DE102014209298A1 - Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem - Google Patents

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Abstract

Ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem für eine Brennkraftmaschine (10) umfasst ein Kraftstoffeinspritzventil (2), ein Kraftstoffzufuhrsystem (20, 31a, 31b, 33, 34), einen Drucksensor (51) und eine elektronische Steuerungseinheit (40). Das Kraftstoffzufuhrsystem (20, 31a, 31b, 33, 34) führt unter Druck gesetzten Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzventil (20) zu. Der Drucksensor erfasst einen Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems (20, 31a, 31b, 33, 34). Die elektronische Steuerungseinheit (40) erfasst eine Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils (20) auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks, der durch den Drucksensor (51) erfasst wird. Die elektronische Steuerungseinheit (40) verwendet den Kraftstoffdruck, der durch den Drucksensor (51) in einer vorbestimmten Zeitdauer erfasst wird, bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie und verwendet den Kraftstoffdruck, der zu einem Zeitpunkt erfasst wird, der zu der vorbestimmten Zeitdauer unterschiedlich ist, bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie nicht. Hierbei ist die vorbestimmte Zeitdauer eine Zeitdauer (TA) von einem Zeitpunkt, wenn ein Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgegeben wird, zu einem Zeitpunkt, wenn ein Abschluss einer Kraftstoffeinspritzung, die durch das Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgeführt wird, auf der Grundlage des erfassten Kraftstoffdrucks gefunden wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem, das die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie eines Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage eines erfassten Ergebnisses eines Kraftstoffdrucks in einem Kraftstoffzufuhrsystem erfasst.
  • 2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
  • Ein Kraftstoffzufuhrsystem ist mit einer Brennkraftmaschine verbunden. Das Kraftstoffzufuhrsystem ist aus einem Druckaufspeicherungsbehälter, einem Kraftstoffeinspritzventil, einem Verbindungsdurchgang und dergleichen gebildet. Unter Druck gesetzter Kraftstoff wird dem Druckaufspeicherungsbehälter zugeführt. Der Verbindungsdurchgang verbindet den Druckaufspeicherungsbehälter mit dem Kraftstoffeinspritzventil.
  • In den letzten Jahren ist ein System vorgeschlagen worden, das einen Drucksensor umfasst, der einen Kraftstoffdruck innerhalb des vorstehend beschriebenen Kraftstoffzufuhrsystems erfasst, und das die Betriebseigenschaft bzw. die Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks erfasst, der durch den Drucksensor erfasst wird (siehe japanische Patentanmeldung Nr. 2009-57925 ( JP 2009-57925 A )). Der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrsystem nimmt ab, wenn das Kraftstoffeinspritzventil angesteuert wird, sich zu öffnen, und erholt sich wieder bzw. stellt sich wieder her um die Menge der Abnahme, wenn das Kraftstoffeinspritzventil angesteuert wird, sich danach zu schließen. Auf diese Weise nimmt der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrsystem zeitweise als ein Ergebnis eines Öffnens und Schließens des Kraftstoffeinspritzventils ab. Mit der in der JP 2009-57925 A beschriebenen Vorrichtung wird ein derartiger Kraftstoffdruck erfasst, wobei die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage des erfassten Ergebnisses erfasst wird. Mit der in der JP 2009-57925 A beschriebenen Vorrichtung wird die Verarbeitung zum Erfassen des Kraftstoffdrucks mit der Verwendung des Drucksensors als eine arithmetische Verarbeitung zum Erfassen der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils ausgeführt. Die Verarbeitung zum Bestimmen der Betriebseigenschaft bzw. der Betriebskennlinie wird ausgeführt, indem das erfasst Ergebnis des Kraftstoffdrucks analysiert wird.
  • KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Verarbeitung weist eine große Verarbeitungslast auf, sodass eine bestimmte Zeitdauer erforderlich ist, um die Verarbeitung auszuführen. Folglich ist es, wenn eine Zeitdauer, in der die arithmetische Verarbeitung ausgeführt werden darf, kurz ist, nicht möglich, die Ausführungsdauer für die arithmetische Verarbeitung in ausreichender Weise sicherzustellen, sodass es möglicherweise nicht möglich ist, die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils in geeigneter Weise zu erfassen. Beispielsweise kann es, wenn eine Kraftmaschinendrehzahl hoch ist und eine Periode bzw. Zeitdauer pro Verbrennungszyklus kurz ist, nicht möglich sein, die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils in geeigneter Weise zu erfassen.
  • Es ist denkbar, dass die Ausführung der arithmetischen Verarbeitung bei Intervallen einer vorbestimmten Zeitdauer ausgedünnt wird, um die Ausführungszeit der arithmetischen Verarbeitung sicherzustellen. In diesem Fall ist eine Verringerung der Verarbeitungslast möglich; dies führt jedoch zu einer Abnahme der Erfassungsfrequenz der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils.
  • Die Erfindung ist in Anbetracht einer derartigen Situation erdacht worden und stellt ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem bereit, das in der Lage ist, sowohl eine Verringerung der Verarbeitungslast in der Verarbeitung zum Erfassen der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils als auch eine Unterdrückung einer Verringerung der Ausführungsfrequenz zu erreichen.
  • Eine erste Ausgestaltung der Erfindung stellt ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem für eine Brennkraftmaschine bereit. Das Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem umfasst ein Kraftstoffeinspritzventil, ein Kraftstoffzufuhrsystem, einen Drucksensor und eine elektronische Steuerungseinheit. Das Kraftstoffzufuhrsystem ist konfiguriert, unter Druck gesetzten Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzventil zuzuführen. Der Drucksensor ist konfiguriert, einen Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems zu erfassen. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, eine Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks zu erfassen, der durch den Drucksensor erfasst wird. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, den Kraftstoffdruck, der durch den Drucksensor in einer vorbestimmten Periode bzw. Zeitdauer erfasst wird, bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie zu verwenden und den Kraftstoffdruck, der bei einem Zeitpunkt erfasst wird, der zu der vorbestimmten Zeitdauer unterschiedlich ist, bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie nicht zu verwenden. Hierbei ist die vorbestimmte Zeitdauer eine Zeitdauer ab dem Zeitpunkt, wenn ein Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil ausgegeben wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn ein Abschluss einer Kraftstoffeinspritzung, die durch das Kraftstoffeinspritzventil ausgeführt wird, auf der Grundlage des erfassten Kraftstoffdrucks gefunden wird.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann die vorbestimmte Zeitdauer eine Zeitdauer ab dem Zeitpunkt, wenn eine erste vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem das Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil ausgegeben ist, bis zu einem Zeitpunkt sein, wenn ein Abschluss der Kraftstoffeinspritzung, die durch das Kraftstoffeinspritzventil ausgeführt wird, auf der Grundlage des erfassten Kraftstoffdrucks gefunden wird.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann die vorbestimmte Zeitdauer eine Zeitdauer ab dem Zeitpunkt, wenn das Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil ausgegeben ist, bis zu dem Zeitpunkt sein, wenn eine zweite vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem ein Schließsignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil ausgegeben ist.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann die vorbestimmte Zeitdauer eine Zeitdauer von dem Zeitpunkt, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem das Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil ausgegeben ist, bis zu dem Zeitpunkt sein, wenn eine zweite vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem ein Schließsignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil ausgegeben ist.
  • Um die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils zu erfassen, ist es wichtig, den Fluktuationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks in einer Zeitdauer zu erlangen, in der der Kraftstoffdruck zeitweise als ein Ergebnis eines Öffnens und Schließens des Kraftstoffeinspritzventils abnimmt. Demgegenüber ist es zum Erfassen der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils in geringerem Umfang erforderlich, den Fluktuationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks zu erlangen, bevor das Kraftstoffeinspritzventil sich öffnet. Es ist ebenso von geringerer Bedeutung, den Fluktuationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks zu erlangen, nachdem eine zeitliche Abnahme in dem Kraftstoffdruck, die von einem Öffnen und Schließen des Kraftstoffeinspritzventils herrührt, sich erholt hat bzw. wiederhergestellt ist.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung wird der Kraftstoffdruck, der in einer Zeitdauer erfasst wird, in der es eine Möglichkeit einer zeitlichen Abnahme des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffzufuhrsystem gibt, die von einem Öffnen und Schließen des Kraftstoffeinspritzventils herrührt, bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils verwendet. Demgegenüber wird der Kraftstoffdruck, bevor sich das Kraftstoffeinspritzventil öffnet, oder der Kraftstoffdruck nach einer zeitlichen Abnahme des Kraftstoffdrucks, die von einem Öffnen und Schließen des Kraftstoffeinspritzventils herrührt, bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie nicht verwendet. Somit wird der Kraftstoffdruck, von dem es in geringerem Umfang erforderlich ist, den Fluktuationssignalverlauf zu erlangen, bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie nicht verwendet. Folglich ist es möglich, eine Berechnungslast bei der Verarbeitung zum Erfassen der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils um die Größe zu verringern, um die der Kraftstoffdruck bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie nicht verwendet wird. Außerdem ist es möglich, den Fluktuationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffzufuhrsystem zu der Zeit eines Öffnens des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks zu erfassen, der zu der Zeit erfasst wird, wenn der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrsystem zeitweise abnimmt. Somit ist es, obwohl es eine Zeitdauer gibt, in der der Fluktuationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks nicht erlangt wird, möglich, die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage des Fluktuationssignalverlaufs des Kraftstoffdrucks zu erfassen, sodass es möglich ist, eine Verringerung in der Frequenz einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie zu unterdrücken.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, eine mehrstufige Einspritzung in einem Verbrennungszyklus unter Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils auszuführen und die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie bei einer Einspritzung jeder Stufe der mehrstufigen Einspritzung individuell zu erfassen. Wenn die Anzahl von Stufen der mehrstufigen Einspritzung eine vorbestimmte Bestimmungszahl ist und eine Drehzahl der Brennkraftmaschine größer oder gleich einer vorbestimmten Bestimmungsdrehzahl ist, kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, eine Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie in einer spezifischen Kraftstoffeinspritzung, die zu der Erststufen-Einspritzung in der mehrstufigen Einspritzung unterschiedlich ist, auszudünnen und nicht auszuführen.
  • Wenn die Kraftmaschinendrehzahl zunimmt, wird eine Zeitdauer pro einem Verbrennungszyklus kürzer. Folglich wird ebenso eine Zeitdauer, in der eine arithmetische Verarbeitung zum Erfassen der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils ausführbar ist, ebenso kürzer. Wenn die Anzahl von Einspritzstufen der mehrstufigen Einspritzung zunimmt, weitet sich die Gesamtsumme einer Zeitdauer aus, in der der Kraftstoffdruck zeitweise als ein Ergebnis eines Öffnens und Schließens des Kraftstoffeinspritzventils abnimmt. Folglich weitet sich ebenso eine Zeitdauer, die erforderlich ist, um den Fluktuationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks zu erlangen, um die Erweiterungsgröße der Gesamtsumme der Zeitdauer aus, in der der Kraftstoffdruck abnimmt. Somit nimmt, wenn die Anzahl von Einspritzstufen groß ist und die Kraftmaschinendrehzahl hoch ist, die Berechnungslast in der Verarbeitung zum Erfassen der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils zu.
  • Die zweite oder nachfolgende Einspritzung in der mehrstufigen Einspritzung weist ein kurzes Intervall von einer unmittelbar vorangehenden Kraftstoffeinspritzung auf. Folglich gibt es die Neigung, dass die zweite oder nachfolgende Einspritzung durch eine Pulsation des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffzufuhrsystem beeinflusst wird, die von der unmittelbar vorausgegangenen Kraftstoffeinspritzung herrührt. Im Gegensatz hierzu weist die Erststufen-Einspritzung in der mehrstufigen Einspritzung ein langes Intervall von einer unmittelbar vorausgegangenen Einspritzung auf. Folglich wird die Erststufen-Einspritzung durch eine Pulsation des Kraftstoffdrucks, die von der unmittelbar vorangegangenen Einspritzung herrührt, weniger beeinflusst. Somit ist es zu der Zeit eines Ausführens der Erststufen-Einspritzung möglich, die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils in einem Zustand genau zu erfassen, bei dem der Einfluss einer Kraftstoffdruckpulsation, die von einer unmittelbar vorangegangen Einspritzung herrührt, unterdrückt ist.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung ist es, wenn die Kraftmaschinendrehzahl in einer Situation, bei der die Anzahl von Einspritzstufen groß ist, hoch ist, möglich, die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie in der Erststufen-Einspritzung in zuverlässiger Weise zu erfassen und die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie genau zu erfassen. Außerdem ist es möglich, die Berechnungslast zu verringern, indem eine Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie in der spezifischen Kraftstoffeinspritzung, die zu der Erststufen-Einspritzung unterschiedlich ist, ausgedünnt wird.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann die letztstufige Einspritzung in der mehrstufigen Einspritzung als die spezifische Kraftstoffeinspritzung verwendet werden, bei der eine Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie ausgedünnt ist. In der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann die Brennkraftmaschine eine Vielzahl von Zylindern umfassen. Die elektronische Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie für jeden der Zylinder der Brennkraftmaschine zu erfassen.
  • In der Brennkraftmaschine, die die Vielzahl von Zylindern umfasst, besteht die Tendenz, dass in dem Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem, das die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils für jeden Zylinder erfasst, eine Zeitdauer, in der die Verarbeitung zum Erfassen der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils, kurz ist im Vergleich zu einem Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem, das bei einer Einzelzylinder-Brennkraftmaschine angewendet wird, oder einem Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem, das die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie nur für einen spezifischen Zylinder unter den Zylindern erfasst.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung ist es in dem Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem, das bei der vorstehend beschriebenen Brennkraftmaschine angewendet wird, die eine Vielzahl von Zylindern umfasst, möglich, die Berechnungslast bei der Verarbeitung zum Erfassen der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie zu verringern, während eine Verringerung der Frequenz einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils unterdrückt wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Merkmale, Vorteil sowie eine technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung, die die schematische Konfiguration eines Ausführungsbeispiels eines Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystems zeigt;
  • 2 eine Querschnittsdarstellung, die den Querschnittsaufbau eines jeweiligen Kraftstoffeinspritzventils zeigt;
  • 3 ein Zeitablaufdiagramm, das die Korrelation zwischen einem Ansteuerungsimpuls und einer Kraftstoffeinspritzrate zusammen mit Eigenschaftsparametern jedes Kraftstoffeinspritzventils zeigt;
  • 4 ein Zeitablaufdiagramm, das die Korrelation zwischen einem zeitlichen Signalverlauf eines Kraftstoffdrucks und einem erfassten zeitlichen Signalverlauf einer Kraftstoffeinspritzrate zeigt;
  • 5 ein Zeitablaufdiagramm, das die Korrelation zwischen einem erfassten zeitlichen Signalverlauf einer Kraftstoffeinspritzrate und einem zeitlichen Basissignalverlauf einer Kraftstoffeinspritzrate zeigt;
  • 6 eine konzeptionelle Darstellung, die eine Abbildungsstruktur einer Erststufen-Lernabbildung zeigt, in der die Korrelation zwischen einer Solleinspritzmenge, einem Solleinspritzdruck und einem jeweiligen Lernausdruck während einer Piloteinspritzung gespeichert ist;
  • 7 eine konzeptionelle Darstellung, die die Abbildungsstruktur einer Hauptlernabbildung zeigt, in der die Korrelation zwischen einer Solleinspritzmenge, einem Solleinspritzdruck und einem jeweiligen Lernausdruck während einer Haupteinspritzung gespeichert ist;
  • 8 eine Tabelle, die die Korrelation zwischen einer Einspritzstufe in einer mehrstufigen Einspritzung und Differenzialkorrekturausdrücken einer jeweiligen Stufe zeigt;
  • 9 eine konzeptionelle Darstellung eines Beispiels einer Betriebsart, in der die Differenzialkorrekturausdrücke und die Lernausdrücke einbezogen sind;
  • 10 ein Zeitablaufdiagramm, das ein Beispiel der Korrelation zwischen einer Ausgabebetriebsart eines Ansteuerungsimpulses und eines erfassten zeitlichen Signalverlaufs einer Kraftstoffeinspritzrate zeigt;
  • 11 ein Zeitablaufdiagramm, das ein Beispiel der Korrelation zwischen einer Kraftmaschinendrehzahl, der Anzahl von Einspritzstufen einer mehrstufigen Einspritzung und eines erfassten zeitlichen Signalverlaufs einer Kraftstoffeinspritzrate zeigt;
  • 12 einen Graphen, der die Korrelation zwischen der Anzahl von Einspritzstufen einer mehrstufigen Einspritzung, einer Kraftmaschinendrehzahl und einem Berechnungslastfaktor zeigt;
  • 13 ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Ausführen einer Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung zeigt;
  • 14 ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Ausführen einer Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 15 ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Ausführen einer Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung gemäß einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel zeigt; und
  • 16 ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Ausführen einer Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung gemäß noch einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystems beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, ist ein Einlassdurchgang 12 mit Zylindern 11 einer Brennkraftmaschine 10 verbunden. Luft wird in die Zylinder 11 der Brennkraftmaschine 10 über den Einlassdurchgang 12 aufgenommen. Eine Dieselkraftmaschine, die die Vielzahl von Zylindern 11 (vier (#1, #2, #3, #4) Zylinder in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) umfasst, wird als die Brennkraftmaschine 10 eingesetzt. Ein Direkteinspritzungskraftstoffeinspritzventil 20 ist bei jedem der Zylinder 11 (#1 bis #4) in der Brennkraftmaschine 10 eingebaut. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 20 spritzt Kraftstoff direkt in einen entsprechenden der Zylinder 11 ein. Kraftstoff wird eingespritzt, wenn das entsprechende Kraftstoffeinspritzventil 20 angesteuert wird, um sich zu öffnen. Der eingespritzte Kraftstoff wird mit der Einlassluft in Kontakt gebracht, die in dem entsprechenden Zylinder 11 der Brennkraftmaschine 10 komprimiert und erwärmt wird, wobei er dann gezündet und verbrannt wird. In der Brennkraftmaschine 10 wird ein entsprechender Kolben 13 durch eine Energie, die als Ergebnis einer Verbrennung des Kraftstoffs in dem entsprechenden Zylinder 11 erzeugt wird, nach unten gedrückt, wobei eine Kurbelwelle 14 gedreht wird. Ein Verbrennungsgas, das in dem entsprechenden Zylinder 11 der Brennkraftmaschine 10 verbrannt ist, wird als Abgas zu einem Abgasdurchgang 15 der Brennkraftmaschine 10 ausgestoßen.
  • Jedes Kraftstoffeinspritzventil 20 ist individuell mit einem Common-Rail bzw. einer gemeinsamen Kraftstoffleitung 34 über einen entsprechenden Verzweigungsdurchgang 31a verbunden. Der Common-Rail 34 ist mit einem Kraftstoffbehälter 32 über einen Zufuhrdurchgang 31b verbunden. Eine Kraftstoffpumpe 33, die Kraftstoff unter Druck zuführt, ist in dem Zufuhrdurchgang 31b bereitgestellt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein unter Druck gesetzter Kraftstoff, der unter Druck durch die Kraftstoffpumpe 33 zugeführt wird, in dem Common-Rail 34 gespeichert, der als ein Druckaufspeicherungsbehälter dient, wobei er zu der Innenseite jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 zugeführt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die Kraftstoffeinspritzventile 20, die Verzweigungsdurchgänge 31a, der Zufuhrdurchgang 31b, die Kraftstoffpumpe 33 und der Common-Rail 34 ein Kraftstoffzufuhrsystem.
  • Rückführungsdurchgänge 35 sind jeweils mit den Kraftstoffeinspritzventilen 20 verbunden. Jeder Rückführungsdurchgang 35 ist mit dem Kraftstoffbehälter 32 verbunden. Ein Teil des Kraftstoffs innerhalb jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 wird zu dem Kraftstoffbehälter 32 über einen entsprechenden Rückführungsdurchgang 35 zurückgeführt.
  • Nachstehend wird der interne Aufbau jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 beschrieben. Wie es in 2 gezeigt ist, ist ein Nadelventil 22 innerhalb eines Gehäuses 21 des Kraftstoffeinspritzventils 20 bereitgestellt. Das Nadelventil 22 ist in einem Zustand bereitgestellt, bei dem das Nadelventil 22 innerhalb des Gehäuses 21 hin und her bewegbar ist (nach oben und unten in der Zeichnung bewegbar ist). Eine Feder 24 ist innerhalb des Gehäuses 21 bereitgestellt. Die Feder 24 drückt das Nadelventil 22 konstant hin zu den Einspritzlöchern 23 (untere Seite in der Zeichnung). Eine Düsenkammer 25 ist innerhalb des Gehäuses 21 auf einer Seite (untere Seite in der Zeichnung) des Nadelventils 22 ausgebildet. Eine Druckkammer 26 ist innerhalb des Gehäuses 21 auf der anderen Seite (obere Seite in der Zeichnung) ausgebildet.
  • Die Einspritzlöcher 23 sind in dem Gehäuse 21 so ausgebildet, dass sie die Düsenkammer 25 mit der Außenseite des Gehäuses 21 verbinden. Kraftstoff wird von dem Verzweigungsdurchgang 31a über einen Einbringdurchgang 27 zugeführt. Die Düsenkammer 25 und der Verzweigungsdurchgang 31a sind mit der Druckkammer 26 über einen Verbindungsdurchgang 28 verbunden. Die Druckkammer 26 ist mit dem Rückführungsdurchgang 35 (dem Kraftstoffbehälter 32) über einen Ablaufdurchgang 30 verbunden.
  • Ein elektrisch angesteuertes Ventil wird als das Kraftstoffeinspritzventil 20 eingesetzt. Genauer gesagt ist eine piezoelektrische Betätigungseinrichtung 29 innerhalb des Gehäuses 21 des Kraftstoffeinspritzventils 20 bereitgestellt. Die piezoelektrische Betätigungseinrichtung 29 ist eine Betätigungseinrichtung, in der piezoelektrische Elemente geschichtet sind, die sich in Reaktion auf eine Eingabe eines Ansteuerungsimpulses (Öffnungssignal oder Schließsignal) ausdehnen oder zusammenziehen. Ein Ventilkörper 29a ist mit der piezoelektrischen Betätigungseinrichtung 29 verbunden. Der Ventilkörper 29a ist innerhalb der Druckkammer 26 bereitgestellt. Einer des Verbindungsdurchgangs 28 (Düsenkammer 25) und des Ablaufdurchgangs 30 (Rückführungsdurchgang 35) wird selektiv mit der Druckkammer 26 durch eine Bewegung des Ventilkörpers 29a aufgrund eines Betriebs der piezoelektrischen Betätigungseinrichtung 29 verbunden.
  • In dem Kraftstoffeinspritzventil 20 zieht sich, wenn das Schließsignal der piezoelektrischen Betätigungseinrichtung 29 eingegeben wird, die piezoelektrische Betätigungseinrichtung 29 zusammen und der Ventilkörper 29a bewegt sich. Wenn sich der Ventilkörper 29a auf diese Weise bewegt, wird eine Fluidverbindung bzw. ein Fluidverkehr zwischen dem Verbindungsdurchgang 28 und der Druckkammer 26 ermöglicht, und eine Fluidverbindung bzw. ein Fluidverkehr zwischen dem Rückführungsdurchgang 35 und der Druckkammer 26 wird unterbrochen. Somit wird eine Fluidverbindung bzw. ein Fluidverkehr zwischen der Düsenkammer 25 und der Druckkammer 26 in einem Zustand ermöglicht, bei dem ein Ablauf des Kraftstoffs in der Druckkammer 26 zu dem Rückführungsdurchgang 35 (dem Kraftstoffbehälter 32) verhindert wird. Als Ergebnis wird die Druckdifferenz zwischen der Düsenkammer 25 und der Druckkammer 26 extrem klein, und das Nadelventil 22 bewegt sich durch die Vorspannkraft der Feder 24 zu einer Position, bei der das Nadelventil 22 die Einspritzlöcher 23 schließt. Zu dieser Zeit geht das Kraftstoffeinspritzventil 20 in einen Zustand, bei dem kein Kraftstoff eingespritzt wird (Ventilschließzustand).
  • Demgegenüber dehnt sich, wenn das Öffnungssignal der piezoelektrischen Betätigungseinrichtung 29 eingegeben wird, die piezoelektrische Betätigungseinrichtung 29 aus und der Ventilkörper 29a bewegt sich. Wenn sich der Ventilkörper 29a auf diese Weise bewegt, wird eine Fluidverbindung bzw. ein Fluidverkehr zwischen dem Verbindungsdurchgang 28 und der Druckkammer 26 unterbrochen und eine Fluidverbindung bzw. ein Fluidverkehr zwischen dem Rückführungsdurchgang 35 und der Druckkammer 26 wird ermöglicht. Somit wird ein Teil des Kraftstoffs in der Druckkammer 26 zu dem Kraftstoffbehälter 32 über den Rückführungsdurchgang 35 in einem Zustand zurückgeführt, bei dem ein Ablauf des Kraftstoffs von der Düsenkammer 25 zu der Druckkammer 26 verhindert wird. Als Ergebnis nimmt der Druck des Kraftstoffs in der Druckkammer 26 ab und die Druckdifferenz zwischen der Druckkammer 26 und der Düsenkammer 25 nimmt zu. Aufgrund der Druckdifferenz, die auf diese Weise vergrößert wird, bewegt sich das Nadelventil 22 gegen die Vorspannkraft der Feder 24 und bewegt sich weg von den Einspritzlöchern 23. Zu dieser Zeit geht das Kraftstoffeinspritzventil 20 in einen Zustand über, bei dem Kraftstoff eingespritzt wird (Ventilöffnungszustand).
  • Ein Drucksensor 51 ist integral mit dem Kraftstoffeinspritzventil 20 verbunden. Der Drucksensor 51 wird verwendet, um einen Kraftstoffdruck PQ innerhalb des Einführungsdurchgangs 27 zu erfassen. Folglich ist es beispielsweise im Vergleich mit einer Vorrichtung, bei der ein Kraftstoffdruck bei einer Stelle erfasst wird, die entfernt von dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ist, wie beispielsweise ein Kraftstoffdruck in dem Common-Rail 34 (siehe 1), möglich, einen Kraftstoffdruck bei einem Abschnitt nahe an den Einspritzlöchern 23 des Kraftstoffeinspritzventils 20 zu erfassen. Da der Drucksensor 51 integral mit dem Kraftstoffeinspritzventil 20 verbunden ist, ist es möglich, eine Änderung in einem Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 20, die von einem Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils 20 herrührt, genau zu erfassen. Der Drucksensor 51 ist einzeln für jedes Kraftstoffeinspritzventil 20 bereitgestellt, d. h. für jeden der Zylinder 11 (#1 bis #4) der Brennkraftmaschine 10.
  • Wie es in 1 gezeigt ist, sind verschiedene Sensoren zur Erfassung eines Betriebszustands bei der Brennkraftmaschine 10 als zugehörige Peripherievorrichtungen bereitgestellt. Diese Sensoren umfassen zusätzlich zu den Drucksensoren 51 einen Einlassluftmengensensor 52, einen Kurbelsensor 53, einen Beschleunigungssensor 54 und dergleichen. Der Einlassluftmengensensor 52 ist ein Sensor zur Erfassung der Menge von Luft, die durch den Einlassdurchgang 12 hindurchgeht (Durchgangsluftmenge GA). Der Kurbelsensor 53 ist ein Sensor zur Erfassung der Drehzahl (Kraftmaschinendrehzahl NE) der Kurbelwelle 14. Der Beschleunigungssensor 54 ist ein Sensor zur Erfassung der Betätigungsgröße eines Beschleunigungsbetätigungselements (beispielsweise eines Beschleunigungspedals) (Beschleunigungsbetätigungsgröße ACC).
  • Die Peripherievorrichtungen der Brennkraftmaschine 10 umfassen eine elektronische Steuerungseinheit 40 und dergleichen. Die elektronische Steuerungseinheit 40 ist konfiguriert, eine arithmetische Verarbeitungseinheit zu umfassen. Die elektronische Steuerungseinheit 40 erlangt Ausgabesignale der verschiedenen Sensoren und führt verschiedene Berechnungen auf der Grundlage dieser Ausgabesignale aus. Verschiedene Steuerungen, die mit dem Betrieb der Brennkraftmaschine 10 verbunden sind, wie beispielsweise eine Betriebssteuerung über die Kraftstoffeinspritzventile 20 (Einspritzmengensteuerung) und eine Betriebssteuerung über die Kraftstoffpumpe 33 (Einspritzdrucksteuerung), werden auf der Grundlage der berechneten Ergebnisse ausgeführt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Kraftstoffdruck PQ durch jeden Drucksensor 51 bei extrem kurzen Intervallen (10 Mikrosekunden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) erfasst. Der Kraftstoffdruck PQ wird erfasst, wie es vorstehend beschrieben ist, wobei der erfasste Kraftstoffdruck PQ in der elektronischen Steuerungseinheit 40 in Verbindung mit einem zugehörigen Erfassungszeitpunkt gespeichert wird.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Einspritzdrucksteuerung wie nachstehend beschrieben ausgeführt. Zuerst wird ein Steuerungssollwert eines Kraftstoffdrucks in dem Common-Rail 34 (Solleinspritzdruck) auf der Grundlage der Durchgangsluftmenge GA und der Kraftmaschinendrehzahl NE berechnet. Der Steuerungssollwert (Solleinspritzdruck) wird berechnet und eine Betriebsgröße (Kraftstoffpumpengröße oder Kraftstoffrückführungsgröße) der Kraftstoffpumpe 33 wird derart justiert, dass ein Istkraftstoffdruck zu dem Solleinspritzdruck wird. Der Kraftstoffdruck in dem Common-Rail 34 wird justiert, indem die Betriebsgröße der Kraftstoffpumpe 33 auf diese Weise justiert wird. Das heißt, der Kraftstoffeinspritzdruck jedes Kraftstoffeinspritzventils 22 wird auf einen Druck justiert, der auf dem Kraftmaschinenbetriebszustand beruht.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Einspritzgrößensteuerung grundsätzlich wie nachstehend beschrieben ausgeführt. Zuerst wird ein Steuerungssollwert der Kraftstoffeinspritzmenge (Sollkraftstoffeinspritzmenge TQ) auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine 10 (genauer gesagt der Beschleunigungsbetriebsgröße ACC und der Kraftmaschinendrehzahl NE) berechnet. Der Steuerungssollwert der Kraftstoffeinspritzmenge (Solleinspritzmenge TQ) wird berechnet und ein Einspritzmuster wird ausgewählt. Danach werden verschiedene Steuerungssollwerte für Einspritzungen in dem Einspritzmuster, das zu dieser Zeit ausgewählt ist, auf der Grundlage der Sollkraftstoffeinspritzmenge TQ und der Kraftmaschinendrehzahl NE berechnet. Die Kraftstoffeinspritzventile 20 werden individuell angesteuert, um sich auf der Grundlage dieser Steuerungssollwerte zu öffnen.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Vielzahl von Einspritzmustern, in denen eine Piloteinspritzung und/oder eine Nacheinspritzung mit einer Haupteinspritzung kombiniert ist/sind, im Voraus eingestellt. Die Vielzahl von Einspritzmustern wird im Voraus eingestellt, wobei diese Einspritzmuster in der elektronischen Steuerungseinheit 40 gespeichert sind. Zu der Zeit einer Ausführung einer Einspritzmengensteuerung wird eines der Einspritzmuster ausgewählt. Steuerungssollwerte von Kraftstoffeinspritzmengen (Solleinspritzmengen) von Einspritzungen, wie beispielsweise einer Haupteinspritzung, einer Piloteinspritzung und einer Nacheinspritzung, werden als die verschiedenen Steuerungssollwerte berechnet. Steuerungssollwerte von Zeitpunkten, bei denen Einspritzungen ausgeführt werden, wie beispielsweise der Startzeitpunkt einer Haupteinspritzung, ein Intervall zwischen Piloteinspritzungen, ein Intervall zwischen einer Piloteinspritzung und einer Haupteinspritzung und ein Intervall zwischen einer Haupteinspritzung und einer Nacheinspritzung, werden ebenso berechnet.
  • Ein Steuerungssollwert der Öffnungszeitdauer jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 (Solleinspritzperiode bzw. Solleinspritzzeitdauer TAU) wird für eine Einspritzung jeder Stufe aus einer Modellgleichung auf der Grundlage der Solleinspritzmenge und des Kraftstoffdrucks PQ eingestellt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein physikalisches Modell aufgebaut, das das Kraftstoffzufuhrsystem modelliert, das aus dem Common-Rail 34, den Verzweigungsdurchgängen 31a, den Kraftstoffeinspritzventilen 20 und dergleichen ausgebildet ist. Die Solleinspritzzeitdauer TAU wird durch das physikalische Modell berechnet. Genauer gesagt wird die Modellgleichung, die die Solleinspritzmenge, den Kraftstoffdruck PQ, einen Lernausdruck, einen Differenzialkorrekturausdruck und dergleichen verwendet, eingestellt und in der elektronischen Steuerungseinheit 40 vorgespeichert. Der Lernausdruck, ein Anfangsjustierausdruck und der Differenzialkorrekturausdruck werden nachstehend beschrieben. Die Solleinspritzzeitdauer TAU wird durch die Modellgleichung berechnet.
  • Für eine Einspritzung einer jeweiligen Stufe wird ein Ansteuerungsimpuls von der elektronischen Steuerungseinheit 40 auf der Grundlage des Steuerungssollwerts eines Einspritzzeitpunkts und der Solleinspritzzeitdauer TAU ausgegeben. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 20 wird individuell angesteuert, um sich auf der Grundlage des eingegebenen Ansteuerungsimpulses zu öffnen. Somit wird Kraftstoff in einer Menge, die für einen Kraftmaschinenbetriebszustand zu jeder Zeit in einem Einspritzmuster geeignet ist, das für den Kraftmaschinenbetriebszustand passend ist, von jedem Kraftstoffeinspritzventil 20 eingespritzt und wird dem entsprechenden Zylinder 11 der Brennkraftmaschine 10 zugeführt. Auf diese Weise wird ein Drehmoment, das für den Kraftmaschinenbetriebszustand geeignet ist, an die Kurbelwelle 14 angelegt. Auf diese Weise wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Kraftstoff von jedem Kraftstoffeinspritzventil 20 in einem einzelnen Verbrennungszyklus durch eine mehrstufige Einspritzung eingespritzt, in der Kraftstoff mehrere Male eingespritzt wird.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Lernverarbeitung zum Lernen einer Vielzahl von Eigenschaftsparametern als die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks PQ, der durch den entsprechenden Drucksensor 51 erfasst wird, ausgeführt. Die Lernverarbeitung wird unter der Bedingung ausgeführt, dass die Ausführungsbedingung zur Bestimmung, dass der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 in einem stabilen Zustand mit einer kleinen Änderung ist, erfüllt ist. Es wird bestimmt, dass die Ausführungsbedingung erfüllt ist, wenn eine Variationsgröße in einer Sollkraftstoffeinspritzmenge pro Einheitszeitdauer (beispielsweise eine Zeitdauer, während der die Kurbelwelle 14 sich mehrere Umdrehungen dreht) klein ist oder eine Variationsgröße in dem Solleinspritzdruck pro Einheitszeitdauer klein ist.
  • 3 zeigt ein Beispiel der Eigenschaftsparameter, die durch die Lernverarbeitung gelernt werden. Wie es in 3 gezeigt ist, werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Öffnungsverzögerungszeit τd, eine Einspritzratenvergrößerungsrate Qup, eine maximale Einspritzrate Qmax, eine Schließverzögerungszeit τe und eine Einspritzratenverkleinerungsrate Qdn als die Eigenschaftsparameter eingesetzt. Genauer gesagt ist die Öffnungsverzögerungszeit τd eine Zeitdauer ab einem Zeitpunkt, wenn das Öffnungssignal (Ansteuerungsimpuls, der in 3 gezeigt ist) von der elektronischen Steuerungseinheit 40 zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben wird, zu einem Zeitpunkt, wenn eine Kraftstoffeinspritzung, die durch das Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgeführt wird, tatsächlich gestartet wird. Die Einspritzratenvergrößerungsrate Qup ist die Rate einer Vergrößerung der Kraftstoffeinspritzrate (Kraftstoffeinspritzrate, die in 3 gezeigt ist), nachdem der Öffnungsbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils 20 gestartet ist. Die maximale Einspritzrate Qmax ist der maximale Wert der Kraftstoffeinspritzrate. Die Schließverzögerungszeit τe ist eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, wenn das Schließsignal von der elektronischen Steuerungseinheit 40 an das Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben wird, bis zu einem Zeitpunkt, wenn der Schließbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils 20 (genauer gesagt eine Bewegung des Nadelventils 22 zu der Schließseite hin) gestartet ist. Zusätzlich ist die Einspritzratenverkleinerungsrate Qdn die Rate einer Verkleinerung der Kraftstoffeinspritzrate, nachdem der Schließbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils 20 gestartet ist.
  • In der Lernverarbeitung wird zuerst ein zeitlicher Signalverlauf einer Ist-Kraftstoffeinspritzrate (erfasster zeitlicher Signalverlauf) auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks PQ gebildet, der durch den Drucksensor 51 erfasst wird. Der Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 20 (genauer gesagt der Düsenkammer 25) nimmt mit einer Zunahme der Hubgröße des Nadelventils 22 zu der Zeit ab, wenn das Kraftstoffeinspritzventil 20 angesteuert wird, um sich zu öffnen. Danach nimmt der Kraftstoffdruck mit einer Verringerung der Hubgröße des Nadelventils 22 zu der Zeit zu, wenn das Kraftstoffeinspritzventil 20 angesteuert wird, um sich zu schließen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden auf der Grundlage von Änderungen in dem Kraftstoffdruck (genauer gesagt dem Kraftstoffdruck PQ) innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 20 die Öffnungsverzögerungszeit τd, die Einspritzratenvergrößerungsrate Qup, die maximale Einspritzrate Qmax, die Schließverzögerungszeit τe und die Einspritzratenverkleinerungsrate Qdn identifiziert. Der zeitliche Signalverlauf einer Ist-Kraftstoffeinspritzrate (erfasster zeitlicher Signalverlauf) wird durch diese identifizierten Werte gebildet. Ein Signalverlauf, der auf der Grundlage von Werten gebildet wird, die unter Verwendung eines Tiefpassfilters geglättet werden, oder ein Signalverlauf, der auf der Grundlage von Werten gebildet wird, die unter Verwendung des Kraftstoffdrucks PQ korrigiert werden, der durch den Drucksensor 51 erfasst wird, der einem Nicht-Einspritzzylinder entspricht, wird als der zeitliche Signalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ verwendet.
  • 4 zeigt die Korrelation bzw. Wechselbeziehung zwischen dem zeitlichen Signalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ und dem erfassten zeitlichen Signalverlauf der Kraftstoffeinspritzrate. Wie es in 4 gezeigt ist, wird zuerst der Durchschnittswert des Kraftstoffdrucks PQ (Kraftstoffdruck, der in 4 gezeigt ist) in einer vorbestimmten Voröffnungsbetriebszeitdauer T1, unmittelbar bevor der Öffnungsbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils 20 gestartet wird, berechnet. Der berechnete Durchschnittswert wird als ein Referenzdruck Pbs gespeichert. Der Referenzdruck Pbs wird als ein Druck verwendet, der dem Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 20 in einem Ventilschließzustand entspricht.
  • Nachfolgend wird ein Wert, der durch Subtrahieren eines vorbestimmten Drucks P1 von dem Referenzdruck Pbs erhalten wird, als ein Betriebsdruck Pac (= Pbs – P1) berechnet. Der vorbestimmte Druck P1 ist ein Druck, der einer Größe entspricht, um die der Kraftstoffdruck PQ sich zu der Zeit, wenn das Kraftstoffeinspritzventil 20 angesteuert wird, um sich zu öffnen, oder angesteuert wird, um sich zu schließen, obwohl das Nadelventil 22 bei einer geschlossenen Position platziert ist, ändert. Das heißt, der vorbestimmte Druck P1 ist ein Druck, der einer Größe einer Änderung in dem Kraftstoffdruck PQ entspricht, die nicht zu einer Bewegung des Nadelventils 22 beiträgt.
  • Danach wird in einer Zeitdauer, während der der Kraftstoffdruck PQ abfällt, unmittelbar nachdem eine Kraftstoffeinspritzung gestartet ist, eine gerade Linie L1 (in 4 eine lineare Funktion, in der die Ordinatenachse eines kartesischen Koordinatensystems eine Kraftstoffeinspritzrate darstellt und die Abszissenachse die Zeit darstellt), von der eine Differenz zu dem Kraftstoffdruck PQ minimal ist, unter Verwendung eines Verfahrens einer Methode der kleinsten Quadrate erhalten. Die gerade Linie L1 wird erhalten und ein Schnittpunkt A der geraden Linie L1 mit dem Betriebsdruck Pac wird berechnet. Ein Zeitpunkt, der einem Punkt AA entspricht, der von dem Schnittpunkt A zu einem vergangenen Zeitpunkt um die Größe einer Erfassungsverzögerung des Kraftstoffdrucks PQ zurückgedreht wird, wird als ein Zeitpunkt identifiziert, bei dem eine Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 20 gestartet ist (Einspritzstartzeitpunkt Tos in 4, die die Kraftstoffeinspritzrate zeigt). Die Größe einer Erfassungsverzögerung ist eine Zeitdauer, die einer Verzögerung bei dem Zeitpunkt einer Änderung des Kraftstoffdrucks PQ in Bezug auf den Zeitpunkt einer Änderung des Drucks in der Düsenkammer 25 (siehe 2) des Kraftstoffeinspritzventils 20 entspricht. Die Größe einer Erfassungsverzögerung ist die Größe einer Verzögerung, die beispielsweise aufgrund einer Entfernung zwischen der Düsenkammer 25 und dem Drucksensor 51 auftritt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Zeitdauer von dem Zeitpunkt, bei dem das Öffnungssignal (Ansteuerungsimpuls, der in 4 gezeigt ist) von der elektronischen Steuerungseinheit 40 zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben wird, zu dem Einspritzstartzeitpunkt Tos als die Öffnungsverzögerungszeit τd identifiziert.
  • In einer Vergrößerungszeitdauer, in der der Kraftstoffdruck PQ einmal abnimmt und dann zunimmt, wenn die Kraftstoffeinspritzung startet, wird eine gerade Linie L2 (in 4 eine lineare Funktion, in der die Ordinatenachse eines kartesischen Koordinatensystems eine Kraftstoffeinspritzungsrate darstellt und die Abszissenachse eine Zeit darstellt), von der eine Differenz zu dem Kraftstoffdruck PQ minimal ist, unter Verwendung eines Verfahrens einer Methode der kleinsten Quadrate erhalten. Die gerade Linie L2 wird erhalten und ein Schnittpunkt B der geraden Linie L2 mit dem Betriebsdruck Pac wird berechnet. Ein Zeitpunkt, der einem Punkt BB entspricht, der von dem Schnittpunkt B zu einem vergangenen Zeitpunkt um die Größe einer Erfassungsverzögerung zurückgedreht ist, wird als ein Zeitpunkt identifiziert, bei dem eine Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 20 gestoppt ist (Einspritzstoppzeitpunkt Tce).
  • Zusätzlich wird ein Schnittpunkt C der geraden Linie L1 mit der geraden Linie L2 berechnet. Wie es vorstehend beschrieben ist, wird der Schnittpunkt C berechnet und eine Differenz (imaginäre Druckabnahme ΔP (= Pac – PQ)) zwischen dem Kraftstoffdruck PQ und dem Betriebsdruck Pac bei dem Schnittpunkt C wird erhalten. Ein Wert, der durch Multiplizieren einer Verstärkung G1 mit der imaginären Druckabnahme ΔP erhalten wird, wird als eine imaginäre maximale Kraftstoffeinspritzrate VRt (= ΔP × G1) berechnet. Zusätzlich wird ein Wert, der durch Multiplizieren einer Verstärkung G2 mit der imaginären maximalen Kraftstoffeinspritzrate VRt erhalten wird, als die maximale Einspritzrate Qmax (= VRt × G2) berechnet. Jede der Verstärkungen G1, G2 ist eine Verstärkung, die auf der Grundlage der Solleinspritzmenge und des Solleinspritzdrucks eingestellt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Werte, die zu der Zeit eingestellt werden, wenn der Kraftstoffdruck PQ, der verwendet wird, um den erfassten zeitlichen Signalverlauf zu bilden, durch den Drucksensor 51 erfasst wird, als die Solleinspritzmenge und der Solleinspritzdruck eingesetzt, die verwendet werden, um jede der Verstärkungen G1, G2 einzustellen.
  • Danach wird ein Zeitpunkt CC berechnet, der von dem Schnittpunkt C zu einem vergangenen Zeitpunkt um die Größe einer Erfassungsverzögerung zurückgedreht wird. Wie es vorstehend beschrieben ist, wird der Zeitpunkt CC berechnet und ein Punkt D, bei dem die imaginäre maximale Kraftstoffeinspritzrate VRt zu dem Zeitpunkt CC erreicht ist, wird identifiziert. Der Zeitpunkt, der dem identifizierten Punkt D entspricht, wird als der Zeitpunkt identifiziert, bei dem der Schließbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils 20 gestartet ist (Schließstartzeitpunkt Tcs). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Zeitdauer von dem Zeitpunkt, bei dem das Schließsignal von der elektronischen Steuerungseinheit 40 zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben ist, zu dem Schließstartzeitpunkt Tcs als die Schließverzögerungszeit τe identifiziert.
  • Eine gerade Linie L3, die den Punkt D und den Einspritzstartzeitpunkt Tos verbindet (genauer gesagt ein Punkt, bei dem die Kraftstoffeinspritzrate ”0” zu dem Zeitpunkt Tos ist), wird erhalten. Wie es vorstehend beschrieben ist, wird die gerade Linie L3 erhalten und die Steigung der geraden Linie L3 (spezifisch die Größe einer Vergrößerung der Kraftstoffeinspritzrate pro Einheitszeit) wird als die Einspritzratenvergrößerungsrate Qup identifiziert.
  • Zusätzlich wird eine gerade Linie L4 erhalten, die den Punkt D mit dem Einspritzstoppzeitpunkt Tce verbindet (spezifisch ein Punkt, bei dem die Kraftstoffeinspritzrate ”0” bei dem Zeitpunkt Tce ist). Wie es vorstehend beschrieben ist, wird die gerade Linie L erhalten und die Steigung der geraden Linie L4 (spezifisch die Größe einer Verkleinerung der Kraftstoffeinspritzrate pro Einheitszeit) wird als die Einspritzratenverkleinerungsrate Qdn identifiziert.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein trapezförmiger zeitlicher Signalverlauf durch die so identifizierte Öffnungsverzögerungszeit τd, die Einspritzratenvergrößerungsrate Qup, die maximale Einspritzrate Qmax, die Einspritzratenverkleinerungsrate Qdn und die Schließverzögerungszeit τe gebildet. Der gebildete trapezförmige zeitliche Signalverlauf wird als der erfasste zeitliche Signalverlauf der Kraftstoffeinspritzrate verwendet.
  • Demgegenüber wird in der Lernverarbeitung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein zeitlicher Basissignalverlauf der Kraftstoffeinspritzrate auf der Grundlage von verschiedenen berechneten Parametern, wie beispielsweise der Solleinspritzgröße, des Steuerungssollwerts des Einspritzzeitpunkts und des Solleinspritzdrucks berechnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Korrelation zwischen dem Kraftmaschinenbetriebsbereich, der durch diese berechneten Parameter bestimmt wird, und einem zeitlichen Basissignalverlauf, der für den Kraftmaschinenbetriebsbereich geeignet ist, im Voraus auf der Grundlage der Ergebnisse verschiedener Experimente oder Simulationen erhalten und in der elektronischen Steuerungseinheit 40 gespeichert. Die elektronische Steuerungseinheit 40 berechnet den zeitlichen Basissignalverlauf aus der Korrelation auf der Grundlage der verschiedenen berechneten Parameter.
  • 5 zeigt ein Beispiel des zeitlichen Basissignalverlaufs. Wie es in 5 gezeigt ist, wird ein trapezförmiger Signalverlauf, der durch eine Öffnungsverzögerungszeit τdb, eine Einspritzratenvergrößerungsrate Qupb, eine maximale Einspritzrate Qmaxb, eine Schließverzögerungszeit τeb und eine Einspritzratenverkleinerungsrate Qdnb definiert wird, als der zeitliche Basissignalverlauf eingestellt.
  • In der Lernverarbeitung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Lernausdrücke für die Vielzahl von Eigenschaftsparametern des Kraftstoffeinspritzventils 20 auf der Grundlage der Korrelation zwischen dem erfassten zeitlichen Signalverlauf und dem zeitlichen Basissignalverlauf gelernt. Zuerst werden der erfasste zeitliche Signalverlauf und der zeitliche Basissignalverlauf während eines Betriebs der Brennkraftmaschine 10 miteinander verglichen, wobei Unterschiede zwischen den Eigenschaftsparametern dieser Signalverläufe sequenziell berechnet werden. Die Unterschiede bzw. Differenzen, die als die Unterschiede bzw. Differenzen zwischen den Eigenschaftsparametern berechnet werden, sind wie nachstehend beschrieben. Spezifisch werden eine Öffnungsverzögerungszeitdifferenz Δτd (= τdb – τd), eine Einspritzratenvergrößerungsratendifferenz ΔQup (= Qupb – Qup), eine maximale Einspritzratendifferenz ΔQmax (= Qmaxb – Qmax), eine Einspritzratenverkleinerungsratendifferenz ΔQdn (= Qdnb – Qdn) und eine Schließverzögerungszeitdifferenz Δτe (= τeb – τe) berechnet. Die gewichteten Durchschnittswerte dieser Differenzen Δτd, ΔQup, ΔQmax, ΔQdn, Δτe werden berechnet. Wie es vorstehend beschrieben ist, werden die gewichteten Durchschnittswerte berechnet, und die gewichteten Durchschnittswerte werden in der elektronischen Steuerungseinheit 40 als die Lernausdrücke Gτd, GQup, GQmax, GQdn, Gτe für eine Kompensation von Variationen in den Betriebseigenschaften bzw. der Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils 20 gespeichert.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Vielzahl von Lernbereichen eingestellt, die durch den Kraftstoffeinspritzdruck (spezifisch einen Solleinspritzdruck) und eine Kraftstoffeinspritzmenge (spezifisch eine Solleinspritzmenge) definiert sind. Lernausdrücke werden für jeden der Vielzahl von Lernbereichen gespeichert.
  • Wie es in 6 gezeigt ist, werden Lernbereiche, die in einer Piloteinspritzung oder einer Nacheinspritzung verwendet werden, in der elektronischen Steuerungseinheit 40 gespeichert. Das heißt, eine Abbildung (Erststufen-Lernabbildung), die die Korrelation bzw. Wechselbeziehung zwischen einer Solleinspritzmenge, einem Solleinspritzdruck und Lernausdrücken in einem Lernbereich speichert, in dem die Solleinspritzmenge klein ist, wird gespeichert. Zu der Zeit einer Berechnung der Solleinspritzzeitdauer TAU für eine Piloteinspritzung oder eine Nacheinspritzung werden Lernausdrücke aus der Erststufen-Lernabbildung, die in 6 gezeigt ist, berechnet und verwendet. Die Lernausdrücke werden auf der Grundlage der Solleinspritzmenge und des Solleinspritzdrucks einer Kraftstoffeinspritzung berechnet, die zu berechnen ist.
  • Wie es in 7 gezeigt ist, ist eine Abbildung (Hauptlernabbildung), die die Korrelation zwischen einer Solleinspritzmenge, einem Solleinspritzdruck und Lernausdrücken in einem Lernbereich speichert, der in einer Haupteinspritzung verwendet wird, in der elektronischen Steuerungseinheit 40 gespeichert. Das heißt, eine Abbildung (Hauptlernabbildung), die die Korrelation zwischen einer Solleinspritzmenge, einem Solleinspritzdruck und Lernausdrücken in einem Lernbereich speichert, der den Bereich von einem Bereich, bei dem die Solleinspritzmenge klein ist, zu einem Bereich umfasst, bei dem die Solleinspritzmenge groß ist, ist gespeichert. Zu der Zeit einer Berechnung der Solleinspritzzeitdauer TAU einer Haupteinspritzung werden Lernausdrücke aus der Hauptlernabbildung, die in 7 gezeigt ist, auf der Grundlage der Solleinspritzmenge der Haupteinspritzung und des Solleinspritzdrucks der Haupteinspritzung berechnet. Die Lernausdrücke, die wie vorstehend beschrieben berechnet werden, werden bei einer Berechnung der Solleinspritzzeitdauer TAU der Haupteinspritzung verwendet.
  • Druckfluktuationen in dem Kraftstoffzufuhrsystem zu der Zeit der zweiten oder einer nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung in einer mehrstufigen Einspritzung umfassen eine Pulsation des Kraftstoffdrucks, die als Ergebnis einer unmittelbar vorangegangenen Kraftstoffeinspritzung erzeugt wird. Folglich kann, wenn die Lernausdrücke zu der Zeit einer Ausführung einer Haupteinspritzung einfach auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks PQ gelernt werden, der durch den Drucksensor 51 erfasst wird, dies zu einer Verringerung der Lerngenauigkeit der Lernausdrücke aufgrund des Einflusses der Pulsation des Kraftstoffdrucks führen.
  • Folglich werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem Bereich, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge klein ist (spezifisch der Bereich, in dem eine Piloteinspritzung ausgeführt wird (Bereich, der durch die schrägen Linien in 7 angegeben ist)) in der Hauptlernabbildung (siehe 7), die Lernausdrücke auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks PQ gelernt, der durch den Drucksensor 51 zu der Zeit erfasst wird, wenn die Erststufen-Einspritzung einer Piloteinspritzung ausgeführt wird. Für die Lernausdrücke, die in der Erststufen-Lernabbildung (siehe 6) gespeichert sind, werden ebenso die Lernausdrücke auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks PQ gelernt, der durch den Drucksensor 51 zu der Zeit erfasst wird, wenn die Erststufen-Einspritzung einer Piloteinspritzung ausgeführt wird. Somit werden die Lernausdrücke genau gelernt, während der Einfluss einer Kraftstoffdruckpulsation, die von einer anderen Einspritzung herrührt, deutlich verringert ist. Zusätzlich werden in dem Bereich, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge groß ist (spezifisch der Bereich, in dem eine Piloteinspritzung nicht ausgeführt wird) in der Hauptlernabbildung, die Lernausdrücke auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks PQ gelernt, der durch den Drucksensor 51 zu der Zeit erfasst wird, wenn eine Haupteinspritzung ausgeführt wird.
  • Wenn die Lernausdrücke, die wie vorstehend beschrieben gelernt werden, direkt in einer Berechnung der Solleinspritzzeitdauer TAU einbezogen werden, gibt es eine Möglichkeit eines Fehlers in der Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund einer Kraftstoffdruckpulsation, die als ein Ergebnis einer unmittelbar vorangegangenen Einspritzung auftritt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Differenzialkorrekturausdrücke Kτd, KQup, KQmax, KQdn, Kτe für eine Korrektur dieser Fehler berechnet. Zuerst werden die Parameterdifferenzen Δτd, ΔQup, ΔQmax, ΔQdn, Δτe für eine Kraftstoffeinspritzung, bei der die Differenzialkorrekturausdrücke berechnet werden, erfasst. Die Parameterdifferenzen werden erfasst und die Lernausdrücke Gτd, GQup, GQmax, GQdn, Gτe, die zu der Zeit einer Berechnung der Solleinspritzzeitdauer TAU einer Kraftstoffeinspritzung einbezogen werden, werden geladen. Differenzen (= Δτd – Gτd, ΔQup – GQup, ΔQmax – GQmax, ΔQdn – GQdn, Δτe – Gτe) zwischen den Parameterdifferenzen und den entsprechenden Lernausdrücken werden berechnet. Die so berechneten Differenzen werden zeitweise als die Differenzialkorrekturausdrücke Kτd, KQup, KQmax, KQdn, Kτe gespeichert. Die Verarbeitung zur Berechnung der Differenzialkorrekturausdrücke auf diese Art und Weise wird individuell für jede der zweiten und nachfolgenden Kraftstoffeinspritzungen in einer mehrstufigen Einspritzung ausgeführt.
  • Zusätzlich ist die Kraftstoffdruckpulsation, die als ein Ergebnis einer unmittelbar vorangegangenen Einspritzung erzeugt wird, nicht konstant, sondern variiert mit dem Intervall zwischen Einspritzungen, dem Kraftstoffeinspritzdruck, der Kraftstoffeinspritzmenge einer unmittelbar vorangegangenen Einspritzung und dergleichen. Folglich führt, wenn die Lernausdrücke gelernt werden oder die Differenzialkorrekturausdrücke berechnet werden, ohne eine Kraftstoffdruckpulsation zu berücksichtigen, die von einer unmittelbar vorangegangenen Einspritzung herrührt, dies zu einer unnötigen Änderung in dem zeitlichen Signalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ und des erfassten zeitlichen Signalverlaufs. Die vorstehend beschriebene Änderung des zeitlichen Signalverlaufs und des erfassten zeitlichen Signalverlaufs wird zu einer Ursache einer Verschlechterung der Lerngenauigkeit der Lernausdrücke und der Berechnungsgenauigkeit der Differenzialkorrekturausdrücke.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, um die vorstehend beschriebene Verschlechterung der Genauigkeit zu unterdrücken, zu der Zeit der Bildung des erfassten zeitlichen Signalverlaufs für die zweite oder eine nachfolgende Einspritzung die Verarbeitung zum Überlagern eines zeitlichen Drucksignalverlaufs (Korrektursignalverlauf) auf den zeitlichen Signalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ, der eine Basis der Bildung des erfassten zeitlichen Signalverlaufs ist, ausgeführt. Der zeitliche Drucksignalverlauf (Korrektursignalverlauf), der zu überlagern ist, ist ein Drucksignalverlauf, der eine Druckpulsation aufheben bzw. löschen kann, die als ein Ergebnis einer unmittelbar vorangegangenen Einspritzung auftritt. Durch die vorstehend beschriebene Verarbeitung wird der Einfluss einer Kraftstoffdruckpulsation, die aus einer unmittelbar vorangegangenen Einspritzung herrührt, aus dem erfassten zeitlichen Signalverlauf ausgeschlossen. Folglich werden geeignete Werte als die Parameterdifferenzen erfasst, und geeignete Werte werden als die Lernwerte ebenso gelernt.
  • Der Korrektursignalverlauf wird auf der Grundlage des Einspritzmusters des Verbrennungszyklus, der eine zu korrigierende Kraftstoffeinspritzung umfasst, der Solleinspritzmenge für jede Einspritzung, des Intervalls zwischen den Einspritzungen und des Solleinspritzdrucks berechnet. Der Korrektursignalverlauf wird für jede der zweiten und nachfolgenden Einspritzungen der mehrstufigen Einspritzung berechnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Korrelation zwischen dem Einspritzmuster, der Solleinspritzmenge jeder Einspritzung, des Intervalls zwischen den Einspritzungen, dem Solleinspritzdruck und dem Korrektursignalverlauf, der für jede der zweiten und nachfolgenden Einspritzungen einer mehrstufigen Einspritzung geeignet ist, im Voraus auf der Grundlage der Ergebnisse verschiedener Experimente oder Simulationen erhalten und in der elektronischen Steuerungseinheit 40 gespeichert. Der Korrektursignalverlauf in jeder der zweiten und nachfolgenden Einspritzungen einer mehrstufigen Einspritzung wird auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Korrelation berechnet und verwendet.
  • 8 zeigt die Korrelation zwischen der Einspritzstufe einer mehrstufigen Einspritzung und dem Differenzialkorrekturausdruck. Wie es in 8 gezeigt ist, werden durch die Ausführung der Verarbeitung zum Berechnen der Differenzialkorrekturausdrücke Werte, die auf der Grundlage der Kraftstoffeinspritzung der (N + 1)-ten Stufe berechnet werden, als Differenzialkorrekturausdrücke K(N + 1) gespeichert, die der Kraftstoffeinspritzung der (N + 1)-ten Stufe entsprechen. Hierbei ist N eine natürliche Zahl. Beispielsweise werden Werte, die auf der Grundlage der Einspritzung der zweiten Stufe berechnet werden, als Differenzialkorrekturausdrücke K2 gespeichert, die der Einspritzung der zweiten Stufe entsprechen. Werte, die auf der Grundlage der Einspritzung der dritten Stufe berechnet werden, werden als Differenzialkorrekturausdrücke K3 gespeichert, die der Einspritzung der dritten Stufe entsprechen. Anfangswerte (0 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) werden als Differenzialkorrekturausdrücke eingestellt, die einer Einspritzstufe entsprechen, in der keine Einspritzung in einer mehrstufigen Einspritzung ausgeführt wird.
  • Auf diese Weise werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Differenzialkorrekturausdrücke in Verbindung mit einer Einspritzungsreihenfolge berechnet, wie die Differenzialkorrekturausdrücke K2, die der Einspritzung der zweiten Stufe entsprechen, und die Differenzialkorrekturausdrücke K3, die der Einspritzung der dritten Stufe entsprechen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dies beispielsweise davon, dass Differenzialkorrekturausdrücke in Verbindung mit einer Einspritzposition berechnet werden, wie beispielsweise Korrekturausdrücke, die einer Haupteinspritzung entsprechen, und Korrekturausdrücke, die einer Piloteinspritzung entsprechen, die unmittelbar vor einer Haupteinspritzung ausgeführt wird.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Lernausdrücke und die Differenzialkorrekturausdrücke jeweils als Berechnungsparameter zur Berechnung der Solleinspritzzeitdauer TAU auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Modellgleichung verwendet. Die Lernkorrekturausdrücke sind Gτd, GQup, GQmax, GQdn, Gτe. Die Differenzialkorrekturausdrücke sind Kτd, KQup, KQmax, KQdn, Kτe. Durch Berechnen der Solleinspritzzeitdauer TAU für eine Kraftstoffeinspritzung in jeder der Stufen einer mehrstufigen Einspritzung auf diese Art und Weise werden sowohl der Einfluss von Variationen aufgrund einer zeitlichen Änderung in der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils 20 als auch der Einfluss aufgrund einer Kraftstoffdruckpulsation, die von einer unmittelbar vorangegangenen Einspritzung herrührt, kompensiert. Die Differenzialkorrekturausdrücke Kτd, KQup, KQmax, KQdn, Kτe werden in der Modellgleichung zu der Zeit einer Berechnung der Solleinspritzzeitdauer TAU einer Kraftstoffeinspritzung in einem Verbrennungszyklus (zweiter Verbrennungszyklus) nachfolgend zu einem Verbrennungszyklus (erster Verbrennungszyklus) einbezogen, der eine zu berechnende Kraftstoffeinspritzung umfasst. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Verarbeitung zum Berechnen von Lernausdrücken auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks PQ und die Verarbeitung zum Berechnen der Differenzialkorrekturausdrücke auf der Grundlage von Ausgabesignalen des Drucksensors 51 ausgeführt, der jeweils den Zylindern 11 (#1 bis #4) der Brennkraftmaschine 10 entspricht.
  • 9 zeigt ein Beispiel einer Betriebsart, in der Lernausdrücke und Differenzialkorrekturausdrücke in dem zweiten Verbrennungszyklus einbezogen sind. In dem in 9 gezeigten Beispiel wird eine dreistufige Kraftstoffeinspritzung, die aus einer zweistufigen Piloteinspritzung und einer Haupteinspritzung gebildet wird, sowohl in dem ersten Verbrennungszyklus als auch dem zweiten Verbrennungszyklus ausgeführt. Folglich werden die Differenzialkorrekturausdrücke K2, die der zweistufigen Einspritzung entsprechen, auf der Grundlage der zweistufigen Piloteinspritzung in dem ersten Verbrennungszyklus berechnet und die Differenzialkorrekturausdrücke K3, die der dreistufigen Einspritzung entsprechen, werden auf der Grundlage der Haupteinspritzung berechnet.
  • Wie es in 9 gezeigt ist, werden die Differenzialkorrekturausdrücke K2 zu der Zeit einer Berechnung der Solleinspritzzeitdauer TAU für die Piloteinspritzung der zweiten Stufe in dem zweiten Verbrennungszyklus einbezogen. Die Differenzialkorrekturausdrücke K3 werden zu der Zeit einer Berechnung der Solleinspritzzeitdauer TAU für eine Haupteinspritzung in dem zweiten Verbrennungszyklus einbezogen. Die Lernausdrücke, die zu der Zeit einer Berechnung der Solleinspritzzeitdauer TAU in jeder Piloteinspritzung einbezogen sind, werden auf der Grundlage der Erststufen-Lernabbildung (6) berechnet. Die Lernausdrücke, die zu der Zeit einer Berechnung der Solleinspritzzeitdauer TAU für die Haupteinspritzung einbezogen sind, werden aus der Hauptlernabbildung (7) berechnet.
  • Hierbei wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verarbeitung zur Erfassung des Kraftstoffdrucks PQ unter Verwendung des Drucksensors 51 bei kurzen Intervallen als eine arithmetische Verarbeitung zum Erfassen der Eigenschaftsparameter jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 ausgeführt. Die Verarbeitung zum Identifizieren der Eigenschaftsparameter durch Analysieren des zeitlichen Signalverlaufs des erfassten Kraftstoffdrucks PQ wird ausgeführt. Diese Verarbeitungen weisen eine große Berechnungslast bei der elektronischen Steuerungseinheit 40 auf, sodass sie eine bestimmte Zeitdauer zur Ausführung der Verarbeitungen erfordern. Folglich ist es, wenn eine Zeitdauer, in der die arithmetische Verarbeitung ausführbar ist, kurz ist, nicht möglich, die Ausführungszeit der arithmetischen Verarbeitung in ausreichender Weise sicherzustellen, mit dem Ergebnis, dass Lernausdrücke möglicherweise nicht geeignet gelernt werden oder Differenzialkorrekturausdrücke möglicherweise nicht geeignet berechnet werden. Beispielsweise entspricht der Fall, bei dem die Kraftmaschinendrehzahl NE hoch ist und eine Zeitdauer pro einem Verbrennungszyklus kurz ist, dem Fall, bei dem eine Zeitdauer, in der die arithmetische Verarbeitung ausführbar ist, kurz ist.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Verarbeitung zum Erfassen der Eigenschaftsparameter jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 für jeden der Zylinder 11 der Brennkraftmaschine 10 ausgeführt. Folglich besteht im Vergleich mit einem Beispiel, bei dem die Verarbeitung nur für einen spezifischen Zylinder ausgeführt wird, die Tendenz, dass eine Zeitdauer, in der die arithmetische Verarbeitung zur Erfassung der Eigenschaftsparameter ausführbar ist, kürzer ist.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Zeitdauer (Erfassungszeitdauer TA) eingestellt. Die Zeitdauer weist einen Startpunkt und einen Endpunkt auf. Der Startpunkt wird auf eine Zeit eingestellt, bei der das Öffnungssignal (Ansteuerungsimpuls) zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben wird. Der Endpunkt wird auf die Zeit eingestellt, wenn ein Abschluss einer Kraftstoffeinspritzung, die durch das Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgeführt wird, (der Einspritzstoppzeitpunkt Tce) auf der Grundlage des erfassten zeitlichen Signalverlaufs der Kraftstoffeinspritzrate gefunden wird. Der Kraftstoffdruck PQ, der durch den Drucksensor 51 in der Erfassungszeitdauer TA erfasst wird, wird in der Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs der Kraftstoffeinspritzrate (Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung) verwendet. Demgegenüber, wird der Kraftstoffdruck PQ, der zu einem Zeitpunkt erfasst wird, der zu der Erfassungszeitdauer TA unterschiedlich ist, in der Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs der Kraftstoffeinspritzrate (Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung) nicht verwendet.
  • Nachstehend wird der Betrieb beschrieben, der aus der Tatsache resultiert, dass die Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung wie vorstehend beschrieben ausgeführt wird. 10 zeigt ein Beispiel der Korrelation zwischen der Ausgabebetriebsart des Ansteuerungsimpulses und dem erfassten zeitlichen Signalverlauf der Kraftstoffeinspritzrate. Der Kraftstoffdruck PQ wird in der elektronischen Steuerungseinheit 40 in Verbindung mit dem Zeitpunkt gespeichert, bei dem der Kraftstoffdruck PQ erfasst wird. Unter den gespeicherten Kraftstoffdrücken PQ wird ein Laden der Kraftstoffdrücke PQ gestartet, die durch den Kraftstoffsensor 51 zu der Zeit erfasst werden, wenn das Öffnungssignal (Ansteuerungsimpuls in der Zeichnung) zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben wird (Zeit t11, Zeit t13, Zeit t15). Zu dieser Zeit werden die Kraftstoffdrücke PQ in der erfassten Reihenfolge geladen. Die Kraftstoffdrücke PQ werden wiederholt bis zu dem Zeitpunkt geladen, bei dem der Einspritzstoppzeitpunkt Tce (siehe 4) auf der Grundlage des Kraftstoffdruckes PQ identifiziert wird (Zeit t11 bis Zeit t12, Zeit t13 bis Zeit t14, Zeit t15 bis Zeit t16). Wenn der Einspritzstoppzeitpunkt Tce (siehe 4) auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks identifiziert wird (Zeit t12, Zeit t14, Zeit t16), wird ein Laden der Kraftstoffdrücke PQ gestoppt. Ein Laden der Kraftstoffdrücke PQ wird gestoppt, wie es vorstehend beschrieben ist, und der erfasste zeitliche Signalverlauf der Kraftstoffeinspritzrate wird auf der Grundlage der geladenen Kraftstoffdrücke PQ gebildet.
  • Um die Eigenschaftsparameter jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 zu erfassen, ist es wichtig, dem Fluktuationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ in einer Zeitdauer zu erlangen, bei der der Kraftstoffdruck zeitweise als Ergebnis eines Öffnens und Schließens des Kraftstoffeinspritzventils 20 abnimmt. Demgegenüber ist es, um die Betriebseigenschaften bzw. die Betriebskennlinie jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 zu erfassen, in geringerem Maße erforderlich, den Fluktuationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ zu erlangen, bevor das Kraftstoffeinspritzventil 20 sich öffnet, oder nachdem eine zeitliche Abnahme in dem Kraftstoffdruck, die von einem Öffnen und Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 20 herrührt, wiederhergestellt ist.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Kraftstoffdrücke PQ, die in der Erfassungszeitdauer TA (Zeit t11 bis Zeit t12, Zeit t13 bis Zeit t14, Zeit t15 bis Zeit t16) erfasst werden, in der Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung verwendet. Die Erfassungszeitdauer TA ist eine Zeitdauer, in der es eine Möglichkeit einer zeitlichen Abnahme des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffzufuhrsystem gibt, die von einem Öffnen und Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 20 herrührt. Demgegenüber werden die Kraftstoffdrücke PQ, die erfasst werden, bevor das Kraftstoffeinspritzventil 20 sich öffnet, oder nachdem eine zeitliche Abnahme des Kraftstoffdrucks, die von einem Öffnen und Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 20 herrührt, wiederhergestellt ist (vor einer Zeit t11, Zeit t12 bis t13, Zeit t14 bis Zeit t15, nach einer Zeit t16), in der Erfasster-Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung nicht verwendet. Somit werden die Kraftstoffdrücke PQ, bei denen es weniger erforderlich ist, dass der Fluktuationssignalverlauf erlangt wird, in der Erfasster-Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung nicht verwendet. Folglich ist es möglich, die Berechnungslast in der Verarbeitung zum Laden der Kraftstoffdrücke PQ und die Berechnungslast in der Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs um die Größe zu verringern, um die die Kraftstoffdrücke PQ in der Erfasster-Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung nicht verwendet werden, wie es vorstehend beschrieben ist. Außerdem ist es möglich, den erfassten zeitlichen Signalverlauf der Kraftstoffeinspritzrate auf der Grundlage der Kraftstoffdrücke PQ zu bilden, die in der Erfassungszeitdauer TA erfasst werden, in der eine zeitliche Abnahme des Kraftstoffdrucks innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems verursacht wird. Es ist möglich, den erfassten zeitlichen Signalverlauf der Kraftstoffeinspritzrate wie vorstehend beschrieben zu bilden und eine Vielzahl von Eigenschaftsparametern jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 auf der Grundlage des gebildeten erfassten zeitlichen Signalverlaufs zu erfassen. Somit wird, obwohl es eine Zeitdauer gibt, in der die Fluktuationseigenschaft des Kraftstoffdrucks PQ nicht erlangt wird, der Fluktuationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ für eine Zeitdauer erlangt, die erforderlich ist, um die Eigenschaftsparameter zu erfassen. Als Ergebnis ist es möglich, eine Verkleinerung in der Erfassungsfrequenz der Eigenschaftsparameter zu unterdrücken.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn die Anzahl von Einspritzstufen einer mehrstufigen Einspritzung, die eine Kraftstoffeinspritzung umfasst, bei der die Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung ausgeführt wird, eine vorbestimmte Anzahl von Stufen wird und die Kraftmaschinendrehzahl NE zu der Zeit, wenn die mehrstufige Einspritzung ausgeführt wird, größer oder gleich einer vorbestimmten Bestimmungsdrehzahl ist, eine Erfassung der Eigenschaftsparameter für die Einspritzung der letzten Stufe in der mehrstufigen Einspritzung ausgedünnt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, während eine vierstufige Einspritzung ausgeführt wird, wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE größer oder gleich einer Bestimmungsdrehzahl J1 ist (beispielsweise 2200 Upm), eine Erfassung der Eigenschaftsparameter für die Einspritzung der vierten Stufe ausgedünnt. Somit wird eine Erfassung der Eigenschaftsparameter für die Einspritzung der vierten Stufe nicht ausgeführt. Während die Einspritzung der fünften Stufe ausgeführt wird, wird, wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE größer oder gleich einer Bestimmungsdrehzahl J12 ist (beispielsweise 1200 Upm), eine Erfassung der Eigenschaftsparameter für die Einspritzung der fünften Stufe ausgedünnt. Somit werden die Eigenschaftsparameter für die Einspritzung der fünften Stufe nicht erfasst.
  • 11 zeigt ein Beispiel der Korrelation zwischen der Kraftmaschinendrehzahl NE, der Anzahl von Einspritzstufen in einer mehrstufigen Einspritzung und der Anzahl von Einspritzstufen, bei denen der erfasste zeitliche Signalverlauf gebildet wird. 11 (fünfstufige Einspritzung, NE < J2) zeigt die Korrelation zu der Zeit, wenn die fünfstufige Einspritzung in einer Situation ausgeführt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl NE niedriger als die Bestimmungsdrehzahl J2 ist. Zu dieser Zeit wird, wie es in 11 (fünfstufige Einspritzung, NE < J2) gezeigt ist, der erfasste zeitliche Signalverlauf für alle Einspritzstufen in der fünfstufigen Einspritzung gebildet.
  • 11 (fünfstufige Einspritzung, NE ≥ J2) zeigt die Korrelation zu der Zeit, wenn eine fünfstufige Einspritzung in einer Situation ausgeführt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl NE höher oder gleich der Bestimmungsdrehzahl J2 ist. Zu dieser Zeit wird, wie es in 11 (fünfstufige Einspritzung, NE ≥ J2) gezeigt ist, der erfasste zeitliche Signalverlauf für vier Einspritzstufen gebildet, anders als bei der Einspritzung der letzten Stufe (durch die gestrichelte Linie in dem Graphen angegeben).
  • 11 (vierstufige Einspritzung, NE < J1) zeigt die Korrelation zu der Zeit, wenn eine vierstufige Einspritzung in einer Situation ausgeführt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl NE kleiner als die Bestimmungsdrehzahl J1 ist. Zu dieser Zeit wird, wie es in 11 (vierstufige Einspritzung, NE < J1) gezeigt ist, der erfasste zeitliche Signalverlauf für alle Einspritzstufen in der vierstufigen Einspritzung gebildet.
  • 11 (vierstufige Einspritzung, NE ≥ J1) zeigt die Korrelation zu der Zeit, wenn eine vierstufige Einspritzung in einer Situation ausgeführt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl NE höher oder gleich der Bestimmungsdrehzahl J1 ist. Zu dieser Zeit wird, wie es in 11 (vierstufige Einspritzung, NE ≥ J1) gezeigt ist, der erfasste zeitliche Signalverlauf für drei Einspritzustufen gebildet, anders als für die Einspritzung der letzten Stufe (durch die gestrichelte Linie in dem Graphen angegeben).
  • 11 (dreistufige Einspritzung) zeigt die Korrelation zu der Zeit, wenn eine dreistufige Einspritzung ausgeführt wird. Zu dieser Zeit wird, wie es in 11 (dreistufige Einspritzung) gezeigt ist, der erfasste zeitliche Signalverlauf für alle Einspritzstufen gebildet. 11 (zweistufige Einspritzung) zeigt die Korrelation zu der Zeit, wenn eine zweistufige Einspritzung ausgeführt wird. Zu dieser Zeit wird, wie es in 11 (zweistufige Einspritzung) gezeigt ist, der erfasste zeitliche Signalverlauf für alle Einspritzstufen gebildet.
  • Wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE zunimmt, wie es vorstehend beschrieben ist, wird eine Zeitdauer pro einem Verbrennungszyklus kurz, wobei eine Zeitdauer, in der die arithmetische Verarbeitung für eine Betriebssteuerung über jedes Kraftstoffeinspritzventil 20 ausführbar ist, kurz wird. Wenn die Anzahl von Einspritzstufen in der mehrstufigen Einspritzung zunimmt, weitet sich die Gesamtsumme einer Zeitdauer aus, in der der Kraftstoffdruck zeitweise als Ergebnis eines Öffnens und Schließens des Kraftstoffeinspritzventils 20 abnimmt. Folglich weitet sich eine Zeitdauer, die erforderlich ist, um den erfassten zeitlichen Signalverlauf zu bilden, um die Größe aus, um die sich die Zeitdauer ausweitet, in der der Kraftstoffdruck abnimmt. Somit ist es ersichtlich, dass, wenn die Anzahl von Einspritzstufen in einer mehrstufigen Einspritzung zunimmt und die Kraftmaschinendrehzahl NE hoch ist, die Tendenz besteht, dass die Berechnungslast in der arithmetischen Verarbeitung zur Erfassung der Eigenschaftsparameter für jedes Kraftstoffeinspritzventil 20 zunimmt.
  • Die zweite oder nachfolgende Einspritzung in der mehrstufigen Einspritzung weist ein kurzes Intervall von der unmittelbar vorangegangenen Einspritzung auf, sodass die Tendenz besteht, dass die zweite oder nachfolgende Einspritzung durch eine Pulsation eines Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffzufuhrsystem beeinflusst wird, die von der unmittelbar vorangegangen Einspritzung herrührt. Im Gegensatz dazu weist die Erststufen-Einspritzung in der mehrstufigen Einspritzung ein langes Intervall von einer unmittelbar vorangegangenen Einspritzung auf, sodass der Einfluss einer Kraftstoffdruckpulsation aufgrund der unmittelbar vorangegangen Einspritzung klein ist. Folglich ist es, wenn die Erststufen-Einspritzung ausgeführt wird, möglich, die Eigenschaftsparameter jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 in einem Zustand genau zu erfassen, bei dem der Einfluss aufgrund einer Kraftstoffdruckpulsation, die von einer unmittelbar vorangegangenen Einspritzung herrührt, unterdrückt wird.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es, auch wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE in einer Situation zunimmt, dass die Anzahl vom Einspritzstufen einer mehrstufigen Einspritzung groß ist, möglich, den erfassten zeitlichen Signalverlauf für die Erststufen-Einspritzung zuverlässig zu bilden. Folglich ist es möglich, die Eigenschaftsparameter auf der Grundlage des erfassten zeitlichen Signalverlaufs genau zu erfassen. Außerdem ist es durch ein Ausdünnen einer Bildung des erfassten zeitlichen Signalverlaufs für die Einspritzung der letzten Stufe, bei der der Einfluss einer Kraftstoffdruckpulsation aufgrund einer unmittelbar vorangegangenen Einspritzung relativ groß ist, möglich, die Berechnungslast in der arithmetischen Verarbeitung zur Erfassung der Eigenschaftsparameter zu verringern, während eine Verschlechterung in der Erfassungsgenauigkeit der Eigenschaftsparameter jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 unterdrückt wird.
  • 12 zeigt die Korrelation zwischen der Anzahl von Einspritzstufen einer mehrstufigen Einspritzung, der Kraftmaschinendrehzahl NE und eines Berechnungslastfaktors der elektronischen Steuerungseinheit 40 (das Verhältnis einer Ist-Berechnungslast zu einem maximalen Wert einer Berechnungsleistungsfähigkeit). In 12 geben abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linien die Korrelationen in einem Vergleichsbeispiel an, bei dem der erfasste zeitliche Signalverlauf der Kraftstoffeinspritzrate in der gesamten Zeitdauer gebildet wird. Die kontinuierlichen Linien geben die Korrelationen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an, bei dem der erfasste zeitliche Signalverlauf nur in der vorbestimmten Zeitdauer TA gebildet wird. Die gestrichelten Linien in 12 geben Grenzen der mehrstufigen Einspritzung an, die durch die Leistungsfähigkeit einer Ansteuerungsschaltung für die Kraftstoffeinspritzventile 20 bestimmt werden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Kraftstoffdrücke PQ, die bei einem Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs der Kraftstoffeinspritzrate verwendet werden, auf Werte begrenzt, die in der Erfassungszeitdauer TA erfasst werden (siehe 10). Folglich nimmt, wie es durch die umrandeten Pfeile in 12 angegeben ist, der Berechnungslastfaktor in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel (durch die kontinuierlichen Linien in 12 angegeben) im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel (durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linien in 12 angegeben) ab. Somit ist es möglich, einen Betriebsbereich auszudehnen, in dem die Lernverarbeitung und/oder die Verarbeitung zum Berechnen der Differenzialkorrekturausdrücke ausführbar sind (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Bereich, in dem der Berechnungslastfaktor kleiner oder gleich einem vorbestimmten Verhältnis ist [beispielsweise 80%]). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, auch wenn eine zweistufige Einspritzung bei der Grenze (C2 in 12) einer zweistufigen Einspritzung ausgeführt wird, die durch die Leistungsfähigkeit der Ansteuerungsschaltung für die Kraftstoffeinspritzventile 20 bestimmt wird, der erfasste zeitliche Signalverlauf für alle Einspritzstufen gebildet, ohne die Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs auszudünnen. Wenn eine dreistufige Einspritzung bei der Grenze (C3 in 12) einer dreistufigen Einspritzung ausgeführt wird, die durch die Leistungsfähigkeit der Ansteuerungsschaltung für die Kraftstoffeinspritzventile 20 bestimmt wird, wird ebenso der erfasste zeitliche Signalverlauf für alle Einspritzstufen gebildet, ohne die Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs auszudünnen.
  • Wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE größer oder gleich der Bestimmungsdrehzahl J1 zu der Zeit ist, wenn eine vierstufige Einspritzung ausgeführt wird, werden die Verarbeitung zum Laden der Kraftstoffdrücke PQ und die Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs für die Einspritzung der vierten Stufe, die die Einspritzung der letzten Stufe ist, nicht ausgeführt. Die Berechnungslast nimmt ebenso aufgrund dessen ab, sodass der Bereich, in dem es möglich ist, eine vierstufige Einspritzung auszuführen, sich um die Größe ausdehnt, die durch den schwarzen Pfeil in dem Graphen angegeben wird. Das heißt, dies verringert eine Situation, dass eine vierstufige Einspritzung in einer Betriebssteuerung über die Kraftstoffeinspritzventile 20 aufgrund des Grundes, warum der erfasste zeitliche Signalverlauf für alle vier Einspritzstufen nicht gebildet werden kann, nicht ausgeführt werden kann. In dem System gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn angenommen wird, dass der erfasste zeitliche Signalverlauf für alle vier Einspritzstufen gebildet wird, die Bestimmungsdrehzahl J1 (die abwechselnd lang und zweifach kurz gestrichelte Linien in 12) die Grenze einer vierstufigen Einspritzung. In dem System gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es als Ergebnis der Tatsache, dass der erfasste zeitliche Signalverlauf nur für drei Einspritzstufen gebildet wird, anders als für die Einspritzung der vierten Stufe, zu der Zeit, wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE höher oder gleich der Bestimmungsdrehzahl J1 ist, möglich, eine vierstufige Einspritzung bei der Grenze (C4 in 12) der vierstufigen Einspritzungen auszuführen, die durch die Leistungsfähigkeit der Ansteuerungsschaltung für die Kraftstoffeinspritzventile 20 bestimmt wird.
  • Wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE größer oder gleich der Bestimmungsdrehzahl J2 zu der Zeit ist, wenn eine fünfstufige Einspritzung ausgeführt wird, werden die Verarbeitung zum Laden der Kraftstoffdrücke PQ und die Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs für die Einspritzung der fünften Stufe, die die Einspritzung der letzten Stufe ist, nicht ausgeführt. Die Berechnungslast nimmt ebenso aufgrund dessen ab, sodass der Bereich, in dem es möglich ist, dass eine fünfstufige Einspritzung ausgeführt wird, sich ausdehnt. Somit ist es in dem System gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, eine fünfstufige Einspritzung bei der Grenze (C5 in 12) der fünfstufigen Einspritzung auszuführen, die durch die Leistungsfähigkeit der Ansteuerungsschaltung für die Kraftstoffeinspritzventile 20 bestimmt wird.
  • 13 zeigt die Prozedur zum Ausführen der Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung. Eine Abfolge von Verarbeitungen, die in dem Flussdiagram gemäß 13 gezeigt sind, zeigt konzeptionell die Prozedur zum Ausführen der Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung, wobei sie durch die elektronische Steuerungseinheit 40 jedes Mal ausgeführt werden, wenn eine Kraftstoffeinspritzung in einer jeweiligen Stufe der mehrstufigen Einspritzung ausgeführt wird.
  • Wie es in 13 gezeigt ist, wird in dieser Verarbeitung zuerst bestimmt, ob eine Kraftstoffeinspritzung, bei der der erfasste zeitliche Signalverlauf gebildet wird, irgendeine der Erststufen-Einspritzung, der Einspritzung der zweiten Stufe und der Einspritzung der dritten Stufe in einer mehrstufigen Einspritzung ist (Schritt S11).
  • Wenn die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzung irgendeine der Erststufen-Einspritzung, der Einspritzung der zweiten Stufe und der Einspritzung der zweiten Stufe und der Einspritzung der dritten Stufe ist (JA in Schritt S11), werden die Kraftstoffdrücke PQ, die erfasst werden, nachdem das Öffnungssignal für die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzung zu dem entsprechenden Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben ist, in der erfassten Reihenfolge geladen (Schritt S12). Danach werden, bis der Einspritzstoppzeitpunkt Tce (siehe 4) auf der Grundlage der geladenen Kraftstoffdrücke PQ identifiziert ist (NEIN in Schritt S13), die Kraftstoffdrücke PQ wiederholt geladen (Schritt S12). Wenn der Einspritzstoppzeitpunkt Tce auf der Grundlage der geladenen Kraftstoffdrücke PQ identifiziert ist (JA in Schritt S13), wird der erfasste zeitliche Signalverlauf auf der Grundlage der Kraftstoffdrücke PQ gebildet, die in der Erfassungszeitdauer TA von einem Zeitpunkt, wenn das Öffnungssignal ausgegeben wird, zu einem Zeitpunkt erfasst werden, wenn der Einspritzstoppzeitpunkt Tce auf der Grundlage der erfassten Kraftstoffdrücke PQ gefunden worden ist (Schritt S14). Danach endet die Verarbeitung.
  • Demgegenüber wird, wenn die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzung keine der Erststufen-Einspritzung, der Einspritzung der zweiten Stufe und der Einspritzung der dritten Stufe ist (NEIN in Schritt S11), bestimmt, ob die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzung die Einspritzung der vierten Stufe ist und die Kraftmaschinendrehzahl NE zu der Zeit einer Ausführung der Einspritzung der vierten Stufe kleiner als die Bestimmungsdrehzahl J1 ist (Schritt S15).
  • Wenn die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzung die Einspritzung der fünften Stufe ist oder wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE zu der Zeit einer Ausführung der Einspritzung der vierten Stufe höher oder gleich der Bestimmungsdrehzahl J1 ist (NEIN in Schritt S15), wird bestimmt, ob die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzung die Einspritzung der fünften Stufe ist und die Kraftmaschinendrehzahl NE zu der Zeit einer Ausführung der Einspritzung der fünften Stufe niedriger als die Bestimmungsdrehzahl J2 ist (Schritt S16).
  • Hierbei wird, wenn die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzung nicht die Einspritzung der fünften Stufe ist oder wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE zu der Zeit einer Ausführung der Einspritzung der fünften Stufe höher oder gleich der Bestimmungsdrehzahl J2 ist (NEIN in Schritt S16), die Verarbeitung beendet, ohne die Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs auszuführen (Schritt S12 bis Schritt S14).
  • Demgegenüber wird, wenn die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzung die Einspritzung der vierten Stufe ist und die Kraftmaschinendrehzahl NE zu der Zeit einer Ausführung der Einspritzung der vierten Stufe niedriger als die Bestimmungsdrehzahl J1 ist (JA in Schritt S15), oder wenn die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzung die Einspritzung der fünften Stufe ist und die Kraftmaschinendrehzahl NE zu der Zeit einer Ausführung der Einspritzung der fünften Stufe niedriger als die Bestimmungsdrehzahl J2 ist (JA in Schritt S16), die Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs (Schritt S12 bis Schritt S14) ausgeführt. Danach endet die Verarbeitung.
  • In dem System gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden ein Lernen von Lernausdrücken und eine Berechnung von Differenzialkorrekturausdrücken auf der Grundlage des erfassten zeitlichen Signalverlaufs ausgeführt. Wie es vorstehend beschrieben ist, werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die nachstehend genannten vorteilhaften Wirkungen erhalten.
  • Erstens werden die Kraftstoffdrücke PQ, die durch den Drucksensor 51 in der Erfassungszeitdauer TA erfasst werden, in der Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung verwendet, während die Kraftstoffdrücke PQ, die zu einem Zeitpunkt erfasst werden, der zu der Erfassungszeitdauer TA unterschiedlich ist, in der Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung nicht verwendet werden. Hierbei ist die Erfassungszeitdauer TA eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, wenn das Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben wird, zu einem Zeitpunkt, wenn der Einspritzstoppzeitpunkt Tce auf der Grundlage der erfassten Kraftstoffdrücke PQ gefunden wird. Somit werden die Kraftstoffdrücke PQ, die erfasst werden, bevor das Kraftstoffeinspritzventil 20 sich öffnet, oder die Kraftstoffdrücke PQ, die erfasst werden, nachdem eine zeitliche Abnahme des Kraftstoffdrucks, die von einem Öffnen und Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 20 herrühren, wiederhergestellt ist, bei der Erfasster-Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung nicht verwendet. Folglich ist es möglich, die Berechnungslast in der Verarbeitung eines Ladens der Kraftstoffdrücke PQ und die Berechnungslast in der Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs um die Größe zu verringern, um die die Kraftstoffdrücke PQ in der Erfasster-Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung nicht verwendet werden. Außerdem ist es, obwohl es eine Zeitdauer gibt, in der die Fluktuationseigenschaft des Kraftstoffdrucks PQ nicht erlangt wird, möglich, dass der Fluktuationssignalverlauf des Kraftstoffdrucks PQ in einer Zeitdauer erlangt wird, die zur Erfassung der Eigenschaftsparameter erforderlich ist. Somit ist es möglich, eine Verkleinerung der Erfassungsfrequenz der Eigenschaftsparameter zu unterdrücken.
  • Zweitens wird, wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE höher oder gleich der Bestimmungsdrehzahl J1 zu der Zeit eines Ausführens einer vierstufigen Einspritzung ist, die Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs für die Einspritzung der vierten Stufe ausgedünnt. Durch ein Ausdünnen der Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs, wie es vorstehend beschrieben ist, wird die Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs für die Einspritzung der vierten Stufe nicht ausgeführt. Wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE höher oder gleich der Bestimmungsdrehzahl J2 zu der Zeit eines Ausführens einer fünfstufigen Einspritzung ist, wird die Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs für die Einspritzung der fünften Stufe ausgedünnt. Durch ein Ausdünnen der Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs, wie es vorstehend beschrieben ist, wird die Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs für die Einspritzung der fünften Stufe nicht ausgeführt. Folglich ist es, auch wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE in einer Situation zunimmt, dass die Anzahl von Einspritzstufen einer mehrstufigen Einspritzung groß ist, möglich, den erfassten zeitlichen Signalverlauf für die Erststufen-Einspritzung in zuverlässiger Art und Weise zu bilden. Es ist möglich, die Eigenschaftsparameter auf der Grundlage des gebildeten erfassten zeitlichen Signalverlaufs genau zu erfassen. Außerdem ist es durch ein Ausdünnen einer Bildung des erfassten zeitlichen Signalverlaufs für die Einspritzung der letzten Stufe möglich, die Berechnungslast in der arithmetischen Verarbeitung zur Erfassung der Eigenschaftsparameter jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 zu verringern.
  • Das Ausführungsbeispiel kann wie nachstehend beschrieben modifiziert werden. Eine Erfassungszeitdauer TB kann anstelle der Erfassungszeitdauer TA eingestellt sein. Die Erfassungszeitdauer TB weist einen Startpunkt und einen Endpunkt auf. Der Startpunkt wird auf eine Zeit eingestellt, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer Tb abgelaufen ist, nachdem das Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben ist. Der Endpunkt wird auf eine Zeit eingestellt, wenn der Einspritzstoppzeitpunkt Tce auf der Grundlage der erfassten Kraftstoffdrücke PQ gefunden wird. Die Kraftstoffdrücke PQ, die durch den Drucksensor 51 in der Erfassungszeitdauer TB erfasst werden, können in der Verarbeitung zum Bilden des erfassten zeitlichen Signalverlaufs der Kraftstoffeinspritzrate verwendet werden, während die Kraftstoffdrücke PQ, die zu einem Zeitpunkt erfasst werden, der zu der Erfassungszeitdauer TB unterschiedlich ist, in der Verarbeitung nicht verwendet werden können.
  • In dem System gemäß dem Ausführungsbeispiel ist es, wenn der Ausgabezeitpunkt des Öffnungssignals zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 gefunden ist, möglich, den Zeitpunkt, bei dem ein Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils 20 gestartet wird, auf der Grundlage des Ausgabezeitpunkts und der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie (Öffnungsverzögerungszeit und dergleichen) des Kraftstoffeinspritzventils 20 zu schätzen. Folglich werden mit dem System, das die Erfassungszeitdauer TB anstelle der Erfassungszeitdauer TA einstellt, ein Betrieb und vorteilhafte Wirkungen erhalten, die ähnlich zu dem Ausführungsbeispiel sind. Außerdem ist das System, das die Erfassungszeitdauer TB einstellt, in der Lage, im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel eine Zeitdauer zu verkleinern, in der die Kraftstoffdrücke PQ geladen werden. Folglich ist das System, das die Erfassungszeitdauer TB einstellt, in der Lage, die Gesamtanzahl der Kraftstoffdrücke PQ zu verringern, mit denen der erfasste zeitliche Signalverlauf gebildet wird. Somit ist das System, das die Erfassungszeitdauer TB einstellt, in der Lage, die Berechnungslast in der arithmetischen Verarbeitung, die mit einer Erfassung der Eigenschaftsparameter für jedes Kraftstoffeinspritzventil 20 verbunden ist, weiter zu verringern. In dem System, das die Erfassungszeitdauer TB einstellt, wird die Erfassungszeitdauer TB derart verringert, dass ein Teil der Kraftstoffdrücke PQ, die in der Öffnungsverzögerungszeit erfasst werden, nicht geladen wird. Zusätzlich wird eine bestimmte Zeitdauer, in der der erfasste zeitliche Signalverlauf in geeigneter Weise gebildet werden kann, auf der Grundlage der Ergebnisse verschiedener Experimente oder Simulationen erhalten. Die erhaltene bestimmte Zeitdauer sollte in der elektronischen Steuerungseinheit 40 als die vorbestimmte Zeit Tb gespeichert werden.
  • 14 zeigt die Prozedur zur Ausführung der Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung in dem System. 14 zeigt hauptsächlich Abschnitte, die von der in 13 gezeigten Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung unterschiedlich sind. In der nachstehenden Beschreibung bezeichnen gleiche Schrittzahlen die gleichen Verarbeitungen wie die der in 13 gezeigten Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung, wobei eine ausführliche Beschreibung weggelassen ist. Wie es in 14 gezeigt ist, werden in dieser Verarbeitung zu der Zeit, wenn der erfasste zeitliche Signalverlauf gebildet ist (JA in Schritt S11 oder JA in Schritt S15 oder JA in Schritt S16), die Kraftstoffdrücke PQ, die nach der Zeit erfasst werden, wenn die vorbestimmte Zeitdauer Tb abgelaufen ist, nachdem das Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben ist, in der erfassten Reihenfolge geladen (Schritt S22). Danach werden die Kraftstoffdrücke PQ wiederholt geladen (Schritt S22), bis der Einspritzstoppzeitpunkt Tce auf der Grundlage der geladenen Kraftstoffdrücke PQ identifiziert ist (NEIN in Schritt S13). Wenn der Einspritzstoppzeitpunkt Tce auf der Grundlage der geladenen Kraftstoffdrücke PQ identifiziert ist (JA in Schritt S13), wird der erfasste zeitliche Signalverlauf auf der Grundlage der Kraftstoffdrücke PQ gebildet, die in der Erfassungszeitdauer TB erfasst werden (Schritt S24). Hierbei ist die Erfassungszeitdauer TB eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, wenn die vorbestimmte Zeitdauer Tb abgelaufen ist, nachdem das Öffnungssignal ausgegeben ist, zu einem Zeitpunkt, wenn der Einspritzstoppzeitpunkt Tce auf der Grundlage der erfassten Kraftstoffdrücke PQ gefunden ist. Danach endet die Verarbeitung.
  • Eine Erfassungszeitdauer TC kann anstelle der Erfassungszeitdauer TA eingestellt werden. Die Erfassungszeitdauer TC weist einen Startpunkt und einen Endpunkt auf. Der Startpunkt wird auf die Zeit eingestellt, wenn das Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben wird. Der Endpunkt wird auf die Zeit eingestellt, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer Tc abgelaufen ist, nachdem das Schließsignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben ist. Die Kraftstoffdrücke PQ, die durch den Drucksensor 51 in der Erfassungszeitdauer TC erfasst werden, können in der Verarbeitung zur Bildung des erfassten zeitlichen Signalverlaufs der Kraftstoffeinspritzrate verwendet werden, während die Kraftstoffdrücke PQ, die zu einem Zeitpunkt erfasst werden, der unterschiedlich zu der Erfassungszeitdauer TC ist, in der Verarbeitung nicht verwendet werden können.
  • In dem System gemäß dem Ausführungsbeispiel ist es, wenn der Ausgabezeitpunkt des Schließsignals zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 gefunden ist, möglich, den Zeitpunkt, bei dem das Kraftstoffeinspritzventil 20 in einen Ventilschließzustand eintritt, auf der Grundlage des Ausgabezeitpunkts und der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie (Schließverzögerungszeit, Einspritzratenverkleinerungsrate und dergleichen) des Kraftstoffeinspritzventils 20 abzuschätzen. Folglich werden mit dem System, das die Erfassungszeitdauer TC anstelle der Erfassungszeitdauer TA einstellt, ebenso ein Betrieb und vorteilhafte Wirkungen ähnlich zu dem Ausführungsbeispiel erhalten. In dem System, das die Erfassungszeitdauer TC einstellt, wird die Erfassungszeitdauer TC derart verringert, das die Kraftstoffdrücke PQ, die erfasst werden, nachdem das Kraftstoffeinspritzventil 20 in den Ventilschließzustand eintritt, so weit wie möglich nicht geladen werden. Zusätzlich wird eine bestimmte Zeitdauer, in der der erfasste zeitliche Signalverlauf in geeigneter Weise gebildet werden kann, auf der Grundlage der Ergebnisse verschiedener Experimente oder Simulationen erhalten. Die erhaltene bestimmte Zeitdauer sollte in der elektronischen Steuerungseinheit 40 als die vorbestimmte Zeitdauer Tc gespeichert werden.
  • 15 zeigt die Prozedur zum Ausführen der Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung in dem System. 15 zeigt nur Abschnitte, die von der in 13 gezeigten Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung unterschiedlich sind. In der nachstehenden Beschreibung bezeichnen gleiche Schrittzahlen die gleichen Verarbeitungen wie diejenigen der in 13 gezeigten Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung, wobei eine ausführliche Beschreibung weggelassen ist. Wie es in 15 gezeigt ist, werden in dieser Verarbeitung zu der Zeit, wenn der erfasste zeitliche Signalverlauf gebildet wird (JA in Schritt S11 oder JA in Schritt S15 oder JA in Schritt S16), die Kraftstoffdrücke PQ, die in der Erfassungszeitdauer TC erfasst werden, geladen (Schritt S32). Der erfasste zeitliche Signalverlauf wird auf der Grundlage der geladenen Kraftstoffdrücke PQ gebildet (Schritt S33). Hierbei ist die Erfassungszeitdauer TC eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, wenn das Öffnungssignal für die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzung ausgegeben wird, zu einem Zeitpunkt, wenn die vorbestimmte Zeitdauer Tc abgelaufen ist, nachdem das Schließsignal für die Kraftstoffeinspritzung ausgegeben ist. Danach endet die Verarbeitung.
  • Eine Erfassungszeitdauer TD kann anstelle der Erfassungszeitdauer TA eingestellt werden. Die Erfassungszeitdauer TD weist einen Startpunkt und einen Endpunkt auf. Der Startpunkt wird auf die Zeit eingestellt, wenn die vorbestimmte Zeitdauer Tb abgelaufen ist, nachdem das Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben ist. Der Endpunkt wird auf die Zeit eingestellt, wenn die vorbestimmte Zeitdauer Tc abgelaufen ist, nachdem das Schließsignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 ausgegeben ist. Die Kraftstoffdrücke PQ, die durch den Drucksensor 51 in der Erfassungszeitdauer TD erfasst werden, können in der Verarbeitung zur Bildung des erfassten zeitlichen Signalverlaufs der Kraftstoffeinspritzrate verwendet werden, während die Kraftstoffdrücke, die zu einem Zeitpunkt erfasst werden, der zu der Erfassungszeitdauer TD unterschiedlich ist, in der Verarbeitung nicht verwendet werden können.
  • 16 zeigt die Prozedur zur Ausführung der Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung in dem System. 16 zeigt nur Abschnitte, die von der in 13 gezeigten Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung unterschiedlich sind. In der nachstehenden Beschreibung bezeichnen gleiche Schrittzahlen die gleichen Verarbeitungen wie diejenigen der in 13 gezeigten Zeitlicher-Signalverlauf-Bildungsverarbeitung, wobei eine ausführliche Beschreibung weggelassen ist. Wie es in 16 gezeigt ist, werden in dieser Verarbeitung zu der Zeit, wenn der erfasste zeitliche Signalverlauf gebildet wird (JA in Schritt S11 oder JA in Schritt S15 oder JA in Schritt S16), die Kraftstoffdrücke PQ, die in der Erfassungszeitdauer TD erfasst werden, geladen (Schritt S42). Der erfasste zeitliche Signalverlauf wird auf der Grundlage der geladenen Kraftstoffdrücke PQ gebildet (Schritt S43). Hierbei ist die Erfassungszeitdauer TD eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, wenn die vorbestimmte Zeitdauer Tb abgelaufen ist, nachdem das Öffnungssignal für die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzung ausgegeben ist, zu einem Zeitpunkt, wenn die erfasste Zeitdauer Tc abgelaufen ist, nachdem das Schließsignal für die Kraftstoffeinspritzung ausgegeben ist. Danach endet die Verarbeitung.
  • Die Einspritzstufe, in der die Verarbeitung zur Bildung des erfassten zeitlichen Signalverlaufs der Kraftstoffeinspritzrate zu der Zeit ausgedünnt wird, wenn die mehrstufige Einspritzung die vierstufige Einspritzung ist und die Kraftmaschinendrehzahl NE zu der Zeit einer Ausführung der vierstufigen Einspritzung höher oder gleich der Bestimmungsdrehzahl J1 ist, oder die mehrstufige Einspritzung die fünfstufige Einspritzung ist und die Kraftmaschinendrehzahl NE zu der Zeit einer Ausführung der fünfstufigen Einspritzung höher oder gleich der Bestimmungsdrehzahl J2 ist, ist nicht auf die Einspritzung der letzten Stufe begrenzt. Die Einspritzstufe, in der die Verarbeitung ausgedünnt wird, kann eine beliebige Einspritzstufe sein, die zu der Erststufen-Einspritzung unterschiedlich ist.
  • Wenn die Anzahl von Stufen einer mehrstufigen Einspritzung eine vorbestimmte Anzahl ist und die Kraftmaschinendrehzahl NE höher oder gleich der Bestimmungsdrehzahl ist, kann eine Bildung des erfassten zeitlichen Signalverlaufs der Kraftstoffeinspritzrate für eine Vielzahl von Einspritzstufen ausgedünnt werden. Beispielsweise ist die nachstehend beschriebene Vorrichtung als das vorstehend beschriebene System denkbar. Während die fünfstufige Einspritzung ausgeführt wird, wird, wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE niedriger als eine erste Bestimmungsdrehzahl ist, der erfasste zeitliche Signalverlauf für alle Einspritzstufen gebildet. Wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE höher oder gleich der ersten Bestimmungsdrehzahl ist und niedriger als eine zweite Bestimmungsdrehzahl ist, wird der erfasste zeitliche Signalverlauf für Kraftstoffeinspritzungen von vier Stufen, die zu der Einspritzung der letzten Stufe unterschiedlich sind, gebildet. Zusätzlich wird, wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE höher oder gleich der zweiten Bestimmungsdrehzahl ist, der erfasste zeitliche Signalverlauf für Kraftstoffeinspritzungen von drei Stufen gebildet, die unterschiedlich zu der Einspritzung der letzten Stufe und der Einspritzung der vierten Stufe sind.
  • Wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE zunimmt, wird eine Zeitdauer, in der die arithmetische Verarbeitung zur Erfassung der Eigenschaftsparameter jedes Kraftstoffeinspritzventils 20 ausführbar ist, kurz. Folglich ist es schwierig, die Ausführungszeit der arithmetischen Verarbeitung sicherzustellen. Hinsichtlich dieses Punktes ist es mit dem System möglich, die Anzahl von Einspritzstufen, in denen die Verarbeitung zur Bildung des erfassten zeitlichen Signalverlaufs ausgedünnt wird, entsprechend einer Variation in einer Zeitdauer einzustellen, in der die arithmetische Verarbeitung ausführbar ist. Beispielsweise ist es möglich, die arithmetische Verarbeitung von zwei Stufen einer mehrstufigen Einspritzung auszudünnen, wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE hoch ist, und nur die arithmetische Verarbeitung einer Stufe auszudünnen, wenn die Kraftmaschinendrehzahl relativ niedrig ist. Folglich ist es möglich, sowohl einer Unterdrückung einer Verkleinerung der Erfassungsfrequenz der Eigenschaftsparameter des Kraftstoffeinspritzventils 20 als auch eine Verringerung der Berechnungslast in der Verarbeitung zur Erfassung der Eigenschaftsparameter zu erreichen.
  • Die Verarbeitungen des Schritts S11, des Schritts S15 und des Schritts S16 in 13 bis 16 können weggelassen werden. In der Lernverarbeitung werden nicht die gewichteten Durchschnittswerte der Vielzahl von Eigenschaftsparameterdifferenzen Δτd, ΔQup, ΔQmax, ΔQdn, Δτe berechnet, sondern die Vielzahl von Eigenschaftsparameterdifferenzen an sich kann als die Lernausdrücke Gτd, GQup, GQmax, GQdn, Gτe gespeichert werden.
  • Die Lernbereiche können lediglich durch einen Parameter aus der Solleinspritzmenge und dem Solleinspritzdruck definiert werden. Die Parameter, die die Lernbereiche definieren, sind nicht auf die Solleinspritzmenge und den Solleinspritzdruck begrenzt. Die Kraftmaschinendrehzahl NE, die Durchgangsluftmenge GA, die Beschleunigungsbetriebsgröße ACC, die Einlassluftmenge oder dergleichen können verwendet werden.
  • Eine Berechnung und Einbeziehung eines Korrektursignalverlaufs kann weggelassen werden. Das Ausführungsbeispiel kann nach Bedarf modifiziert werden und bei einem System angewendet werden, das eine Voreinspritzung im Voraus zu einer Haupteinspritzung ausführt.
  • Die Eigenschaftsparameter, die als die Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils 20 dienen, können selektiv geändert werden. Beispielsweise kann nur ein beliebiger Parameter aus der Öffnungsverzögerungszeit τd, der Einspritzratenvergrößerungsrate Qup, der maximalen Einspritzrate Qmax, der Einspritzratenverkleinerungsrate Qdn und der Schließverzögerungszeit τe als der Eigenschaftsparameter eingestellt sein. Nur zwei hiervon können als die Eigenschaftsparameter eingestellt sein, nur drei hiervon können als die Eigenschaftsparameter eingestellt sein, oder nur vier hiervon können als die Eigenschaftsparameter eingestellt sein. Der Zeitpunkt, bei dem die Kraftstoffeinspritzrate die maximale Einspritzrate erreicht hat, der Zeitpunkt, bei dem die Kraftstoffeinspritzrate beginnt, von der maximalen Einspritzrate abzunehmen, der Zeitpunkt, bei dem die Kraftstoffeinspritzrate ”0” wird, oder dergleichen kann neu als der Eigenschaftsparameter eingesetzt werden.
  • Solange es möglich ist, einen Druck in geeigneter Weise zu erfassen, der ein Index des Kraftstoffdrucks innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 20 ist (spezifisch in der Düsenkammer 25), ist eine Ausführungsform, in der der Drucksensor 51 eingebaut ist, nicht auf einen Direktbau des Drucksensors 51 bei dem Kraftstoffeinspritzventil 20 begrenzt. Das heißt, solange es möglich ist, einen Druck in geeigneter Weise zu erfassen, der mit einer Variation in dem Kraftstoffdruck variiert, ist eine Ausführungsform, bei der der Drucksensor eingebaut ist, nicht auf das Kraftstoffeinspritzventil 20 begrenzt. Somit kann eine Ausführungsform, in der der Drucksensor 51 eingebaut ist, in selektiver Weise geändert werden. Spezifisch kann der Drucksensor 51 bei einem Abschnitt (Verzweigungsdurchgang 31a) zwischen dem Common-Rail 34 und dem Kraftstoffeinspritzventil 20 in dem Kraftstoffzufuhrdurchgang eingebaut sein oder in dem Common-Rail 34 eingebaut sein.
  • Anstelle des Kraftstoffeinspritzventils 20 eines Typs, der beispielsweise durch die piezoelektrische Betätigungseinrichtung 29 angetrieben wird, kann ein Kraftstoffeinspritzventil eines Typs eingesetzt werden, der durch eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung angetrieben wird, die eine Elektromagnetspule und dergleichen umfasst.
  • Das Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem kann nicht nur bei der Brennkraftmaschine, die vier Zylinder umfasst, sondern ebenso bei einer Brennkraftmaschine, die einen oder drei Zylinder umfasst, oder einer Brennkraftmaschine, die fünf oder mehr Zylinder umfasst, angewendet werden.
  • Das Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem kann nicht nur bei der Dieselkraftmaschine angewendet werden, sondern auch bei einer Benzinkraftmaschine, die einen Benzinkraftstoff verwendet, oder einer Erdgaskraftmaschine, die Erdgasbrennstoff verwendet.
  • Ein Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem für eine Brennkraftmaschine (10) umfasst ein Kraftstoffeinspritzventil (2), ein Kraftstoffzufuhrsystem (20, 31a, 31b, 33, 34), einen Drucksensor (51) und eine elektronische Steuerungseinheit (40). Das Kraftstoffzufuhrsystem (20, 31a, 31b, 33, 34) führt unter Druck gesetzten Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzventil (20) zu. Der Drucksensor erfasst einen Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems (20, 31a, 31b, 33, 34). Die elektronische Steuerungseinheit (40) erfasst eine Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils (20) auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks, der durch den Drucksensor (51) erfasst wird. Die elektronische Steuerungseinheit (40) verwendet den Kraftstoffdruck, der durch den Drucksensor (51) in einer vorbestimmten Zeitdauer erfasst wird, bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie und verwendet den Kraftstoffdruck, der zu einem Zeitpunkt erfasst wird, der zu der vorbestimmten Zeitdauer unterschiedlich ist, bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft bzw. Betriebskennlinie nicht. Hierbei ist die vorbestimmte Zeitdauer eine Zeitdauer (TA) von einem Zeitpunkt, wenn ein Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgegeben wird, zu einem Zeitpunkt, wenn ein Abschluss einer Kraftstoffeinspritzung, die durch das Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgeführt wird, auf der Grundlage des erfassten Kraftstoffdrucks gefunden wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2009-57925 A [0003]

Claims (7)

  1. Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem für eine Brennkraftmaschine (10), mit: einem Kraftstoffeinspritzventil (20); einem Kraftstoffzufuhrsystem (20, 31a, 31b, 33, 34), das konfiguriert ist, unter Druck gesetzten Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzventil (20) zuzuführen; einem Drucksensor (51), der konfiguriert ist, einen Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems (20, 31a, 31b, 33, 34) zu erfassen; und einer elektronischen Steuerungseinheit (40), die konfiguriert ist, eine Betriebseigenschaft des Kraftstoffeinspritzventils (20) auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks zu erfassen, der durch den Drucksensor (51) erfasst wird, wobei die elektronische Steuerungseinheit (40) konfiguriert ist, den Kraftstoffdruck, der durch den Drucksensor (51) in einer vorbestimmten Zeitdauer erfasst wird, bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft zu verwenden und den Kraftstoffdruck, der zu einem Zeitpunkt erfasst wird, der zu der vorbestimmten Zeitdauer unterschiedlich ist, bei einer Erfassung der Betriebseigenschaft nicht zu verwenden, wobei die vorbestimmte Zeitdauer höchstens eine Zeitdauer (TA) von einem Zeitpunkt, wenn ein Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgegeben wird, zu einem Zeitpunkt ist, wenn ein Abschluss einer Kraftstoffeinspritzung, die durch das Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgeführt wird, auf der Grundlage des erfassten Kraftstoffdrucks gefunden wird.
  2. Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Zeitdauer eine Zeitdauer (TB) von einem Zeitpunkt, wenn eine erste vorbestimmte Zeitdauer (Tb) abgelaufen ist, nachdem das Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgegeben ist, zu einem Zeitpunkt ist, wenn ein Abschluss einer Kraftstoffeinspritzung, die durch das Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgeführt wird, auf der Grundlage des erfassten Kraftstoffdrucks gefunden wird.
  3. Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Zeitdauer eine Zeitdauer (TC) von einem Zeitpunkt, wenn das Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgegeben ist, zu einem Zeitpunkt ist, wenn eine zweite vorbestimmte Zeitdauer (Tc) abgelaufen ist, nachdem ein Schließsignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgegeben ist.
  4. Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Zeitdauer einen Zeitdauer (TB) von einem Zeitpunkt, wenn eine erste vorbestimmte Zeitdauer (Tb) abgelaufen ist, nachdem das Öffnungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgegeben ist, zu einem Zeitpunkt ist, wenn eine zweite vorbestimmte Zeitdauer (Tc) abgelaufen ist, nachdem ein Schließsignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil (20) ausgegeben ist.
  5. Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektronische Steuerungseinheit (40) konfiguriert ist, eine mehrstufige Einspritzung in einem Verbrennungszyklus unter Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils (20) auszuführen und die Betriebseigenschaft bei einer Einspritzung jeder Stufe der mehrstufigen Einspritzung individuell zu erfassen, und, wenn die Anzahl von Stufen der mehrstufigen Einspritzung eine vorbestimmte Bestimmungszahl ist und eine Drehzahl der Brennkraftmaschine höher oder gleich einer vorbestimmten Bestimmungsdrehzahl ist, die elektronische Steuerungseinheit (40) konfiguriert ist, eine Erfassung der Betriebseigenschaft in einer spezifischen Kraftstoffeinspritzung, die zu der Erststufen-Einspritzung in der mehrstufigen Einspritzung unterschiedlich ist, auszudünnen, wobei die mehrstufige Einspritzung eine Kraftstoffeinspritzung ist, bei der eine Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil (20) mehrere Male ausgeführt wird.
  6. Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem nach Anspruch 5, wobei die spezifische Kraftstoffeinspritzung die Einspritzung der letzten Stufe in der mehrstufigen Einspritzung ist.
  7. Kraftstoffeinspritzeigenschaftserfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Brennkraftmaschine (10) eine Vielzahl von Zylindern umfasst und die elektronische Steuerungseinheit (40) konfiguriert ist, die Betriebseigenschaft für jeden der Zylinder (11) der Brennkraftmaschine (10) zu erfassen.
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