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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die mit einem zylinderinternen Injektor, welcher einen Kraftstoff in einen Zylinder einspritzt, und einem Kanalkraftstoffinjektor, welcher einen Kraftstoff in einen Ansaugkanal einspritzt, versehen ist.
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HINTERGRUND
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In Übereinstimmung mit einer Abgasregelung ist es erforderlich, eine minimale Kraftstoffeinspritzmenge zu reduzieren. Um die minimale Kraftstoffeinspritzmenge zu reduzieren, ist es gut bekannt, dass eine kleine Einspritzung durch einen Kraftstoffinjektor in einem Teilhubbereich, in dem der Kraftstoffinjektor nicht voll geöffnet ist, durchgeführt wird. In dem Teilhubbereich fluktuiert die Einspritzkennlinie des Kraftstoffinjektors aufgrund eines individuellen Unterschieds des Kraftstoffinjektors. Um eine korrekte Kraftstoffeinspritzmenge zu gewährleisten, zeigt die
US-2003-0071613 A1 (
EP-1302952 A2 ), dass die Einspritzkennlinie in einem Teilhubbereich gelernt wird und ein Einspritzbefehlswert auf der Grundlage der gelernten Einspritzkennlinie korrigiert wird.
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Bei der vorstehend erwähnten konventionellen Technologie variiert bzw. schwankt die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge, da der Kraftstoffinjektor in Übereinstimmung mit einer erforderlichen Kraftstoffeinspritzmenge für eine normale Steuerung gesteuert wird. Es ist nicht immer so, dass die Kraftstoffeinspritzung in dem Teilhubbereich durchgeführt wird. Daher ist es wahrscheinlich, dass eine Kraftstoffeinspritzung in dem Teilhubbereich für eine lange Zeitdauer nicht durchgeführt wird, und kann ein notwendiges Lernen nicht zu einem korrekten Zeitpunkt durchgeführt werden.
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Eine Betrachtungsweise kann derart sein, dass die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge so in eine erste Kraftstoffeinspritzmenge in dem Teilhubbereich und eine zweite Kraftstoffeinspritzmenge unterteilt wird, dass eine Einspritzfrequenz in dem Teilhubbereich erhöht wird, um ein notwendiges Lernen durchzuführen.
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Jedoch kann auch dann, wenn die Einspritzfrequenz (Lernfrequenz) in dem Teilhubbereich erhöht wird, nur der einem nominellen Kraftstoffinjektor entsprechende Kraftstoffinjektor verwendet werden, da das Lernen der Einspritzkennlinie in dem Teilhubbereich auf der Grundlage einer Abweichung von der Einspritzkennlinie des nominellen Kraftstoffinjektors durchgeführt wird. Daher ist der Freiheitsgrad des Kraftstoffinjektors eingeschränkt.
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Der Erfindung liegt als eine Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, welche eine Einspritzgenauigkeit auf der Grundlage einer Einspritzkennlinie verbessern kann, während ein Freiheitsgrad eines Kraftstoffinjektors verbessert wird.
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In Übereinstimmung mit der Erfindung wird eine Steuervorrichtung auf eine Brennkraftmaschine angewandt, die mit einem zylinderinternen Kraftstoffinjektor, welcher einen Kraftstoff in einen Zylinder einspritzt, und einem Kanalkraftstoffinjektor, welcher den Kraftstoff in einen Ansaugkanal einspritzt, versehen ist. Die Steuervorrichtung beinhaltet einen Einspritzsteuerabschnitt, welcher eine Kraftstoffeinspritzmenge des zylinderinternen Kraftstoffinjektors und des Kanalkraftstoffinjektors steuert; und einen Kennlinienbestimmungsabschnitt, welcher eine Einspritzkennlinie des zylinderinternen Kraftstoffinjektors auf der Grundlage eines durch einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bestimmt. Der Einspritzsteuerabschnitt führt eine Kennliniensteuerung durch, in welcher ein Kanalkraftstoffinjektor den Kraftstoff einspritzt, dessen Menge geringer ist als eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge, und ein zylinderinterner Kraftstoffinjektor den verbleibenden Kraftstoff einspritzt. Dann verringert der Einspritzsteuerabschnitt die Kraftstoffeinspritzmenge des Kanalkraftstoffinjektors, und erhöht die Kraftstoffeinspritzmenge des zylinderinternen Kraftstoffinjektors. Der Kennlinienbestimmungsabschnitt führt eine Kennlinienbestimmung zum Bestimmen einer Einspritzkennlinie des zylinderinternen Kraftstoffinjektors auf der Grundlage des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses durch, welches in Übereinstimmung mit einer Ausführung der Kennliniensteuerung erfasst wird.
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Während eine Kraftstoffeinspritzmenge des Kanalkraftstoffinjektors und die Kraftstoffeinspritzmenge des zylinderinternen Kraftstoffinjektors eingestellt werden, wird die Kennlinie des zylinderinternen Kraftstoffinjektors auf der Grundlage der Variation bzw. Schwankung des durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bestimmt. Daher kann die Einspritzgenauigkeit gesteigert werden, ohne einen nominellen Injektor einzusetzen.
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In Übereinstimmung mit der Erfindung kann die Steuervorrichtung eine Einspritzgenauigkeit auf der Grundlage einer Einspritzkennlinie verbessern, während ein Freiheitsgrad eines Kraftstoffinjektors verbessert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorstehenden sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser entnehmbar. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht, die ein Motorsteuersystem mit einer elektronischen Steuereinheit bzw. ECU (Steuervorrichtung) zeigt;
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2 ein Blockdiagramm, das schematisch eine funktionelle Konfiguration einer in 1 gezeigten elektronischen Steuereinheit zeigt;
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3 einen Graphen, der eine Kraftstoffeinspritzmenge in einem Fall zeigt, in dem eine Kraftstoffeinspritzung in einem Teilhubbereich durchgeführt wird;
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4 einen Graphen, der eine Kraftstoffeinspritzung in einem Fall zeigt, in dem eine Kraftstoffeinspritzung in einem Vollhubbereich durchgeführt wird;
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5 einen Graphen, der eine kumulative Kraftstoffeinspritzmenge von einem Teilhubbereich zu einem Vollhubbereich zeigt;
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6 ein Ablaufdiagramm, das einen Kennlinienbestimmungsablauf zum Bestimmen einer Grenze zwischen einem Teilhubbereich und einem Vollhubbereich zeigt;
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7 ein Diagramm, das in einem Speicherabschnitt gespeicherte Information zum Durchführen eines in 6 gezeigten Kennlinienbestimmungsablaufs zeigt;
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8 ein Ablaufdiagramm, das einen Kennlinienbestimmungsablauf zum Korrigieren einer Beziehung zwischen einer Erregungsperiode und einer Kraftstoffeinspritzmenge in einem Teilhubbereich zeigt;
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9 ein Diagramm, das in einem Speicherabschnitt gespeicherte Information zum Durchführen eines in 8 gezeigten Kennlinienbestimmungsablaufs zeigt; und
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10 einen Graphen, der eine Beziehung zeigt zwischen einer Erregungsperiode und einer Kraftstoffeinspritzmenge, welche in einem in 2 gezeigten Speicherabschnitt gespeichert sind.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Bezugnehmend auf Zeichnungen wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Bezugnehmend auf 1 wird nachstehend ein Motorsteuersystem 10 mit einer elektronischen Steuereinheit bzw. ECU (Steuervorrichtung) erklärt. Das Motorsteuersystem 10 beinhaltet einen Motor 11 und eine ECU 28. Die ECU 28 steuert den Motor 11.
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Der Motor 11 ist eine Brennkraftmaschine, welche mit einem Ansaugrohr 12, einem Drosselventil 13, einem Ausgleichsbehälter 14, einem Ansaugkrümmer 16, einem Ansaugkanal 17, einem Auspuffrohr 22 und einem Zylinder 29 versehen ist. Obwohl 1 nur einen Zylinder 29 zeigt, ist der Motor 11 ein Vierzylinder-Reihenmotor, welcher vier Zylinder 29 aufweist.
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Das Ansaugrohr 12 ist mit dem Drosselventil 13 versehen, welches durch einen (nicht gezeigten) Motor angetrieben wird. Ein Luftmassenmesser (nicht gezeigt) zum Erfassen einer Ansaugluft-Strömungsrate ist stromauf des Drosselventils 13 angeordnet. Ein Ausgleichsbehälter 14 ist stromab des Drosselventils 13 angeordnet. Ein Ansaugluftdrucksensor 15, der einen Ansaugluftdruck erfasst, ist stromab des Ausgleichsbehälters 14 angeordnet. Ein Einlass- bzw. Ansaugkrümmer 16, welcher Luft in jeden Zylinder des Motors 11 einleitet, ist mit dem Ausgleichsbehälter 14 verbunden.
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Der Ansaugkrümmer 16 ist mit dem Einlass- bzw. Ansaugkanal 17 verbunden. Ein Kanalkraftstoffinjektor 19 für eine Ansaugkanaleinspritzung ist an dem Ansaugkanal 17 bereitgestellt. Der Ansaugkanal 17 ist mit jedem Zylinder 29 verbunden. Das Luftströmungssteuerventil 20 steuert eine Luftstromintensität (die Intensität einer Wirbelströmung oder einer Fallströmung) in den Zylinder 29.
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Der Zylinder 29 wird durch einen Kolben 29a und eine Zylinderwandung 29b definiert. Ein zylinderinterner Kraftstoffinjektor 19 ist an einem Zylinderkopf 29c bereitgestellt. Der zylinderinterne Kraftstoffinjektor 19 ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Zylindereinspritzungen, bei welchen der Kraftstoff direkt in den Zylinder 29 eingespritzt wird. Eine Zündkerze 21 ist an dem Zylinderkopf 29c jedes Zylinders 29 bereitgestellt. Wenn die Zündkerze 21 jedes Zylinders 29 eine Funkenentladung erzeugt, wird ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in jedem Zylinder 29 gezündet.
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Jeder Zylinder 29 ist mit dem Auspuffrohr 22 verbunden. Ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23, der ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis von Abgas erfasst, ist an dem Auspuffrohr 22 bereitgestellt. Ein (nicht gezeigter) Dreiwege-Katalysator, welcher das Abgas reinigt, ist stromab des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 22 bereitgestellt.
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Ein Kühlmitteltemperatursensor 24 ist an dem Zylinderblock jedes Zylinders 29 bereitgestellt. Jeder Kolben 29a ist mit einer Kurbelwelle 25 verbunden. Ein Kurbelwinkelsensor 26 ist an der Kurbelwelle 25 bereitgestellt. Der Kurbelwinkelsensor 26 gibt ein Impulssignal in Übereinstimmung mit einem Drehwinkel einer Kurbelwelle 25 aus. Der Kurbelwinkel und eine Motordrehzahl werden auf der Grundlage des Ausgangssignals des Kurbelwinkelsensors 26 erfasst. Das Motorsteuersystem 10 beinhaltet einen Beschleunigerpositionssensor 27. Der Beschleunigerpositionssensor 27 erfasst ein Beschleunigerbetätigungsausmaß (das Ausmaß des Niedertretens eines Beschleuniger- bzw. Gaspedals).
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Die ECU 28 empfängt die Ausgangssignale von dem Ansageluftdrucksensor 15, dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23, dem Kühlmitteltemperatursensor 24, dem Kurbelwinkelsensor 26 und dem Beschleunigerpositionssensor 27. Die ECU 28 beinhaltet einen Mikrocomputer, welcher verschiedene Steuerprogramme ausführt, die in einem ROM gespeichert sind. Die ECU 28 gibt Steuersignale an das Drosselventil 13, den Kanalkraftstoffinjektor 18, den zylinderinternen Kraftstoffinjektor 19, das Luftströmungssteuerventil 20 und die Zündkerzen 21 aus. Die ECU 28 steuert die Kraftstoffeinspritzmenge, den Zündzeitpunkt, und die Drosselposition bzw. Drosselklappenposition (Ansaugluftströmungsrate) in Übereinstimmung mit einem Motoransteuerungszustand. Die ECU 28 legt die erforderlichen Kraftstoffeinspritzmengen Qp, Qs und die Zündzeitpunkte des Kanalkraftstoffinjektors 18 und des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 fest.
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In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die ECU 28, während die ECU 28 die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge Qp des Kanalkraftstoffinjektors 18 und die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge Qs des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 einstellt, eine Charakteristik bzw. Kennlinie des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 auf der Grundlage einer Schwankung bzw. Variation des durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 23 erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses. Bezugnehmend auf 2 wird nachstehend eine funktionelle Konfiguration der ECU 28 erklärt.
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Wie in 2 gezeigt ist, weist die ECU 28 einen für den Zylinder 29 bereitgestellten Einspritzsteuerabschnitt 281, einen Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 und einen Speicherabschnitt 283 auf. Die ECU 28 empfängt die Ausgangssignale von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23, dem Kurbelwinkelsensor 26 und dem Beschleunigerpositionssensor 27. Auf der Grundlage dieser Signale erhält die ECU 28 den Ansteuerungszustand (Leerlaufzustand oder normaler Laufzustand) des Motors 11.
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Das Motorsteuersystem 10 beinhaltet ferner einen Anweisungsempfangsabschnitt 284. Wenn ein Fahrer den Anweisungsempfangsabschnitt 284 betätigt, führt die ECU 28 eine Prozedur zum Bestimmen einer Kennlinie des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 durch.
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Der Einspritzsteuerabschnitt 281 ist ein funktioneller Abschnitt, welcher die Kraftstoffeinspritzmengen des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 und des Kanalkraftstoffinjektors 18 steuert. Der Einspritzsteuerabschnitt 281 gibt Steuersignale aus, die die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge Qp des Kanalkraftstoffinjektors 18 und die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge Qs des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 angeben.
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Der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 ist ein funktioneller Abschnitt, welcher eine Kennlinie des zylinderinternen Kraftstoffeinspritzinjektors 19 auf der Grundlage des durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 23 erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bestimmt. Der Speicherabschnitt 283 speichert die Bestimmungsergebnisse. Der Einspritzsteuerabschnitt 281 und der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 führen eine Serie aus Kraftstoffeinspritzsteuerung und Kennlinienbestimmung durch.
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In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der zylinderinterne Kraftstoffinjektor 19 in sowohl einem Vollhubbereich als auch einem Teilhubbereich betrieben. In dem Vollhubbereich ist eine Nadel des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 voll angehoben. In dem Teilhubbereich ist die Nadel des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 teilweise angehoben.
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Wie in 3 gezeigt ist, wird in einem Einspritzmuster F31 der zylinderinterne Kraftstoffinjektor 19 so erregt, dass eine Erregungsperiode ”t31” ist. In der Erregungsperiode t31 wird, da sich der zylinderinterne Kraftstoffinjektor 19 in dem Teilhubbereich befindet, eine Beziehung zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Erregungsperiode durch ein Dreieck angegeben. Da die Kraftstoffeinspritzmenge relativ zu der Erregungsperiode nach und nach ansteigt, hängt eine kumulierte Kraftstoffeinspritzmenge von den Erregungsperioden ab. Zum Beispiel zeigt ein Einspritzmuster F32 ein Beispiel, in welchem die Erregungsperiode t32 die Hälfte der Erregungsperiode t31 ist bzw. dauert. Ein Bereich des Dreiecks, der die kumulierte Kraftstoffeinspritzmenge repräsentiert, ist kleiner als die Hälfte des Dreiecks des Einspritzmusters F31. Daher verursacht eine Abweichung der Erregungsperiode eine große Abweichung der kumulierten Kraftstoffeinspritzmenge.
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Indessen erstreckt sich, wie in 4 gezeigt ist, in dem Vollhubbereich das Bewegungsprofil der Nadel ausgehend von dem Teilhubbereich zu dem Teilhubbereich durch den Vollhubbereich. Die Kraftstoffeinspritzmenge in dem Vollhubbereich ist relativ größer als diejenige in dem Teilhubbereich, und die Kraftstoffeinspritzmenge in dem Vollhubbereich ist nahezu konstant. Folglich verursacht die Abweichung der Erregungsperiode in dem Teilhubbereich keine signifikante Abweichung der gesamten kumulierten Kraftstoffeinspritzmenge.
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Daher ist es notwendig, die Kraftstoffeinspritzung nur in dem Teilhubbereich korrekt zu erfassen (d. h., eine Grenze zwischen dem Teilhubbereich und dem Vollhubbereich zu erfassen), und eine Beziehung zwischen der Erregungsperiode in dem Teilhubbereich und der Kraftstoffeinspritzmenge korrekt zu erfassen, um die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzung zu verbessern bzw. zu steigern. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Erregungsperiode und der kumulierten Kraftstoffeinspritzmenge. In einer angenommenen Linie (Sollwert) und einer tatsächlichen Linie (gemessener Wert) ist bzw. wird die Beziehung zwischen der Erregungsperiode in einem Teilhubbereich und der Kraftstoffeinspritzmenge verschoben. Ebenfalls ist die Grenze zwischen dem Teilhubbereich und dem Vollhubbereich verschoben. Einen mit einer durchgezogenen Linie eingeschlossener Inflektions- bzw. Wendepunkt ist ebenfalls verschoben. Es sind Korrekturen notwendig, um die vorstehenden Verschiebungen auszugleichen bzw. zurückzunehmen.
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Bezugnehmend auf 6 und 7 wird nachstehend die Verarbeitung zum Lernen der Grenze zwischen dem Teilhubbereich und dem Vollhubbereich des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 beschrieben. Die ECU 28 führt die Verarbeitung zum Lernen aus. 7 ist ein Diagramm, das eine Kanaleinspritzmenge (eine durch den Kanalkraftstoffinjektor 18 eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge), eine zylinderinterne Einspritzmenge (eine durch den zylinderinternen Kraftstoffinjektor 19 eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge), einen Soll-Luft/Kraftstoff-Wert (ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis), einen gegenwärtigen Luft/Kraftstoff-Wert (ein tatsächlich durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23 gemessenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis), und eine Differenz zwischen dem Soll-Luft/Kraftstoff-Wert und dem gegenwärtigen Luft/Kraftstoff-Wert zeigt.
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In Schritt S01 führt der Einspritzsteuerabschnitt 281 eine Steuerung derart durch, dass alles der gesamten Kraftstoffeinspritzmenge durch den Kanalkraftstoffinjektor 18 eingespritzt wird und kein Kraftstoff durch den zylinderinternen Kraftstoffinjektor 19 eingespritzt wird. In 7 ist die Kanaleinspritzmenge ”100”, und ist die zylinderinterne Einspritzmenge ”0”. Zu dieser Zeit ist der Soll-Luft/Kraftstoff-Wert ”14,6”, und ist der gegenwärtige Luft/Kraftstoff-Wert ebenfalls ”14,6”.
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In Schritt S02 verringert der Einspritzsteuerabschnitt 281 die durch den Kanalkraftstoffinjektor 18 eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge und erhöht die durch den zylinderinternen Kraftstoffinjektor 19 eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge. In 7 ist die Kanaleinspritzmenge ”99”, und ist die zylinderinterne Einspritzmenge ”1”. Der Einspritzsteuerabschnitt 281 verringert die Kanaleinspritzmenge nach und nach um jeweils 1, und erhöht die zylinderinterne Einspritzmenge nach und nach um jeweils 1.
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In Schritt S03 liest der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 die von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23 ausgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Daten und vergleicht den Soll-Luftkraftstoff-Wert mit dem gegenwärtigen Luft/Kraftstoff-Wert, um den/Kraftstoff-Änderungswert zu berechnen. In einem Fall, in dem die Kanaleinspritzmenge ”99” und die zylinderinterne Einspritzmenge ”1” ist, ist der Soll-Luft/Kraftstoff-Wert ”14,6”, ist der gegenwärtige Luft/Kraftstoff-Wert ”14,5”, und ist der Luft/Kraftstoff-Änderungswert ”0,1”. Der Luft/Kraftstoff-Änderungswert wird in der vorstehenden Weise sequenziell berechnet.
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In Schritt S04 ermittelt der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282, ob der in Schritt S03 berechnete Luft/Kraftstoff-Änderungswert größer als ein oder gleich einem Schwellenwert ist. In einem Fall, in dem die Kanaleinspritzmenge ”99” oder ”98” ist, ist die zylinderinterne Einspritzmenge ”1” oder ”2”, ist der Soll-Luftkraftstoff-Wert ”14,6”, ist der gegenwärtige Luft/Kraftstoff-Wert ”14,5”, und ist der Luft/Kraftstoff-Änderungswert ”0,1”. Dann ist in einem Fall, in dem die Kanaleinspritzmenge ”97” oder ”96” ist und die zylinderinterne Einspritzmenge ”3” oder ”4” ist, der Soll-Luft/Kraftstoff-Wert ”14,6”, ist der gegenwärtige Luft/Kraftstoff-Wert ”14,4”, und ist der Luft/Kraftstoff-Änderungswert ”0,2”. Dann ist in einem Fall, in dem die Kanaleinspritzmenge ”95” oder weniger ist und die zylinderinterne Einspritzmenge ”5” oder mehr ist, der Soll-Luft/Kraftstoff-Wert ”14,6”, ist der gegenwärtige Luft/Kraftstoff-Wert ”14,1”, und ist der Luft/Kraftstoff-Änderungswert ”0,5”. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dann, wenn sich der Luft/Kraftstoff-Änderungswert von ”0,2” auf ”0,5” ändert, bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Änderungswert den Schwellenwert überschritten hat. Wenn die Antwort in Schritt S04 JA ist, schreitet die Prozedur zu Schritt S05 fort. Wenn die Antwort in Schritt S04 NEIN ist, kehrt die Prozedur zu Schritt S02 zurück.
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In Schritt S05 speichert der Speicherabschnitt 283 die zylinderinterne Einspritzmenge als die Grenze zwischen dem Teilhubbereich und dem Vollhubbereich, welche vorangehend erhalten wird, wenn der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 in Schritt S04 bestimmt, dass die zylinderinterne Einspritzmenge den Schwellenwert überschreitet. Daher wird dann, wenn die Kanaleinspritzmenge ”96” ist und die zylinderinterne Einspritzmenge ”4” ist, die zylinderinterne Einspritzmenge ”4” in dem Speicherabschnitt 283 als die Grenze zwischen dem Teilhubbereich und dem Vollhubbereich gespeichert.
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Bezugnehmend auf die 8 und 9 wird nachstehend eine Verarbeitung zum Korrigieren der Beziehung zwischen der Erregungsperiode und der Kraftstoffeinspritzmenge des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 in dem Teilhubbereich beschrieben. 9 ist ein Diagramm, das eine Kanaleinspritzmenge (eine durch den Kanalkraftstoffinjektor 18 eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge), eine zylinderinterne Einspritzmenge (eine durch den zylinderinternen Kraftstoffinjektor 19 eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge), einen gegenwärtigen Luft/Kraftstoff-Wert (ein tatsächlich durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor gemessenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis), einen Luft/Kraftstoff-Änderungswert (eine Differenz zwischen dem Soll-Luft/Kraftstoff-Wert und den gegenwärtigen Luft/Kraftstoff-Wert), und einen zylinderinternen Einspritzkorrekturwert zeigt.
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In Schritt S21 führt der Einspritzsteuerabschnitt 281 eine Steuerung derart durch, dass alles der gesamten Kraftstoffeinspritzmenge durch den Kanaleinspritzinjektor 18 eingespritzt wird und kein Kraftstoff durch den zylinderinternen Kraftstoffinjektor 19 eingespritzt wird. In 7 ist die Kanaleinspritzmenge ”100”, und ist die zylinderinterne Einspritzmenge ”0”. Zu dieser Zeit ist der Soll-Luft/Kraftstoff-Wert ”14,6”, und ist der gegenwärtige Luft/Kraftstoff-Wert ebenfalls ”14,6”.
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In Schritt S22 verringert der Einspritzsteuerabschnitt 281 die durch den Kanaleinspritzinjektor 18 eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge und erhöht die durch den zylinderinternen Kraftstoffinjektor 19 eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge. In 9 ist die Kanaleinspritzmenge ”99”, und ist die zylinderinterne Einspritzmenge ”1”. Der Einspritzsteuerabschnitt 281 verringert die Kanaleinspritzmenge um jeweils 1 und erhöht die zylinderinterne Einspritzmenge um jeweils 1.
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In Schritt S22 bzw. S23 liest der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 die von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23 ausgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Daten, und vergleicht den Soll-Luft/Kraftstoff-Wert mit dem gegenwärtigen Luft/Kraftstoff-Wert, um den Luft/Kraftstoff-Änderungswert zu berechnen. In einem Fall, in dem die Kanaleinspritzmenge ”99” ist und die zylinderinterne Einspritzmenge ”1” ist, ist der Soll-Luft/Kraftstoff-Wert ”14,6”, ist der gegenwärtige Luft/Kraftstoff-Wert ”14,5”, und ist der Luft/Kraftstoff-Änderungswert ”0,1”. Der Luft/Kraftstoff-Änderungswert wird in der vorstehenden Weise sequenziell berechnet.
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In Schritt S24 bestimmt der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282, ob der in Schritt S23 berechnete Luft/Kraftstoff-Änderungswert größer als ein oder gleich einem Schwellenwert ist. In einem Fall, in dem die Kanaleinspritzmenge ”100” ist und die zylinderinterne Einspritzmenge ”0” ist, ist der Soll-Luft/Kraftstoff-Wert ”14,6”, ist der gegenwärtige Luft/Kraftstoff-Wert ”14,6”, und ist der Luft/Kraftstoff-Änderungswert ”0”. Dann ist in einem Fall, in dem die Kanaleinspritzmenge ”99” oder ”98” ist und die zylinderinterne Einspritzmenge ”1” oder ”2” ist, der Soll-Luft/Kraftstoff-Wert ”14,6”, ist der gegenwärtige Luft/Kraftstoff-Wert ”14,5”, und ist der Luft/Kraftstoff-Änderungswert ”0,1”. Dann ist in einem Fall, in dem die Kanaleinspritzmenge ”97” oder ”96” ist und die zylinderinterne Kraftstoffeinspritzmenge ”3” oder ”4” ist, der Soll-Luft/Kraftstoff-Wert ”14,6”, ist der gegenwärtige Luft/Kraftstoff-Wert ”14,4”, und ist der Luft/Kraftstoff-Änderungswert ”0,2”. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dann, wenn ich der Luft/Kraftstoff Änderungswert von ”0” auf ”0,1” ändert, bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Änderungswert den Schwellenwert überschritten hat. Wenn die Antwort in Schritt S24 JA ist, schreitet die Prozedur zu Schritt S25 fort. Wenn die Antwort in Schritt S24 NEIN ist, schreitet die Prozedur zu Schritt S26 fort.
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In Schritt S25 korrigiert der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 eine Karte bzw. ein Kennlinienfeld, das die Kraftstoffeinspritzmenge und die Erregungsperiode in dem Teilhubbereich zeigt. Wie in einem Kennlinienfeld in 10 gezeigt ist, haben die Kraftstoffeinspritzmenge und die Erregungsperiode eine unterschiedliche lineare Relation relativ zu dem Kraftstoffdruck. Zum Beispiel ist, wie in 9 gezeigt ist, in einem Fall, in dem die Kanaleinspritzmenge ”99” ist und die zylinderinterne Einspritzmenge ”1” ist, der Soll-Luft/Kraftstoff-Wert ”14,6”, ist der gegenwärtige Luft/Kraftstoff-Wert ”14,5”, und ist der Luft/Kraftstoff-Änderungswert ”0,1”. Eine Korrekturgröße der zylinderinternen Einspritzung zum Ausgleichen des Luft/Kraftstoff Änderungswert von ”0,1” ist ”–0,1”. In Anbetracht des in 10 gezeigten Kennlinienfelds wird die Kraftstoffeinspritzmenge so korrigiert, dass sie relativ zu der Erregungsperiode verringert wird. Wenn die Verarbeitung in Schritt S25 abgeschlossen ist, kehrt die Prozedur zu Schritt S23 zurück.
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In Schritt S26 bestimmt der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282, ob die Korrektur in dem Teilhubbereich abgeschlossen worden ist. Wenn die Antwort in Schritt S26 NEIN ist, kehrt die Prozedur zu Schritt S22 zurück. Wenn die Antwort in Schritt S26 JA ist, wird die Prozedur beendet.
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In Übereinstimmung mit dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird, während die ECU 28 die Kraftstoffeinspritzmenge des Kanalkraftstoffinjektors 18 und die Kraftstoffeinspritzmenge des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 einstellt, die Kennlinie des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 auf der Grundlage der Änderung bzw. Variation des durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 23 erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bestimmt. Daher kann die Einspritzgenauigkeit gesteigert werden, ohne einen nominellen Injektor einzurichten bzw. vorzusehen.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Motor 11 vier Zylinder 29 und ist der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23 für jeden Zylinder 29 bereitgestellt. Der Einspritzsteuerabschnitt 281 führt die vorstehende Kennliniensteuerung (S01, S02, S21, S22) in Bezug auf jeden Zylinder 29 durch. Der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 führt die vorstehende Steuerung (S03, S04, S05, S23, S24, S25, S26) in Bezug auf den für jeden Zylinder 29 bereitgestellten zylinderinternen Kraftstoffinjektor 19 durch.
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Das vorstehende Ausführungsbeispiel kann auf einen Mehrzylindermotor, wie beispielsweise einen V8-Motor angewandt werden. In dem Fall eines V8-Motors ist ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23 für eine Bank von 4 Zylindern 29 bereitgestellt, und ist ein weiterer Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23 für eine weitere Bank von weiteren vier Zylindern 29 bereitgestellt. In diesem Fall führt der Einspritzsteuerabschnitt 281 die in den 6 und 8 gezeigte Kennliniensteuerung in Bezug auf vier Zylinder 29 an einer Bank durch.
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Der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 führt die Kennlinienbestimmung in Bezug auf vier Zylinder 29 an einer Bank durch. Parallel dazu oder unabhängig davon führt der Einspritzsteuerabschnitt 281 die Kennlinienbestimmung in Bezug auf andere Zylinder 29 an einer anderen Bank durch. Darüber hinaus führt der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 die Kennlinienbestimmung in Bezug auf andere Zylinder 29 an einer anderen Bank durch.
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Wie vorstehend beschrieben wurde, ist in einem Fall, in dem mehrere Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren 23 bereitgestellt sind, bevorzugt, dass der Einspritzsteuerabschnitt 281 die Kennliniensteuerung in Bezug auf den Zylinder 29, der jedem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23 entspricht, durchführt. Darüber hinaus führt der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 die Kennlinienbestimmung in Bezug auf den zylinderinternen Kraftstoffinjektor 19 durch, der für den Zylinder 29 bereitgestellt ist, in welchem die Kennliniensteuerung durchgeführt worden ist. Es ist nicht immer notwendig, dass der Motor 11 mehrere Zylinder 29 aufweist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann auf einen Einzylindermotor mit nur einem Zylinder 29 angewandt werden. In dem Fall des Einzylindermotors ist es nicht notwendig, den Zylinder 29 umzuschalten, so dass die Kennliniensteuerung und die Kennlinienbestimmung nur einmal durchgeführt werden.
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Es wird bevorzugt, dass die Kennliniensteuerung und die Kennlinienbestimmung durchgeführt werden, wenn der Zustand des Motors 11 in einem stabilen Zustand, wie beispielsweise einem Leerlaufzustand, ist. Es ist leicht, die Beziehung zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu ermitteln. Daher wird bevorzugt, dass der Einspritzsteuerabschnitt 281 die Kennliniensteuerung durchführt, wenn sich der Motor 11 in einem stabilen Zustand befindet, und der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 die Kennlinienbestimmung in Übereinstimmung mit einer Ausführung der Kennliniensteuerung durch den Einspritzsteuerabschnitt 281 durchführt.
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Die Kennliniensteuerung und die Kennlinienbestimmung können zwangsweise durchgeführt werden, wenn der Motor 11 gewartet wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Motorsteuersystem 10 den Anweisungsempfangsabschnitt 284 auf, welcher Ausführungsanweisungen von der Kennliniensteuerung und der Kennlinienbestimmung empfängt. Wenn der Anweisungsempfangsabschnitt 284 betrieben wird, wird das Ausführungsanweisungssignal an die ECU 28 übermittelt. Der Einspritzsteuerabschnitt 281 führt die Kennliniensteuerung auf der Grundlage des Ausführungsanweisungssignals von dem Anweisungsempfangsabschnitt 284 durch, und der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 führt die Kennlinienbestimmung in Übereinstimmung mit einer Ausführung der Kennliniensteuerung durch.
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Die Kennliniensteuerung und die Kennlinienbestimmung sind wirkungsvoll zum Überprüfen bzw. Bestätigen, ob die Kraftstoffeinspritzung durch den Kanalkraftstoffinjektor 18 korrekt durchgeführt wird, oder die Kraftstoffeinspritzung korrekt korrigiert wird. Der Einspritzsteuerabschnitt 281 führt eine Vorbereitungssteuerung zum Einspritzen des gesamten Kraftstoffs durch den Kanalkraftstoffinjektor 18 durch. Der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 bestimmt in der Vorbereitungssteuerung die Einspritzkennlinie des Kanalkraftstoffinjektors 18 auf der Grundlage des durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 23 erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses.
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Es wird bevorzugt, dass das in 7 gezeigte Diagramm umgehend erhalten wird. Es gibt jedoch einen Fall, in dem sich ein Ansteuerzustand des Motors 11 nicht für eine ausreichend lange Zeitspanne zum Durchführen der Kennliniensteuerung oder der Kennlinienbestimmung fortsetzt.
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In einem solchen Fall wird bevorzugt, dass der Einspritzsteuerabschnitt 281 und der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 die Daten, welche bereits erhalten bzw. ermittelt wurden, in dem Speicherabschnitt 283 speichert, und die verbleibenden Daten erhalten bzw. ermittelt werden, wenn der Ansteuerzustand des Motors 11 stabil wird. Spezieller startet in einem Fall, in dem ein Teil der Historie der Kennlinienbestimmung bereits in dem Speicherabschnitt 283 gespeichert ist, der Einspritzsteuerabschnitt 281 die Kennliniensteuerung auf der Grundlage der gespeicherten Historie der Kennlinienbestimmung neu, und führt der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 die Kennlinienbestimmung in Übereinstimmung mit dem Neustart der Kennliniensteuerung durch.
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Wie vorstehend beschrieben wurde wird, da es einen Fall gibt, in dem ein Ansteuerzustand des Motors 11 nicht lange genug zum Durchführen der Kennliniensteuerung oder der Kennlinienbestimmung andauert, bevorzugt, dass eine Zeitspanne zum Durchführen der Kennliniensteuerung und der Kennlinienbestimmung kürzer ist. In einem Fall, in dem die Grenzbestimmung bereits durchgeführt worden ist und das Bestimmungsergebnis in dem Speicherabschnitt 283 gespeichert ist, wird die nachfolgende Grenzbestimmung ausgehend von einer Nachbarschaft bzw. in der Nähe der vorangehenden erhaltenen Grenz-Kraftstoffeinspritzmenge begonnen. Spezieller führt der Einspritzsteuerabschnitt 281 eine Steuerung durch, in welcher der zylinderinterne Kraftstoffinjektor 19 den Kraftstoff einspritzt, dessen Einspritzmenge geringer ist als die Grenz-Kraftstoffeinspritzmenge, und der Kanalkraftstoffinjektor 18 den verbleibenden Kraftstoff einspritzt. Dann verringert der Einspritzsteuerabschnitt 281 die Kraftstoffeinspritzmenge des Kanalkraftstoffinjektors 18 und erhöht die Kraftstoffeinspritzmenge des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19. Der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 führt die Kennlinienbestimmung in Übereinstimmung mit einer Ausführung der Kennliniensteuerung durch.
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Darüber hinaus wird dann, wenn die Beziehung der Kraftstoffeinspritzmenge und der Erregungsperiode des zylinderinternen Kraftstoffinjektors 19 in dem Teilhubbereich korrigiert wird, bevorzugt, dass die in 9 gezeigte Beziehung umgehend erhalten wird. Es gibt jedoch einen Fall, in dem ein Ansteuerzustand des Motors nicht lange genug zum Durchführen der Kennliniensteuerung oder der Kennlinienbestimmung andauert.
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In einem solchen Fall wird bevorzugt, dass der Einspritzsteuerabschnitt 281 und der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 die Daten, welche bereits erhalten bzw. ermittelt wurden, in dem Speicherabschnitt 283 speichern, und die verbleibenden Daten erhalten bzw. ermittelt werden, wenn der Ansteuerzustand des Motors 11 stabil wird. Spezieller startet in einem Fall, in dem ein Teil der Historie der Kennlinienbestimmung (die Historie des Korrekturausmaßes in dem Teilhubbereich) bereits in dem Speicherabschnitt 283 gespeichert ist, der Einspritzsteuerabschnitt 281 die Kennliniensteuerung auf der Grundlage der gespeicherten Historie der Kennlinienbestimmung neu, und führt der Kennlinienbestimmungsabschnitt 282 die Kennlinienbestimmung in Übereinstimmung mit dem Neustart der Kennliniensteuerung durch.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2003-0071613 A1 [0002]
- EP 1302952 A2 [0002]