40 gepumpt und unter Druck gehalten. Ein Kraftstoffeinspritzventil 10 (#1 bis #4) jedes Zylinders wird mit der Common-Rail 42 durch eine Kraftstoffleitung 43 verbunden. Eine Öffnung zum Abschwächen einer Druckpulsation ist bei dem Verbindungsabschnitt zwischen der Common-Rail 42 und jeder Kraftstoffleitung 43 vorgesehen. Der Kraftstoff innerhalb der Common-Rail 42 wird zu dem Kraftstoffeinspritzventil 10 (#1 bis #4) von jeder Abgabeöffnung 42a über jede Kraftstoffleitung 43 verteilt und zugeführt. Die Mehrzahl der Kraftstoffeinspritzventile 10 (#1 bis #4) führen eine Kraftstoffeinspritzung in einer vorbestimmten Sequenz aus.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass die Einspritzung wiederholt in der Sequenz #1 bis #2 bis #3 bis #4 ausgeführt wird.
Eine Kolbenpumpe wird als Kraftstoffpumpe 41 verwendet. Der Kraftstoff wird synchron mit einer Hin- und Her- Bewegung des Kolbens gepumpt. Die Kraftstoffpumpe 41 wird durch eine Kurbelwelle angetrieben, die eine Maschinenabtriebswelle als Antriebsquelle verwendet. Die Kraftstoffpumpe 41 pumpt eine festgelegte Anzahl von Malen einen Kraftstoff während der Periode, in der die Einspritzung in der Sequenz von #1 bis #2 bis #3 bis #4 ausgeführt wird.
Das Kraftstoffeinspritzventil 10 enthält einen Körper 11, einen nadelförmigen Ventilkörper 12, einen elektrischen Aktuator 13 und dergleichen, wie nachstehend beschrieben. Eine Hochdruckpassage 11a ist innerhalb des Körpers 11 ausgebildet. Ein Einspritzloch 11b ist auch in dem Körper 11 ausgebildet. Der Kraftstoff wird von dem Einspritzloch 11b eingespritzt. Der Ventilkörper 12 ist innerhalb dem Körper 11 aufgenommen, und öffnet und schließt das Einspritzloch 11b. Die Kraftstoffleitung 43 und die Hochdruckpassage 11a konfigurieren eine Kraftstoffpassage zum Versorgen des Kraftstoffs von der Common-Rail 42 zu dem Einspritzloch 11b.
Eine Gegendruckkammer 11c ist innerhalb des Körpers 11 ausgebildet. Die Gegendruckkammer 11c legt einen Gegendruck auf den Ventilkörper 12 an. Die Gegendruckpassage 11a und eine Niederdruckpassage 11d sind mit der Gegendruckkammer 11c verbunden. Der elektrische Aktuator 13 betreibt ein Steuerventil 14, um den Kommunikationszustand zwischen der Hochdruckpassage 11a und der Niederdruckpassage 11d und der Gegendruckkammer 11c zu schalten. Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 30 steuert ein Antreiben des elektrischen Aktuators 13.
Wenn das Steuerventil 14 so betrieben wird, dass die Gegendruckkammer 11c mit der Niederdruckkammer 11d kommuniziert bzw. in Verbindung steht, nimmt der Kraftstoffdruck innerhalb der Gegendruckkammer 11c ab und der Ventilkörper wird angehoben (Ventilöffnungsbetrieb). Das Einspritzloch 11b öffnet sich. Dadurch wird ein von der Common-Rail 42 zu der Hochdruckpassage 11a zugeführter Hochdruckkraftstoff in eine Verbrennungskammer aus dem Einspritzloch 11b eingespritzt. Andererseits nimmt, wenn das Steuerventil 14 betrieben wird, sodass die Gegendruckkammer 11c mit der Hochdruckpassage 11a kommuniziert bzw. in Verbindung steht, der Kraftstoffdruck innerhalb der Gegendruckkammer 11c zu und der Ventilkörper 12 wird abgesenkt (Ventilschließbetrieb). Das Einspritzloch 11b schließt sich und eine Kraftstoffeinspritzung wird gestoppt.
Ein Drucksensor 20 enthält einen Vorbau 21 (elastischen Körper), ein Drucksensorelement 22, eine geformte integrierte Schaltung (IC) 23 und dergleichen, wie nachstehend beschrieben.
Der Vorbau 21 ist an dem Körper 11 angebracht. Ein Diaphragmaabschnitt 21a ist in dem Vorbau 21 ausgebildet. Der Diaphragmaabschnitt 21a empfängt einen Druck von dem durch die Hochdruckpassage 11a gesendeten Hochdruckkraftstoff und verformt sich elastisch.
Das Gegendrucksensorelement 22 ist an den Diaphragmaabschnitt 21a angebracht. Das Drucksensorelement 22 gibt ein Druckerfassungssignal an die ECU 30 basierend auf dem Betrag der elastischen Verformung aus, die in dem Diaphragmaabschnitt 21a auftritt.
Die geformte IC 23 wird durch elektronische Komponenten ausgebildet, die hart geformt werden. Die elektronischen Komponenten enthalten eine Verstärkerschaltung zum Verstärken des von dem Drucksensorelement 22, einer Kommunikationsschaltung 23a zum Ausführen einer bi-direktionalen Kommunikation mit der ECU 30 und dergleichen ausgegebenen Druckerfassungssignals. Die geformte IC 23 ist in dem Kraftstoffeinspritzventil 10 zusammen mit dem Vorbau 21 montiert.
Ein Verbinder 15 ist in einem oberen Abschnitt des Körpers 11 vorgesehen. Ein Kabelbaum 16, der mit dem Verbinder 15 verbunden ist, verbindet elektrisch die geformte IC 23 und den elektrischen Aktuator 13 mit der ECU 30. Der Drucksensor 20 ist mit jedem Kraftstoffeinspritzventil 10 montiert.
Die ECU 30 (entsprechend einer lernfähigen Vorrichtung zum Erlernen eines Ansprechverhaltens eines Drucksensors der vorliegenden Ausführungsform) ist ein bekannter Mikrocomputer der eine zentrale Recheneinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM), eine Speichervorrichtung, eine Eingabe/ Ausgabeschnittstelle und dergleichen enthält. Die CPU führt verschiedene in dem ROM gespeicherte verschiedene Programme aus. Als Ergebnis werden Funktionen einer Auswahleinrichtung, einer ersten Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung, einer zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung, einer Abweichungsberechnungseinrichtung, einer lernfähigen Einrichtung, einer Erfassungszeitkorrektureinrichtung und einer Bestimmungseinrichtung aktualisiert.
Zudem berechnet die ECU 30 einen Solleinspritzzustand (Anzahl von Einspritzstufen, Einspritzstartzeitpunkt, Einspritzendzeitpunkt, Einspritzmenge und dergleichen) basierend auf dem Betrag des Betriebs eines Gaspedals in einem Fahrzeug, einer Maschinenlast, einem Maschinendrehzahl NE und dergleichen. Beispielsweise werden die optimalen Einspritzzustände entsprechend der Maschinenlasten und der Maschinendrehzahlen in einem Einspritzzustandskennfeld gespeichert. Anschließend referenziert die ECU 30 das Einspritzzustandskennfeld und berechnet den Solleinspritzzustand basierend auf der aktuellen Maschinenlast und der Maschinendrehzahl.
Anschließend legt die ECU 30 ein Einspritzbefehlssignal (siehe 2A) basierend auf dem berechneten Solleinspritzzustand fest. Beispielsweise werden die Einspritzbefehlssignale entsprechend den Solleinspritzzuständen in einem Befehlskennfeld gespeichert. Die ECU 30 referenziert das Befehlskennfeld und stellt das Einspritzbefehlssignal basierend auf dem berechneten Solleinspitzzustand ein. Dadurch wird das Einspritzbefehlssignal auf der Maschinenlast und Maschinenzahl festgelegt, und wird von der ECU 30 zum dem Kraftstoffeinspritzventil 10 ausgegeben.
Nachstehend verändert der tatsächliche Einspritzzustand als Reaktion auf das Einspritzbefehlssignal aufgrund der Verschlechterung über die Zeit des Kraftstoffeinspritzventils 10, wie z.B. einen Verschleiß des Einspritzlochs 11b. Daher wird eine Kraftstoffeinspritzratenwellenform berechnet und der Einspritzzustand wird, wie nachstehend beschrieben, basierend auf der durch den Drucksensor 20 erfassten Einspritzsensorwellenform geschätzt. Eine Korrelation zwischen dem geschätzten Einspritzzustand und dem Einspritzbefehlssignal (Impuls-AN-Zustand t1, Impuls-AUS-Zeitpunkt t2 und Einspritzbefehlsperiode Tq) wird erlernt. Das in dem Befehlskennfeld gespeicherte Einspritzbefehlssignal wird basierend auf dem lernfähigen Ergebnis korrigiert. Dadurch kann der Kraftstoffeinspritzzustand mit hoher Genauigkeit gesteuert werden, so dass der tatsächliche Einspritzzustand mit dem Solleinspritzzustand übereinstimmt.
Als Nächstes wird eine Korrelation zwischen einer Druckwellenform W und einer Einspritzratenwellenform beschrieben. Die Druckwellenform W wird durch eine der Einspritzung zugeschriebenen Wellenformkomponente erhalten, die von einer Einspritzsensorwellenform extrahiert wird, die durch den in einem Kraftstoffeinspritzventil 10 montierten Drucksensor 20 erfasst wird, die bei einer Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird. Die Einspritzratenwellenform zeigt Veränderungen der Kraftstoffeinspritzrate in dem Kraftstoffeinspritzventil 10 an, die bei einer Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird.
2A zeigt das von der ECU 30 zu dem elektrischen Aktuator 13 des Kraftstoffeinspritzventils 10 ausgegebene Einspritzbefehlssignal. Ein Befehl zum Starten einer Einspritzung wird bei einem Impuls-AN-Zeitpunkt t1 des Einspritzbefehlssignals erteilt. Ein Befehl zum Beenden einer Einspritzung bei einem Impuls-AUS-Zeitpunkt t2 wird erteilt. Daher wird eine Einspritzmenge Q durch eine Ventilöffnungsperiode des Einspritzlochs 11b gesteuert, die durch die Einspritzbefehlsperiode Tq des Befehlssignals gesteuert wird.
2B zeigt die Veränderungen der Einspritzrate (Einspritzratenwellenform) des von dem Einspritzloch 11b eingespritzten Kraftstoffs, die durch den vorstehend beschriebenen Einspritzbefehl einhergeht. 2C zeigt die Druckwellenform W, die durch die einer Einspritzung zugeschriebenen Wellenform erhalten wird, die von der Einspritzsensorwellenform extrahiert wird, die durch den in das Kraftstoffeinspritzventil 10 vorgesehenen Drucksensor F20 erfasst wird, die bei einer Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird.
Nach dem Zeitpunkt 11, zu dem der Einspritzstartbefehl erteilt wird, beginnt sich die Einspritzrate bei R1 zu erhöhen und eine Einspritzung wird gestartet. Andererseits beginnt der erfasste Druck sich bei dem Veränderungspunkt P1 zu verringern, wenn eine Verzögerungszeit C1 von dem Start der Zunahme der Einspritzrate beim Zeitpunkt R1 verstrichen ist. Anschließend erreicht die Einspritzrate eine maximale Einspritzrate bei R2. Aufgrund dessen stoppt die Abnahme des erfassten Drucks bei dem Veränderungspunkt P2. Als Nächstes beginnt der erfasste Druck sich bei dem Veränderungspunkt P3 zu erhöhen, wenn eine Verzögerungszeit C3 von dem Start der Abnahme der Einspritzrate bei R3 verstrichen ist. Anschließend wird die Einspritzrate bei R4 null und anschließend endet die tatsächliche Einspritzung. Aufgrund dessen, stoppt die Zunahme des erfassten Drucks bei einem Veränderungspunkt P5.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt die Korrelation zwischen der Druckwellenform W die Veränderungen des einer Einspritzung zugeschriebenen Drucks an und die Einspritzratenwellenform ist hoch. Daher kann die Einspritzratenwellenform von dem Drucksensor W berechnet werden. Der Einspritzzustand kann anschließend von der Einspritzratenwellenform geschätzt werden.
Nachstehend ist es erforderlich, die einer Einspritzung zugeschriebene Wellenformkomponente von einer Einspritzsensorwellenform W1 (siehe 4A) zu extrahieren, die durch den Drucksensor 20 erfasst wird. Die Einspritzsensorwellenform enthält, zusätzlich zu der einer Einspritzung zugeschriebenen Wellenformkomponente, eine Wellenformkomponente (Abnahmekomponente), die eine Druckabnahme innerhalb der Common-Rail 42, die mit der Einspritzung einhergeht, anzeigt, und ferner während einer Pumpenpumpperiode eine Wellenformkomponente (Pumpenkomponente), die eine Druckerhöhung aufgrund eines Pumpenpumpens anzeigt.
Mit anderen Worten, die Einspritzsensorwellenform enthält, zusätzlich zu der einer Einspritzung zugeschriebenen Wellenformkomponente, Wellenformkomponenten, die Druckveränderungen innerhalb der Common-Rail 42 anzeigen. Die Wellenformkomponente, die Druckveränderungen innerhalb der Common-Rail 42 anzeigt, ist äquivalent zu einer Nicht-Einspritzsensorwellenform (siehe 4B und 4C), die durch den in einem Kraftstoffeinspritzventil 10 vorgesehenen Drucksensor 20 erfasst wird, das eine Kraftstoffeinspritzung stoppt. Daher kann die einer Einspritzung zugeschriebenen Wellenformkomponente durch die Nicht-Einspritzsensorwellenform extrahiert werden, die von der Einspritzsensorwellenform W1 subtrahiert wird.
Allerdings kann, falls das Ansprechverhalten des Drucksensors 20, der in dem Kraftstoffeinspritzventil 10 montiert ist, das eine Kraftstoffeinspritzung ausführt, und das Ansprechverhalten des Drucksensors 20, der in dem Kraftstoffeinspritzventil 10 montiert ist, das eine Kraftstoffeinspritzung stoppt, ungleich sind, die einer Einspritzung zugeschriebenen Wellenform korrekt extrahiert werden. Daher ist es erforderlich, dass Veränderungen des Ansprechverhaltens der in den Kraftstoffdruckventilen 10 montierten Drucksensoren 20 unterdrückt werden, um den Einspritzzustand jedes Kraftstoffeinspritzventils 10 mit hoher Genauigkeit zu schätzen. Dadurch erlernt die lernfähige Einrichtung das Ansprechverhalten jedes Drucksensors 20 und steuert die Veränderungen des Ansprechverhaltens der Drucksensoren 20. Das Erlernen des Ansprechverhaltens der Drucksensoren 20 wird nachstehend beschrieben.
Zunächst dient, wenn bei einem vorbestimmten Zylinder eine Einspritzung ausgeführt wird, die ECU 30 als Auswahleinrichtung und wählt eine Kombination eines Zylinders A (erster Nicht-Einspritzzylinder) und eines Zylinders B (zweiter Nicht-Einspritzzylinder) aus, in denen keine Einspritzung ausgeführt wird.
Insbesondere wird, wie in der Tabelle in 3 dargestellt, ein Zylinder, der eine Einspritzung nach dem vorbestimmten Einspritzzylinder ausführt, als Zylinder A ausgewählt. Ein Zylinder, der eine Einspritzung nach dem Zylinder A ausführt, wird als Zylinder B ausgewählt. Der Zylinder, der eine Einspritzung nach dem vorbestimmten Einspritzzylinder ausführt, ist ein Nicht-Einspritzzylinder, dessen längster Zeitbetrag verstrichen ist, seit dem Ausführen der vorherigen Einspritzung.
Zudem ist der Zylinder, der zwei Einspritzungen nach dem vorbestimmten Einspritzzylinder ausführt, ein Nicht-Einspritzzylinder, dessen zweiter bis längster Zeitbetrag verstrichen ist seit dem Ausführen der vorherigen Einspritzung. Mit anderen Worten, die Auswahleinrichtung wählt eine Kombination eines Nicht-Einspritzzylinders, dessen Einspritzung durch den Zylinder selbst am wenigsten beeinflusst wird, und einen Nicht-Einspritzzylinder, dessen Einspritzung durch den Zylinder selbst am zweit wenigsten beeinflusst wird.
Als Nächstes dient die ECU 30 als die erste Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung und erfasst eine in 4B gezeigte Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa (erste Nicht-Einspritzsensorwellenform) basierend auf der Ausgabe des Drucksensors 20 entsprechend dem Zylinder A. Zudem dient die ECU 30 als die zweite Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung und erfasst eine in 4C gezeigte Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb (zweite Nicht-Einspritzsensorwellenform) basierend auf der Ausgabe von dem Drucksensor 20 entsprechend dem Zylinder B. Nachstehend ist das in dem vorbestimmten Einspritzzylinder vorgesehene Kraftstoffeinspritzventil 10 ein Kraftstoffeinspritzventil 10i. Der Drucksensor 20 entsprechend dem Zylinder A ist ein Drucksensor 20a. Der Drucksensor 20 entsprechend dem Zylinder B ist ein Drucksensor 20b.
Als Nächstes dient die ECU 30 als die Abweichungsberechnungseinrichtung und berechnet eine Abweichung der Reaktionszeit zwischen der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb. Insbesondere ist die Abweichung der Reaktionszeit ein Wert, der durch eine Druckabnahmestartzeit in der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb erhalten wird, die von einer Druckabnahmestartzeit in der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa subtrahiert wird. Die Abweichung der Reaktionszeit zeigt die Abweichung zwischen dem Ansprechverhalten des Drucksensors 20a und dem Ansprechverhalten des Drucksensors 20b. Die Druckabnahmestartzeit ist eine Zeit, zu der beispielsweise ein Druck um 0,1 MPa von einem Referenzdruck abnimmt, bevor eine Druckveränderung in der eine Einspritzung begleitende Common-Rail 42 auftritt.
Als Nächstes dient die ECU 30 als lernfähige Einrichtung und lernt ein Erlernen betreffend das Ansprechverhalten des Drucksensors 20a basierend auf der Abweichung der Reaktionszeit. Insbesondere erhält, wie in 5 gezeigt, die Lerneinrichtung einen aktuellen erlernten Wert durch Addieren eines Werts der durch Multiplizieren der berechneten Abweichung der Reaktionszeit mit einem vorbestimmten Betrag zu einem in der Speichervorrichtung gespeicherten, vorher erlernten Wert erhält. Die lernfähige Einrichtung aktualisiert anschließend den in die Speichervorrichtung gespeicherten, vorherig erlernten Wert mit dem aktuellen erlernten Wert. Der erlernte Wert dient als Wert zum Kompensieren einer Verzögerung des Ansprechverhaltens des Drucksensors 20a in Bezug auf den Drucksensor 20b.
Wie in der Tabelle in 3 gezeigt, dient die ECU 30 als lernfähige Einrichtung und verändert nacheinander die vier Typen von Kombinationen des Zylinders A und des Zylinders B, und wiederholt das Erlernen des erlernten Werts. Dadurch wird ein Erlernen des Ansprechverhaltens des Drucksensors 20 entsprechend jedem Zylinder j eweils einmal ausgeführt. Das Erlernen des erlernten Werts wird für jeden Einspritzdruck (Druck innerhalb der Common-Rail 42) und jeder Kraftstofftemperatur ausgeführt.
Anschließend dient, wenn die Abweichung der Reaktionszeit durch die als Abweichungsberechnungseinrichtung dienende ECU 30 berechnet wird, die ECU 30 als Erfassungszeitkorrektureinrichtung und korrigiert die Erfassungszeit der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors 20a. Die Erfassungszeitkorrektureinrichtung korrigiert auch die Erfassungszeit der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors 20b.
Insbesondere wird, wie in 6 gezeigt, wenn die Abweichung (i) der Reaktionszeit bei einem i-ten erlernenden Betrieb berechnet wird, die Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa durch einen Betrag in Höhe des (i-1)ten erlernten Werts des Drucksensors 20a versetzt. Die Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb wird durch einen Betrag in Höhe des (i-1)ten erlernten Werts des Drucksensors 20b versetzt. Wenn der erlernte Wert ein positiver Wert ist, wird ein Versatz ausgeführt, um eine Erfassungszeit früher zu bilden. Wenn der erlernte Wert ein negativer Wert ist, wird der Versatz ausgeführt, um die Verzögerungszeit zu verzögern. Die Abweichung (i) der Reaktionszeit während des i-ten erlernenden Betriebs wird aus der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb, die durch die (i-1)ten erlernten Werte versetzt sind, berechnet.
Wenn die Kraftstoffpfadlänge von dem Einspritzloch 11b des Kraftstoffeinspritzventils 10i zu dem Drucksensor 20a (erster Abstand) und die Kraftstoffpfadlänge von dem Einspritzloch 11b des Kraftstoffeinspritzventils 10i zu dem Drucksensor 20b (zweiter Abstand) gleich sind, kann die Abweichung der Reaktionszeit von den Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und Wb, die durch die erlernten Werte versetzt sind, berechnet werden. Allerdings ist es erforderlich, wenn der erste Abstand und der zweite Abstand sich unterscheiden, dass ein Unterschied der Übertragungszeit für eine Kraftstoffdruckveränderung von dem Einspritzloch 11b des Kraftstoffeinspritzventils 10i zu dem Drucksensor 20a und der Übertragungszeit für eine Kraftstoffdruckveränderung von dem Einspritzloch 11b des Kraftstoffeinspritzventils 10i zu dem Drucksensor 20b korrigiert werden.
7 zeigt ein Diagramm, das Leitungslängen L1, L2, L3, und L4 der Kraftstoffleitungen 43 zeigen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Leitungslängen L1, L2, L3 und L4 so konfiguriert, dass die Längen gleich sind. Zudem sind die Abstände L12, L34, L23 zwischen den Abgabeöffnungen 42a, die mit den Kraftleitungen 43 (#1) bis 43(#4) in der Common-Rail 42 verbunden sind, auch so konfiguriert, dass sie die gleichen Längen aufweisen. Bei einer solchen Konfiguration sind der erste Abstand und der zweite Abstand gleich, wenn der Zylinder #3 und der Zylinder #2 die Einspritzzylinder sind. Allerdings tritt, wenn der Zylinder #1 und der Zylinder #4 die Einspritzzylinder sind, ein Unterschied von L34 oder L12 zwischen dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand auf.
Daher dient, wenn der erste Abstand und der zweite Abstand sich unterscheiden, die ECU 30 als Abweichungsberechnungseinrichtung und wandelt die Erfassungszeit der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und die Erfassungszeit der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb zu Erfassungszeiten um, wenn der erste Abstand und der zweite Abstand gleich sind. Die ECU 30 dient als Abweichungsberechnungseinrichtung und berechnet anschließend die Abweichung der Reaktionszeit.
Beispielsweise dient die ECU 30 als Abweichungsberechnungseinrichtung und korrigiert die durch den Drucksensor 20 erfasste Nicht-Einspritzsensorwellenform mit der längeren Kraftstofffahrlänge derart, dass die Erfassungszeit um einen Betrag in Höhe des Unterschieds der Übertragungszeit basierend auf dem Unterschied zwischen dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand verkürzt wird. Anschließend dient die ECU 30 als Abweichungsberechnungseinrichtung und berechnet die Abweichung der Reaktionszeit.
Alternativ dient die ECU 30 als Abweichungsberechnungseinrichtung und korrigiert die durch den Drucksensor 20 erfassten Nicht-Einspritzsensorwellenform mit der kürzeren Kraftstoffpfadlänge, sodass sich die Verzögerungszeit um einen Betrag in der Höhe des Unterschieds zwischen der Übertragungszeit basierend auf dem Unterschied zwischen dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand verzögert. Anschließend dient die ECU 30 als Abweichungsberechnungseinrichtung und berechnet die Abweichung der Reaktionszeit.
Als Nächstes wird eine Verarbeitungsprozedur, durch die das Ansprechverhalten der Drucksensoren 20 erlernt wird, mit Bezug auf das Flussdiagramm in 8 beschrieben. Diese Verarbeitungsprozedur wird durch die ECU 30 bei einem vorbestimmten Intervall während eines stabilen Betriebs der Maschine ausgeführt, auf das der Einspritzdruck und die Kraftstoffeinspritzmenge festgelegt sind.
Zunächst wählt bei Schritt S11 die ECU 30 die Kombination des Zylinders A und des Zylinders B aus, die Zylinder sind, in denen keine Einspritzung ausgeführt wird, wenn ein vorbestimmter Zylinder eine vorbestimmte Einspritzung ausführt. Als Nächstes erfasst bei Schritt S12 die ECU 30 die Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa basierend auf der Ausgabe des Drucksensors 20 entsprechend dem Zylinder A. Die ECU 30 erfasst auch die Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb basierend auf der Ausgabe von dem Drucksensor 20 entsprechend dem Zylinder B.
Als Nächstes versetzt bei S13 die ECU 30 die Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa um einen Betrag in Höhe des erlernten Werts des in der Speichervorrichtung gespeicherten Drucksensors 20a versetzt, zu dem die ECU 30 die Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb um einen Betrag in Höhe des erlernten Werts des in die Speichervorrichtung gespeicherten Drucksensors 20b speichert.
Als Nächstes bestimmt bei Schritt S14 die ECU 30, ob der erste Abstand und der zweite Abstand gleich sind. Wenn bestimmt wird, dass der erste Abstand und der zweite Abstand sich unterscheiden (NEIN), schreitet die ECU 30 zu dem Prozess bei Schritt S15 fort. Wenn bestimmt wird, dass der erste Abstand und der zweite Abstand gleich sind (JA), schreitet die ECU 30 zu dem Prozess bei Schritt S17 fort.
Bei Schritt S15 berechnet die ECU 30 den Unterschied zwischen dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand. Als Nächstes berechnet bei Schritt S16 die ECU 30 den Unterschied der Übertragungszeit der Druckwellenform basierend auf dem Unterschied des bei S15 berechneten Abstands basierend auf dem Einspritzdruck und der Kraftstofftemperatur. Die ECU 30 korrigiert anschließend den Unterschied der Übertragungszeit. Mit anderen Worten, die ECU 30 wandelt die Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und die Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb zu Wellenformen um, die erfasst werden, wenn der erste Abstand und der zweite Abstand gleich sind.
Als Nächstes berechnet bei S17 die ECU 30 die Abweichung zwischen dem Ansprechverhalten des vorliegenden Sensors 20a und dem Ansprechverhalten des Drucksensors 20b. Mit anderen Worten, die ECU 30 berechnet die Abweichung zwischen dem Druckabnahmestartzeitpunkt in der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und dem Druckabnahmestartzeitpunkt in dem Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb. Anschließend speichert die ECU 30 die berechnete Abweichung in der Speichervorrichtung als die Abweichung des Drucksensors 20a. Als Nächstes lernt bei Schritt S18 die ECU 30 den erlernten Wert betreffend das Ansprechverhalten des Drucksensors 20a basierend auf der Abweichung des bei Schrittes S 17 berechneten Drucksensors 20a.
Als Nächstes bestimmt bei Schritt S19 die ECU 30, ob das Erlernen der Drucksensoren 20 entsprechend der Zylinder #1 bis #4 konvergiert. Insbesondere bestimmt, wenn sich die Abweichung jedes Drucksensors 20 nicht länger verändert, selbst wenn das Erlernen wiederholt wird, die ECU 30, dass das Erlernen der Drucksensoren 20 entsprechend aller Zylinder konvergiert wurde.
Beispielsweise bestimmt, wenn der Veränderungsbetrag der Abweichung jedes Drucksensors 20 in der jüngsten vorbestimmten Anzahl der Lernoperationen kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die ECU 30, dass das Erlernen der Drucksensoren 20 entsprechend aller Zylinder konvergiert wurde. Wenn das Erlernen konvergiert, wie in 9 dargestellt, konvergiert die Abweichung jedes Drucksensors 20 nahe null und die Abweichung verändert sich ein wenig, selbst wenn das Erlernen wiederholt wird.
Wenn bestimmt wird, dass das Erlernen bei S19 (NEIN) nicht konvergiert, kehrt die ECU 30 zu Schritt S11 zurück. Die ECU 30 verändert die Kombination des Zylinders A und des Zylinders B und wiederholt die Prozesse bei den Schritten S12 bis S19. Andererseits schreitet, wenn bestimmt wird, dass das Erlernen bei Schritt S19 (JA) konvergiert, die ECU 30 zu dem Prozess bei S20 fort.
Bei Schritt S20 dient die ECU 30 als Bestimmungseinrichtung, ob ein erlernter Wert, dessen absoluter Wert größer als ein Schwellenwert ist, in den erlernten Werten nach der Lernkonvergenz enthalten ist. Der Schwellenwert ist ein Wert, der durch einen zulässigen Fehler und einen zulässigen Bereich der Verschlechterung bestimmt wird. Wenn bestimmt wird, dass ein erlernter Wert, dessen absoluter Wert größer als der Schwellenwert ist, nicht enthalten ist (NEIN), beendet die ECU 30 den Prozess.
Andererseits liegt, wenn bestimmt wird, das der erlernte Wert, dessen absoluter Wert größer als der Schwellenwert ist, enthalten ist (JA), ein Drucksensor 20, dessen Versatzbetrag größer als der für den Drucksensor 20 zulässigen Wert ist, vor. Dadurch bestimmt, wenn bestimmt wird, dass ein erlernter Wert, dessen absoluter Wert größer als ein Schwellenwert ist, enthalten ist, die ECU 30, dass ein Drucksensor 20 ein abnormales Ansprechverhalten aus den Drucksensoren 20 entsprechend den Zylindern #1 bis #4 (siehe 10) vorliegt. Die ECU 30 beendet anschließend den Prozess.
Die nachstehenden Wirkungen werden gemäß der vorstehenden beschriebenen vorliegenden Ausführungsform erreicht.
Wenn die Abweichung der Reaktionszeit berechnet wird, wird die Erfassungszeit der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors 20a entsprechend dem Zylinder A korrigiert. Zudem wird die Erfassungszeit der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors 20b entsprechend dem Zylinder W korrigiert.
Daher konvergiert, wenn sich die Kombination des Zylinders A und des Zylinders B sequentiell verändern und das Erlernen des erlernten Werts betreffend das Ansprechverhalten jedes Drucksensors 20 wiederholt ausgeführt wird, die Abweichung der Reaktionszeit jedes Drucksensors 20 bei null. Mit anderen Worten, als Ergebnis des Erlernens des erlernten Werts betreffend das Ansprechverhalten der Drucksensoren 20, die wiederholt ausgeführt werden, können die Veränderungen der Reaktionszeit jedes Drucksensors 20 verringert werden. Dadurch kann die Genauigkeit der Druckerfassung durch den Drucksensor 20 erhöht werden.
Wenn der erste Abstand von dem Einspritzzylinder zu dem Zylinder A und der zweite Abstand von dem Einspritzzylinder zu dem Zylinder A sich unterscheiden, konvergieren die Erfassungszeit des Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und die Erfassungszeit des Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb bei den Erfassungszeiten, wenn der erste Abstand und der zweite Abstand gleich sind. Die Abweichung des Ansprechverhaltes wird anschließend berechnet. Dadurch können, selbst wenn sich der erste Abstand und der zweite Abstand unterscheiden, die abweichende Reaktionszeit zwischen der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb korrekt berechnet werden. Eine Lerngenauigkeit kann verbessert werden.
Die Abweichung der Reaktionszeit zwischen dem Drucksensor 20a entsprechend dem Zylinder A und dem Drucksensor 20b entsprechend dem Zylinder B kann genau von der Abweichung zwischen dem Druckabnahmestartzeitpunkt in der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und dem Druckabnahmestartzeitpunkt in der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb berechnet werden.
Der Zylinder, dessen Einspritzung am wenigsten beeinflusst wird, und der Zylinder, dessen Einspritzung am zweit wenigsten beeinflusst wird, werden als Zylinder A und Zylinder B ausgewählt. Dadurch kann die Abweichung der Reaktionszeit zwischen der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb korrekt berechnet werden. Eine Lerngenauigkeit kann verbessert werden.
Nach der Konvergenz des Erlernens betreffend das Ansprechverhalten der Drucksensoren 20, wenn ein erlernter Wert, dessen absoluter Wert größer als ein Schwellenwert ist, der durch einen zulässigen Fehler und einem zulässigen Bereich der Verschlechterung des Drucksensors 20 bestimmt wird, ist in den erlernten Werten enthalten, wird bestimmt, das ein Drucksensor 20 mit einem abnormalen Ansprechverhalten aus den für die Zylinder vorgesehenen Drucksensoren 20 enthalten ist.
Als Ergebnis der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb, die während des stabilen Betriebs der Maschine erfasst werden, kann die Reaktionszeitabweichung zwischen der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb korrekt berechnet werden. Eine Lerngenauigkeit kann verbessert werden.
(Weitere Ausführungsformen)
Die Abweichung der Reaktionszeit kann eine Abweichung zwischen einem Druckabnahmeendzeitpunkt der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und einem Druckabnahmeendzeitpunkt der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb sein. In diesem Fall ist der Druckabnahmeendzeitpunkt ein Zeitpunkt, zu dem sich der Zeitpunkt, der von der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und Wb abgeleitet wird, von negativ zu positiv verändert (siehe 4A und 4B).
Die Abweichung der Reaktionszeit kann eine Abweichung der Reaktionszeit entsprechend einem Schnittpunkt zwischen einer Druckabnahmelinie und einem Referenzdruck der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wa und einem Zeitpunkt entsprechend einem Schnittpunkt zwischen der Druckabnahmelinie und einem Referenzpunkt in der Nicht-Einspritzsensorwellenform Wb sein. In diesem Fall ist die Druckabnahmelinie eine Linie, die den Druckabnahmestartzeitpunkt und den Druckabnahmeendzeitpunkt verbindet (siehe 4A und 4B).
Die lernfähige Vorrichtung kann auch angewandt werden, wenn ein durch die Kraftstoffpumpe 41 gepumpter Kraftstoff auf ähnliche Weise wie gemäß der vorliegenden Ausführungsform korrigiert wird.
Die lernfähige Vorrichtung kann auch angewandt werden, wenn die Kraftstoffleckerfassung des Kraftstoffeinspritzventils 10 ausgeführt wird. Eine Kraftstoffleckerfassung wird durch einen von dem Kraftstoffeinspritzventil 10 eingespritzten Kraftstoff und der erfassten Druckwellenform jedes Drucksensors 20, ausgeführt. Die Zeitpunkte, zu denen die Druckabnahme in den erfassten Druckwellenformen auftritt, werden anschließend verglichen. Daher kann ein Kraftstoffleck mit hoher Genauigkeit durch Anwenden der lernfähigen Vorrichtung und Unterdrücken der Veränderungen der Drucksensoren 20 erfasst werden.
Das Kraftstoffeinspritzsystem kann auch in einer direkt einspritzenden Benzinmaschine zusätzlich zu Dieselmaschinen montiert sein. Das Kraftstoffeinspritzsystem kann auch in einer Maschine außer der mit vier Zylindern montiert sein.

Claims

Lernfähige Vorrichtung (30) zum Erlernen eines Ansprechverhaltens eines Drucksensors, der auf ein Kraftstoffeinspritzsystem angewandt wird, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem aufweist: eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen (10), wobei jedes für einen Zylinder in einer Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern vorgesehen ist; eine Kraftstoffpumpe (41), die Kraftstoff pumpt; einen Vorratsbehälter (42), der einen durch die Kraftstoffpumpe unter Druck gepumpten Kraftstoff bereit hält und den Kraftstoff zu jedem Kraftstoffeinspritzventil über eine Kraftstoffleitung verteilt; und eine Mehrzahl von Drucksensoren (20), die jeweils für den Zylinder vorgesehen sind und die einen Kraftstoffdruck innerhalb einer Kraftstoffpassage (43,11a) von dem Vorratsbehälter zu einer Einspritzöffnung (11b) des Kraftstoffeinspritzventils erfassen, wobei die lernfähige Vorrichtung aufweist: eine Auswahleinrichtung, die eine Kombination eines ersten Nicht-Einspritzzylinders und eines zweiten Nicht-Einspritzzylinders auswählt, die Zylinder sind, in denen keine Einspritzung unter den Zylindern ausgeführt wird, wenn ein vorbestimmter Zylinder eine Einspritzung ausführt; eine erste Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung, die eine erste Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf der Ausgabe von dem Drucksensor entsprechend dem durch die Auswahleinrichtung ausgewählten ersten Nicht-Einspritzzylinder erfasst; eine zweite Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung, die eine zweite Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf einer Ausgabe von dem Drucksensor entsprechend dem durch die Auswahleinrichtung ausgewählten zweiten Nicht-Einspritzzylinder erfasst; eine Abweichungserfassungseinrichtung, die eine Abweichung der Reaktionszeit zwischen der durch die erste Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung erfassten ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und der durch die zweite Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungsreinrichtung erfassten zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform berechnet; eine lernfähige Einrichtung, die wiederholt ein Erlernen eines erlernten Werts betreffend ein Ansprechverhalten des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder basierend auf der durch die Abweichungsberechnungseinrichtung berechneten Abweichung ausführt, während die Kombination des ersten Nicht-Einspritzzylinders und des durch die Auswahleinrichtung ausgewählten zweiten Nicht-Einspritzzylinders nacheinander verändert wird; und eine Erfassungszeitkorrektureinrichtung, die eine Erfassungszeit der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder korrigiert, wenn die Abweichung durch die Abweichungsberechnungseinrichtung berechnet wird, und eine Erfassungszeit der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors entsprechend dem zweiten Nicht-Einspritzzylinder korrigiert, wenn die Abweichung durch die Abweichungsberechnungseinrichtung berechnet wird.
Lernfähige Vorrichtung nach Anspruch 1 wobei wenn sich ein erster Abstand oder ein zweiter Abstand unterscheiden, wobei der erste Abstand eine Kraftstoffpfadlänge von dem Einspritzloch des in dem vorbestimmten Zylinder vorgesehen Kraftstoffeinspritzventils zu dem Drucksensor entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder ist, und der zweite Abstand eine Kraftstoffpfadlänge von dem Kraftstoffloch des in dem vorbestimmten Zylinder vorgesehenen Kraftstoffeinspritzventils zu dem Drucksensor entsprechend dem zweiten Nicht-Einspritzzylinder ist, die Abweichungsberechnungseinrichtung die Abweichung der Reaktionszeit durch eine Erfassungszeit der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und eine Erfassungszeit der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform zu einer Erfassungszeit der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und einer Erfassungszeit der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform berechnet, wenn der erste Abstand und der zweite Abstand gleich sind.
Lernfähige Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abweichung der Reaktionszeit eine Abweichung zwischen dem Druckabnahmestartzeitpunkt in der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und einem Druckabnahmestartzeitpunkt in der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform ist.
Lernfähige Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abweichung der Reaktionszeit eine Abweichung zwischen einem Druckabnahmeendzeitpunkt in der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und einem Druckabnahmeendzeitpunkt in der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform ist.
Lernfähige Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abweichung der Reaktionszeit eine Abweichung zwischen i) einem Zeitpunkt entsprechend einem Schnittpunkt zwischen einer Druckabnahmelinie in der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und einem Referenzdruck ist, und ii) einem Zeitpunkt entsprechend einem Schnittpunkt zwischen einer Druckabnahmelinie in der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform und einem Referenzdruck ist.
Lernfähige Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Auswahleinrichtung einen Zylinder als den ersten Nicht-Einspritzzylinder auswählt, der eine Einspritzung ausführt, nachdem der vorbestimmte Zylinder eine Einspritzung ausführt, und ferner einen Zylinder als den zweiten Nicht-Einspritzzylinder auswählt, der eine Einspritzung ausführt, nachdem der Nicht-Einspritzzylinder eine Einspritzung ausführt.
Lernfähige Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: eine Bestimmungseinrichtung, die bestimmt, dass ein Drucksensor mit einem abnormalen Ansprechverhalten aus den Drucksensoren vorliegt, wenn ein erlernter Wert, dessen absoluter Wert größer als eine Schwelle ist, in den erlernten Werten enthalten ist, nachdem das durch die lernfähige Einrichtung ausgeführte Erlernen konvergiert.
Lernfähige Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung und die zweite Nicht-Einspritzsensorwellenformerfassungseinrichtung jeweils die erste Nicht-Einspritzsensorwellenform und die zweite Nicht-Einspritzsensorwellenform während eines stabilen Betriebs der Maschine erfassen.
Kraftstoffeinspritzsystem, aufweisend: eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen (10), die jeweils für einen Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern vorgesehen sind; eine Kraftstoffpumpe (41), die einen Kraftstoff pumpt; einen Vorratsbehälter (42), der einen durch die Kraftstoffpumpe unter Druck gepumpten Kraftstoff bereit hält und den Kraftstoff zu jedem Kraftstoffeinspritzventil über eine Kraftstoffleitung verteilt; eine Mehrzahl von Drucksensoren (20), die jeweils für den Zylinder vorgesehen sind und die einen Kraftstoffdruck innerhalb einer Kraftstoffpassage (43,11a) von dem Vorratsbehälter zu einer Einspritzöffnung (1 1b) eines Kraftstoffeinspritzventils erfassen; eine lernfähige Vorrichtung (30), die ein Ansprechverhalten der Drucksensoren erlernt, wobei die Lernvorrichtung so konfiguriert ist, dass sie: eine Kombination eines ersten Nicht-Einspritzzylinders und eines zweiten Nicht-Einspritzzylinders auswählt, die Zylinder sind, in denen keine Einspritzung unter den Zylindern ausgeführt wird, wenn ein vorbestimmter Zylinder eine Einspritzung ausführt; eine erste Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf einer Ausgabe von dem Drucksensor entsprechend dem ausgewählten ersten Nicht-Einspritzzylinder erfasst; eine zweite Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf einer Ausgabe von dem Drucksensor entsprechend dem ausgewählten zweiten Nicht-Einspritzzylinder erfasst; eine Abweichung der Reaktionszeit zwischen der erfassten ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und der erfassten zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform berechnet; ein Erlernen eines erlernten Wertes betreffend ein Ansprechverhalten des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder basierend auf der durch die Abweichungsberechnungseinrichtung berechneten Abweichung wiederholt ausführt, während die ausgewählte Kombination des ersten Nicht-Einspritzzylinders und des zweiten Nicht-Einspritzzylinders nacheinander verändert wird; eine Erfassungszeit der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder korrigiert, wenn die Abweichung berechnet wird; eine Erfassungszeit der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors entsprechend dem zweiten Nicht-Einspritzzylinder korrigiert, wenn die Abweichung berechnet wird.
Lernverfahren zum Erlernen eines Ansprechverhaltens eines Drucksensors, der auf ein Kraftstoffeinspritzsystem angewandt wird, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem aufweist: eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen (10), die jeweils für einen Zylinder in einer Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern vorgesehen sind; eine Kraftstoffpumpe (41), die Kraftstoff pumpt; einen Vorratsbehälter (42), der einen durch die Kraftstoffpumpe unter Druck gepumpten Kraftstoff bereithält und den Kraftstoff zu jedem Kraftstoffeinspritzventil über eine Kraftstoffleitung verteilt; eine Mehrzahl von Drucksensoren (20), die jeweils für den Zylinder vorgesehen sind und einen Kraftstoffdruck innerhalb einer Kraftstoffpassage (43,1 1a) von dem Vorratsbehälter zu einer Einspritzöffnung (11b) des Kraftstoffeinspritzventils erfassen; eine lernfähige Vorrichtung (30), die ein Ansprechverhalten der Drucksensoren erlernt, wobei das Lernverfahren aufweist: Auswählen durch die lernfähige Vorrichtung (30) einer Kombination eines ersten Nicht-Einspritzzylinders und eines zweiten Nicht-Einspritzzylinders, die Zylinder sind, in denen keine Einspritzung unter den Zylindern ausgeführt wird, wenn ein vorbestimmter Zylinder eine Einspritzung ausführt; Erfassen durch die lernfähige Vorrichtung (30) einer ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf einer Ausgabe von dem Drucksensor entsprechend dem ausgewählten ersten Nicht-Einspritzzylinder; Erfassen durch die lernfähige Vorrichtung (30) einer zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf einer Ausgabe von dem Drucksensor entsprechend dem ausgewählten zweiten Nicht-Einspritzzylinder; Berechnen durch die lernfähige Vorrichtung (30) einer Abweichung der Reaktionszeit zwischen der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform und der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform; wiederholtes Ausführen durch die lernfähige Vorrichtung (30) eines Erlernens eines erlernten Werts betreffend ein Ansprechverhalten des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder basierend auf der berechneten Abweichung, während die ausgewählte Kombination des ersten Nicht-Einspritzzylinders und des zweiten Nicht-Einspritzzylinders nacheinander verändert wird; Korrigieren durch die lernfähige Vorrichtung (30) einer Erfassungszeit der ersten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors entsprechend dem ersten Nicht-Einspritzzylinder, wenn die Abweichung berechnet wird; Korrigieren durch die lernfähige Vorrichtung (30) einer Erfassungszeit der zweiten Nicht-Einspritzsensorwellenform basierend auf dem erlernten Wert des Drucksensors entsprechend dem zweiten Nicht-Einspritzzylinder, wenn die Abweichung berechnet wird.