DE102016101020A1

DE102016101020A1 - Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102016101020A1
Application number: DE102016101020.0A
Authority: DE
Inventors: Yasufumi Tomida
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-02-09
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2016-08-11
Also published as: JP6332070B2; JP2016145564A

Abstract

Eine ECU (36) weist eine Zieländerungsraten-Bestimmungseinheit (70) eines zylinderinternen Drucks, die eine Zieländerungsrate eines zylinderinternen Drucks, die ein Zielwert einer Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks ist, in einem vorbestimmten Zeitraum, in dem sich ein zylinderinterner Druck einer Maschine (10) mit einer Verbrennung erhöht, als einen Wert bestimmt, bei dem ein Verbrennungsgeräusch der Maschine (10) einen Zielgeräuschpegel nicht überschreitet, eine Bestimmungseinheit (80) einer zulässigen Wärmeabgaberatenneigung, die auf der Basis einer Bezugsänderungsratenkomponente einen zulässigen Wert einer Neigung einer Wärmeabgaberate in dem vorbestimmten Zeitraum bestimmt, wobei die Bezugsänderungsratenkomponente, die eine Komponente einer Änderung eines zylinderinternen Drucks, die durch einen Kolbenbetrieb der Maschine (10) bewirkt wird, ist, und eine Verbrennungsänderungsratenkomponente, die eine Komponente der Änderung eines zylinderinternen Drucks, die durch die Verbrennung bewirkt wird, ist, in der Zieländerungsrate eines zylinderinternen Drucks umfasst sind, und eine Ansteuerungsschaltung (110) auf, die den Einspritzzustand steuert, sodass die Neigung der Wärmeabgaberate der Maschine (10) eine Zielwärmeabgaberatenneigung, die gleich dem oder kleiner als der zulässige Wert ist, wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung, die einen Einspritzzustand von Kraftstoff in eine interne Verbrennungsmaschine steuert.
HINTERGRUND
In einem Anfangsstadium eines Verbrennungsverfahrens bei einer Dieselmaschine tendiert, da ein Kraftstoff, der in eine Verbrennungskammer für jeden Zylinder eingespritzt wird, damit startet, durch eine Selbstzündung rasch verbrannt zu werden, eine Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks dazu, sich zu erhöhen. Da es eine Korrelation zwischen der Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks und einem Verbrennungsgeräusch gibt, wird das Verbrennungsgeräusch mit einer Erhöhung der Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks erhöht. Um das Verbrennungsgeräusch zu reduzieren, ist es wirkungsvoll, eine rasche Änderung eines zylinderinternen Drucks zu unterdrücken. Als ein Verfahren zum Unterdrücken der raschen Änderung des zylinderinternen Drucks ist ein Verfahren, das in der JP2005-282441A offenbart ist, bekannt. Das Verfahren ist auf ein Einspritzsystem gerichtet, bei dem eine erforderliche Menge von Kraftstoff auf eine „Piloteinspritzung” und eine „Haupteinspritzung” aufgeteilt wird, und eine Pilotverbrennung durch die Piloteinspritzung vor einer Hauptverbrennung, die durch die Haupteinspritzung ausgeführt wird, ausgeführt wird. Bei dem Einspritzsystem wird eine Einspritzbedingung (eine Einspritzmenge, ein Einspritzzeitpunkt oder dergleichen) der Piloteinspritzung korrigiert, sodass ein maximaler Wert der Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks bei der Hauptverbrennung ein Zielwert wird. Wenn beispielsweise die Änderungsrate des zylinderinternen Drucks größer als der Zielwert ist, wird die Piloteinspritzmenge erhöht. Da es die Erhöhung der Piloteinspritzmenge möglich macht, die zylinderinterne Temperatur zu der Zeit der Haupteinspritzung zu steigern, kann die rasche Änderung des zylinderinternen Drucks bei der Hauptverbrennung unterdrückt werden, und das Verbrennungsgeräusch kann reduziert werden.
Bei diesem Beispiel tritt, wenn das Mischen eines eingespritzten Kraftstoffs mit einer Luft unzureichend ist, ein Zustand einer unvollständigen Verbrennung auf, bei dem der eingespritzte Kraftstoff nicht vollständig verbrannt wird, was zu einer Rauchverschlechterung führt. Da im Allgemeinen das Mischen der Luft und des Kraftstoffs in einem Zündverzögerungszeitraum der Hauptverbrennung gefördert wird, wird der Zündverzögerungszeitraum der Hauptverbrennung ausreichend sichergestellt, um die Rauchreduzierung zu ermöglichen. Bei dem Verfahren, das in der JP2005-282441A offenbart ist, wird jedoch, da die Einspritzmenge der Piloteinspritzung erhöht wird, der Einspritzverzögerungszeitraum der Hauptverbrennung mit einem Steigen einer zylinderinternen Temperatur verkürzt. Der Kraftstoff, der während der Haupteinspritzung eingespritzt wird, kann daher nicht ausreichend mit der Luft gemischt werden, und ein Problem der Rauchverschlechterung tritt auf.
KURZFASSUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung zu schaffen, die fähig ist, sowohl die Verschlechterung eines Rauchs als auch die Verschlechterung des Verbrennungsgeräuschs zu unterdrücken.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung konfiguriert, um einen Einspritzzustand eines Kraftstoffs in eine interne Verbrennungsmaschine bzw. eine Maschine mit einer internen Verbrennung zu steuern, und weist eine Zieländerungsraten-Bestimmungseinheit eines zylinderinternen Drucks, die eine Zieländerungsrate eines zylinderinternen Drucks, die ein Zielwert einer Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks ist, in einem vorbestimmten Zeitraum, in dem sich ein zylinderinterner Druck der internen Verbrennungsmaschine mit einer Verbrennung erhöht, als einen Wert bestimmt, dass ein Verbrennungsgeräusch der internen Verbrennungsmaschine einen Zielgeräuschpegel nicht überschreitet, eine Bestimmungseinheit einer zulässigen Neigung, die auf der Basis einer Bezugsänderungsratenkomponente einen zulässigen Wert einer Neigung einer Wärmeabgaberate in dem vorbestimmten Zeitraum bestimmt, wobei die Bezugsänderungsratenkomponente, die eine Komponente einer Änderung eines zylinderinternen Drucks, die durch einen Kolbenbetrieb der internen Verbrennungsmaschine bewirkt wird, ist, und eine Verbrennungsänderungsratenkomponente, die eine Komponente der Änderung eines zylinderinternen Drucks, die durch die Verbrennung bewirkt wird, ist, in der Zieländerungsrate eines zylinderinternen Drucks umfasst sind, und eine Steuereinheit auf, die den Einspritzzustand steuert, sodass die Neigung der Wärmeabgaberate der internen Verbrennungsmaschine eine Zielwärmeabgaberatenneigung, die gleich dem oder kleiner als der zulässige Wert ist, wird.
Gemäß der Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung der vorliegenden Offenbarung wird die Zieländerungsrate eines zylinderinternen Drucks zu jedem Einspritzzeitpunkt, die nicht den Zielgeräuschpegel überschreitet, berechnet, und der zulässige Wert der Neigung der Wärmeabgaberate zu jedem Einspritzzeitpunkt wird auf der Basis der Bezugsänderungsratenkomponente, die eine Teilkomponente der Zieländerungsrate eines zylinderinternen Drucks ist, bestimmt. Der Einspritzzustand wird gesteuert, sodass die Neigung der Wärmeabgaberate der internen Verbrennungsmaschine die Zielwärmeabgaberatenneigung wird, die gleich dem oder kleiner als der zulässige Wert ist. Aus diesem Grund kann die Haupteinspritzung so gesteuert werden, um den Zielgeräuschpegel nicht zu überschreiten. Die Verschlechterung des Verbrennungsgeräuschs kann unterdrückt werden. Da das Steuerziel nicht die Piloteinspritzung, jedoch die Haupteinspritzung ist, gibt es keine Notwendigkeit, die Einspritzmenge der Piloteinspritzung zu erhöhen. Aus diesem Grund kann selbst bei dem Einspritzsystem, das die Aufteilungseinspritzung der Piloteinspritzung und der Haupteinspritzung durchführt, verhindert werden, dass die Zündverzögerung der Hauptverbrennung mit einer Erhöhung der Piloteinspritzmenge verkürzt wird, und die Rauchverschlechterung kann unterdrückt werden. Sowohl die Verschlechterung des Rauchs als auch die Verschlechterung des Verbrennungsgeräuschs können daher unterdrückt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorhergehenden und anderen Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen ist, offensichtlicher.
1 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm eines Kraftstoffeinspritzsystems.
2 ist ein schematisches Diagramm einer Wandlervorrichtung.
3 ist eine darstellende Ansicht eines Einspritzbefehlssignals und einer Wärmeabgaberate.
4 ist ein Verarbeitungsfluss einer ECU gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
5 ist eine darstellende Ansicht einer Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks.
6 ist eine darstellende Ansicht einer zulässigen Wärmeabgaberatenneigung und einer Zielwärmeabgaberatenneigung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
7 ist eine darstellende Ansicht einer Definition einer Wärmeabgaberatenneigung.
8 ist eine darstellende Ansicht einer zulässigen Wärmeabgaberatenneigung und einer Zielwärmeabgaberatenneigung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
9 ist eine darstellende Ansicht einer zulässigen Wärmeabgaberatenneigung und einer Zielwärmeabgaberatenneigung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 dargestellt ist, stellt dieses Ausführungsbeispiel ein Kraftstoffeinspritzsystem 11 dar, bei dem eine Mehrzylinderdieselmaschine 10 (auf die im Folgenden als eine „Maschine 10” Bezug genommen ist) als eine interne Verbrennungsmaschine genutzt wird, und eine ECU 36 auf die Maschine 10 angewendet wird. Die Maschine 10 entspricht der „internen Verbrennungsmaschine”.
Wie in 1 dargestellt ist, ist die Maschine 10 auf eine solche Art und Weise konfiguriert, dass Kolben (nicht dargestellt) in einem Zylinderblock 12 hin und her bewegbar gehaust sind. Zylinderköpfe, die nicht gezeigt sind, sind auf einer oberen Endoberfläche (nahen Papieroberflächenseite) des Zylinderblocks 12 angeordnet. Einlasspforten 20 und Auslasspforten 22, die in jeweiligen Verbrennungskammern 16 geöffnet sind, sind in den jeweiligen Zylinderköpfen definiert. Die Einlasspforten 20 und die Auslasspforten 22 sind mit Einlassventilen bzw. Auslassventilen, die nicht gezeigt sind, ausgestattet. Die Auslassventile und die Einlassventile sind zum Anpassen der Menge einer Einlassluft bzw. der Menge eines Abgases verantwortlich.
Die Einlasspforten 20 sind mit einem Einlassrohr 28 zum Saugen einer Außenluft verbunden. Bei einem Einlasstakt, bei dem jedes Einlassventil die entsprechend Einlasspforte 20 öffnet, senkt sich ein Kolben in einem Zylinder, um einen Unterdruck zu erzeugen. Als ein Resultat fließt die Außenluft, die von dem Einlassrohr 28 gesaugt wird, durch die Einlasspforte 20 in den Zylinder.
Die Auslasspforten 22 sind mit einem Auslassrohr 30 zum Auslassen eines Verbrennungsgases verbunden. Bei einem Auslasstakt, bei dem jedes Auslassventil eine entsprechende Auslasspforte 22 öffnet, wird das Abgas, das von den Verbrennungskammern 16 aufgrund eines Steigens des Kolbens ausgestoßen wird, durch die Auslasspforten 22 in das Auslassrohr 30 entladen.
Ein Einspritzdruck, eine Einspritzmenge und ein Einspritzzeitpunkt eines Kraftstoffs (Leichtöls), mit dem die Maschine 10 zu versorgen ist, werden durch die ECU 36 gesteuert.
Das Kraftstoffeinspritzsystem 11 weist eine Wandlervorrichtung 32, die fähig ist, einen Druck (Einspritzdruck) des Kraftstoffs zu wandeln, mehrere Kraftstoffeinspritzventile 34 zum Einspritzen des Kraftstoffs, der von der Wandlervorrichtung 32 gepumpt wird, in die Verbrennungskammern 16 der jeweiligen Zylinder der Maschine 10 und eine ECU 36 auf, die die Wandlervorrichtung 32 und die Kraftstoffeinspritzventile 34 steuert.
Die Kraftstoffeinspritzventile 34 sind in Entsprechung mit den jeweiligen Zylindern angeordnet und durch die ECU 36 elektrisch gesteuert. Mit dem Öffnungsbetrieb der Kraftstoffeinspritzventile 34 wird der Kraftstoff in die jeweiligen Zylinder eingespritzt.
Wie in 2 dargestellt ist, weist die Wandlervorrichtung 32 kleine Schienen bzw. Druckleitungen 38, die in Entsprechung mit den jeweiligen Kraftstoffeinspritzventile 34 angeordnet sind, eine Hochdruckpumpe 40, die den Kraftstoff zu den kleinen Druckleitungen 38 pumpt, und ein Ein-/Aus-Ventil 44 auf, das selektiv Hochdruckrohre 42 öffnet oder schließt, die die jeweiligen kleinen Druckleitungen 38 und die Hochdruckpumpe 40 verbinden. Jede der kleinen Druckleitungen 38 sammelt den Kraftstoff eines hohen Drucks, mit dem von der Hochdruckpumpe 40 versorgt wird, auf einen vorbestimmten Druckleitungsdruck an und versorgt das entsprechende Kraftstoffeinspritzventil 34 mit dem angesammelten Kraftstoff. Wenn jedes der Kraftstoffeinspritzventile 34 geöffnet wird, versorgt das Kraftstoffeinspritzventil 34 die entsprechende Verbrennungskammer 16 mit dem Kraftstoff auf einem Einspritzdruck, der äquivalent zu einem Druck in der entsprechenden kleinen Druckleitung 38 ist. Das Ein-/Aus-Ventil 44 wird durch die ECU 36 gesteuert, um geöffnet und geschlossen zu werden, und steuert die Versorgungsmenge von Kraftstoff der kleinen Druckleitungen 38 von der Hochdruckpumpe 40. Kraftstoffdrucksensoren 56 sind an den jeweiligen kleinen Druckleitungen 38 befestigt und messen Kraftstoffdrücke, das heißt Einspritzdrücke, die sich in den jeweiligen kleinen Druckleitungen 38 angesammelt haben.
Die ECU 36 weist einen Mikrocomputer 361, der eine CPU, einen RAM und einen ROM hat, auf. Die ECU 36 empfängt Erfassungssignale, die von verschiedenen Sensoren ausgegeben werden, und erfasst auf der Basis dieser Erfassungssignale einen Betriebszustand der Maschine 10. Der Mikrocomputer 361 führt ein Steuerprogramm, das in einem Speicherungsmedium, wie zum Beispiel einem ROM, gespeichert ist, aus, um als eine Übergangszustands-Bestimmungseinheit 59, eine Zielgeräuschpegel-Bestimmungseinheit 60, eine Zieländerungsraten-Bestimmungseinheit 70 eines zylinderinternen Drucks, eine Bestimmungseinheit 80 einer zulässigen Wärmeabgaberatenneigung, eine Zielwärmeabgaberatenneigungs-Bestimmungseinheit 90, eine Einspritzbefehlssignal-Einstelleinheit 100 und eine Einspritzbedingungskorrektur-Bestimmungseinheit 120, die später beschrieben sind, zu funktionieren.
Ein Kurbelwinkelsensor 46 gibt mehrere Drehungswinkelsignale, die Pulssignale sind, zu der ECU 36 aus. Die ECU 36 erfasst auf der Basis der Drehungswinkelsignale eine Drehgeschwindigkeit NE und einen Kurbelwinkel der Maschine 10. Ein Beschleunigeröffnungspegelsensor 47 gibt ein Beschleunigeröffnungssignal zu der ECU 36 aus. Ein zylinderinterner Drucksensor 55 ist an einem Zylinder der Maschine 10 befestigt und gibt ein Ausgangssignal, das einem zylinderinternen Druck Pin in der entsprechenden Verbrennungskammer 16 entspricht, zu der ECU 36 aus.
Das Einlassrohr 28 und das Auslassrohr 30 sind mit einem Auflader 50 ausgestattet. Der Auflader 50 gewinnt eine Energie von dem Abgas der Maschine 10 wieder und wandelt die Energie in eine Leistung um und setzt eine Einlassluft, die in dem Einlassrohr 28 der Maschine 10 fließt, mit Hilfe der wiedergewonnenen Leistung unter Druck. Die Menge von Luft, mit der die Maschine 10 zu versorgen ist, kann durch den Auflader 50 erhöht werden, und die Menge eines verbrennbaren Kraftstoffs kann zusammen mit der erhöhten Menge von Luft erhöht werden, um eine Ausgabe der Maschine 10 zu erhöhen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Turbolader, der ein Turbinenrad 51, das in dem Auslassrohr 30 angeordnet ist und durch eine Energie des Abgases angetrieben wird, und ein Verdichterrad 52, das in dem Einlassrohr 28 der Maschine angeordnet ist und durch ein Drehmoment des Turbinenrads 51 angetrieben wird, hat, als der Auflader 50 genutzt. Das Turbinenrad 51 und das Verdichterrad 52 sind miteinander durch eine Turbinenwelle 53 gekoppelt.
Ein Aufladedrucksensor 54 ist auf einer Stromabwärtsseite des Einlassrohrs 28 angeordnet, erfasst einen realen Aufladedruck Pb und gibt ein Ausgangssignal, das dem erfassten realen Aufladedruck Pb entspricht, zu der ECU 36 aus.
Eine Beschreibung ist folgend über die Einspritzsteuerung des Kraftstoffs von den Kraftstoffeinspritzventilen 34 durch die ECU 36 angegeben. Die ECU 36 entspricht einer „Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung”,
Die Einspritzsteuerung durch die ECU 36 wird durch Steuern einer Einspritzmenge und eines Einspritzzeitpunkts des Kraftstoffs von den Kraftstoffeinspritzventilen 34 durchgeführt. Die ECU 36 berechnet auf der Basis des Betriebszustands der Maschine 10 eine optimale Menge und einen optimalen Einspritzzeitpunkt und steuert auf der Basis des Berechnungsresultats die Kraftstoffeinspritzung der Kraftstoffeinspritzventile 34. Die Einspritzsteuerung wird genauer gesagt durch Steuern der Leistung, mit der die Kraftstoffeinspritzventile 34 zu versorgen ist, gemäß einem Pulssignal (Einspritzpuls), das die Einspritzmenge und den Einspritzzeitpunkt des Kraftstoffs definiert, durchgeführt. Die Einspritzdrucksteuerung durch die ECU 36 ist beschrieben. Die ECU 36 öffnet und schließt das Ein-/Aus-Ventil 44 der Wandlervorrichtung 32 und steuert den Öffnungs-/Schließ-Betrieb des Ein-/Aus-Ventils 44 der Wandlervorrichtung 32, sodass die Drücke in den kleinen Druckleitungen 38 auf einem bestimmten Wert gehalten werden. Mit dem vorhergehenden Betrieb wird der Einspritzdruck des Kraftstoffs, der von den Kraftstoffeinspritzventilen 34 in die jeweiligen Verbrennungskammern 16 eingespritzt wird, gesteuert.
Die Einspritzsteuerung, die bei diesem Ausführungsbeispiel implementiert ist, ist in 3 dargestellt. Ein oberer Teil von 3 stellt ein Zeitdiagramm des Einspritzpulses dar, und ein unterer Teil von 3 stellt eine Wärmeabgaberate in den Verbrennungskammern 16 dar. Die Abszissenachse stellt den Kurbelwinkel dar. Wie in 3 dargestellt ist, lässt die ECU 36 zu, dass die Kraftstoffeinspritzventile 34 eine Piloteinspritzung mit einer kleineren Einspritzmenge als dieselbe einer Haupteinspritzung vor der Haupteinspritzung, die für eine Erzeugung eines Moments vorgesehen ist, ausführen. Die ECU 36 lässt mit anderen Worten zu, dass die Kraftstoffeinspritzventile 34 mehrstufige Einspritzungen der Piloteinspritzung und der Haupteinspritzung während des Verbrennungstakts eines Verbrennungszyklus ausführen. Wie in 3 dargestellt ist, ist, da die Piloteinspritzung hinsichtlich der Kraftstoffmenge kleiner als die Haupteinspritzung ist, die Piloteinspritzung hinsichtlich eines Spitzenwerts der Wärmeabgaberate ebenfalls kleiner. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Einspritzmenge (Einspritzmenge basierend auf dem erforderlichen Moment), die bei der Haupteinspritzung erforderlich ist, auf mehrere Male aufgeteilt, und die Einspritzungen werden in kurzen Intervallen durchgeführt. Bei einem in 3 gezeigten Beispiel wird beispielsweise die Einspritzmenge, die bei der Haupteinspritzung erforderlich ist, auf drei Male aufgeteilt, ein Einspritzmengenverhältnis von ersten, zweiten und dritten Einspritzungen wird auf 2:3:5 eingestellt, und die Intervalle zwischen den jeweiligen drei Einspritzungen werden für eine Einspritzung extrem verkürzt. Ein Aufteilungsverhältnis der Einspritzmenge wird gemäß einer gewünschten Einspritzbedingung bestimmt. Ein Signalverlauf der Haupteinspritzung auf einer unteren Seite von 3 entspricht einem „Wärmeabgaberatensignalverlauf” und bedeutet ein Signalverlauf der Wärmeabgaberate, der auf eine solche Art und Weise gebildet wird, dass die Wärmeabgaberate um eine (n + 1)-te Verbrennung erhöht wird, bevor ein Wert der Wärmeabgaberate zu der Zeit eines Beendens der n-ten Verbrennung der aufgeteilten Verbrennungen null wird, und dieser Betrieb wird folgend wiederholt.
Die ECU 36 führt die Einspritzsteuerung an den Kraftstoffeinspritzventilen 34 aus, sodass ein Verbrennungsgeräusch, das in den Verbrennungskammern 16 erzeugt wird, auf einem Zielgeräuschpegel gehalten wird. Eine spezifische Verarbeitung ist im Folgenden unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Bei S101 wird zuerst bestimmt, ob ein Betriebszustand der Maschine 10 ein Übergangszustand, bei dem sich ein Betriebszustand ändert, ist oder nicht. Es wird genauer gesagt durch die Übergangszustands-Bestimmungseinheit 59 bestimmt, dass der Betriebszustand in dem Übergangszustand ist, wenn ein Unterschied zwischen einem realen Aufladedruck Pb, der durch den Aufladedrucksensor 54 erfasst wird, und einem Zielaufladedruck Pbr nicht in einen vorbestimmten Bereich fallt (als JA bestimmt). Wenn andererseits der Unterschied zwischen dem realen Aufladedruck Pb und dem Zielaufladedruck Pbr in den vorbestimmten Bereich fällt, wird bestimmt, dass der Betriebszustand nicht in dem Übergangszustand ist (als NEIN bestimmt). In diesem Fall wird beispielsweise zu der Zeit eines Beschleunigens des Fahrzeugs, das heißt, wenn ein Beschleuniger- bzw. Gaspedal niedergedrückt wird, die Kraftstoffeinspritzmenge von den Kraftstoffeinspritzventilen 34 mit einer Erhöhung des erforderlichen Moments der Maschine 10 erhöht. Der Unterschied zwischen dem realen Aufladedruck Pb und dem Zielaufladedruck Pbr wird jedoch mit einer Verzögerung (Aufladeverzögerung) solange größer, bis die Verbrennungskammern 16 mit einer Einlassluft, die durch den Auflader 50 aufgeladen wird, versorgt werden. Es kann gemäß dem Unterschied zwischen dem realen Aufladedruck Pb und dem Zielaufladedruck Pbr bestimmt werden, ob der Betriebszustand in dem Übergangszustand ist oder nicht. Der Zielaufladedruck Pbr wird auf der Basis einer Drehgeschwindigkeit NE oder einer Beschleunigeröffnung eingestellt. Der vorbestimmte Bereich ist ein Wert, der auf der Basis des Fahrzeugverhaltens geeignet eingestellt wird.
Eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen, ob der Betriebszustand in dem Übergangszustand ist oder nicht, bei S101 kann verschieden konfiguriert sein, derart, dass eine Bestimmung durch den realen Aufladedruck gemacht wird, oder der Betriebszustand wird als der Übergangszustand bestimmt, wenn die Beschleunigeröffnung gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert wird.
Wenn bei S101 bestimmt wird, dass der Betriebszustand der Übergangszustand ist (wenn JA bestimmt wird), überträgt die Übergangszustands-Bestimmungseinheit 59 ein Signal zu der Zielgeräuschpegel-Bestimmungseinheit 60 und schreitet zu S102 fort. Bei S102 werden die gegenwärtigen Betriebsbedingungen (Drehgeschwindigkeit NE, Beschleunigeröffnung etc.) gewonnen. Wenn die Betriebsbedingungen bei S102 gewonnen wurden, schreitet die Steuerung zu S103 fort.
Bei S103 wird ein Zielgeräuschpegel, der ein Zielwert des Verbrennungsgeräuschs, der der gewonnenen Betriebsbedingung entspricht, ist, auf der Basis einer Abbildung, die in der ECU 36 im Voraus gespeichert wird, bestimmt. Eine Abbildung des Zielgeräuschpegels mit der Drehgeschwindigkeit und der Beschleunigeröffnung als Parameter wird genauer gesagt in der Zielgeräuschpegel-Bestimmungseinheit 60 innerhalb eines Mikrocomputers 361 im Voraus gespeichert. Wenn der Zielgeräuschpegel bei S103 bestimmt wird, überträgt die Zielgeräuschpegel-Bestimmungseinheit 60 ein Signal, das sich auf den bestimmten Zielgeräuschpegel bezieht, zu der Zieländerungsraten-Bestimmungseinheit 70 eines zylinderinternen Drucks. Nach dem Übertragen des Signals, das sich auf den Zielgeräuschpegel bezieht, schreitet die Zielgeräuschpegel-Bestimmungseinheit 60 zu S104 fort.
Bei S104 wird eine Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks, die ein Zielwert einer Änderungsrate (Änderung eines zylinderinternen Drucks pro Kurbelwinkeleinheit) innerhalb des zylinderinternen Drucks auf der Basis des Zielgeräuschpegels, der bei S103 bestimmt wird, ist, auf der Basis der Abbildung, die in der ECU 36 im Voraus gespeichert wird, bestimmt. Die Änderungsrate des zylinderinternen Drucks ist als eine Änderungsrate in einem Zeitraum definiert, in dem der zylinderinterne Druck bei der Hauptverbrennung steigt, und der Zeitraum, in dem der zylinderinterne Druck bei der Hauptverbrennung steigt, entspricht dem „vorbestimmten Zeitraum”. In der Zieländerungsraten-Bestimmungseinheit 70 eines zylinderinternen Drucks in dem Mikrocomputer 361 wird eine Abbildung der Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks mit dem Geräuschpegel als ein Parameter in der ECU 36 im Voraus gespeichert. Bei diesem Beispiel wird die Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks auf einen Wert einer oberen Grenze der Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks oder niedriger hinsichtlich der Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks, die dem Zielgeräuschpegel entspricht, das heißt, eine obere Grenze der Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks, die eine obere Grenze ist, die den Zielgeräuschpegel überschreitet, wenn die Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks gleich dem oder größer als der Zielgeräuschpegel wird, eingestellt.
Bei diesem Beispiel weist die Druckänderung in dem Zylinder mindestens eine Druckänderung (auf die im Folgenden als ein „Verkehrsdruck” Bezug genommen ist), die durch den Kolbenbetrieb der internen Verbrennungsmaschine bewirkt wird, und eine Druckänderung, wenn der Kraftstoff verbrannt wird, zusätzlich zu dem Verkehrsdruck (engl.: motoring pressure) auf. Die Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks ist ein Zielwert der Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks, die eine Verbrennungsänderungsratenkomponente, die eine Komponente der Änderung des zylinderinternen Drucks ist, die durch die Verbrennung bewirkt wird, zusätzlich zu einer Bezugsänderungsratenkomponente Pd, die eine Komponente ist, die sich auf den Verkehrsdruck bezieht, aufweist. Der Verkehrsdruck ist eine Druckänderung, die durch lediglich den Kolbenbetrieb während eines sogenannten „einen Verbrennungszyklus” bewirkt wird, und bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Druckänderungsrate des Verkehrsdrucks in der ECU 36 im Voraus gespeichert.
Wie in 5 dargestellt ist, ist die Bezugsänderungsratenkomponente Pd bei einem Kurbelwinkel vor dem TDC (oberer Verdichtungstotpunkt), das heißt in einem Zeitraum eines Verdichtungstakts, größer als die Bezugsänderungsratenkomponente Pd bei dem Kurbelwinkel nach dem TDC, das heißt in einem Zeitraum eines Ausdehnungstakts.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks gemäß dem Zielgeräuschpegel eindeutig bestimmt. Die Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks wird mit anderen Worten zu jedem Verbrennungszeitpunkt auf einem konstanten Wert gehalten. Nachdem die Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks bei S104 bestimmt wurde, überträgt die Zieländerungsraten-Bestimmungseinheit 70 eines zylinderinternen Druckes ein Signal, das sich auf die Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks bezieht, zu der Bestimmungseinheit 80 einer zulässigen Wärmeabgaberatenneigung. Nach der Übertragung des Signals, das sich auf die Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks bezieht, schreitet die Zieländerungsraten-Bestimmungseinheit 70 eines zylinderinternen Drucks zu S105 fort. Die Zieländerungsraten-Bestimmungseinheit 70 eines zylinderinternen Drucks entspricht der „Zieländerungsraten-Bestimmungseinheit eines zylinderinternen Drucks”.
Bei S105 wird ein zulässiger Wert Pf der Verbrennungsänderungsratenkomponente, der ein Unterschied zwischen der Bezugsänderungsratenkomponente Pd, die in der ECU 36 im Voraus gespeichert wird, und der Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks ist, durch die Bestimmungseinheit 80 einer zulässigen Wärmeabgaberatenneigung für jeden Kurbelwinkel berechnet. Der zulässige Wert Pf der Verbrennungsänderungsratenkomponente bei dem Kurbelwinkel vor dem TDC, das heißt in dem Zeitraum des Verdichtungstakts, ist kleiner als der zulässige Wert Pf der Verbrennungsänderungsratenkomponente bei dem Kurbelwinkel nach dem TDC, das heißt in dem Zeitraum des Ausdehnungstakts. Wenn der zulässige Wert Pf der Verbrennungsänderungsratenkomponente bei S105 berechnet wird, schreitet der Fluss zu S106 fort.
Bei S106 wird eine zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI, die ein zulässiger Wert der Wärmeabgaberatenneigung für jeden Verbrennungszeitpunkt (für jeden Kurbelwinkel) ist, auf der Basis des zulässigen Werts Pf der Verbrennungsänderungsratenkomponente, die bei S105 berechnet wird, berechnet. Die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI wird genauer gesagt als ein Wert berechnet, der durch Multiplizieren des zulässigen Werts Pf der Verbrennungsänderungsratenkomponente mit einem vorbestimmten Korrekturkoeffizienten A durch die Bestimmungseinheit 80 einer zulässigen Wärmeabgaberatenneigung erhalten wird. Wie in 6 dargestellt ist, hat ein Wert der zulässigen Wärmeabgaberatenneigung HRRI bei dem Kurbelwinkel vor dem TDC, das heißt in dem Zeitraum des Verdichtungstakts, eine Tendenz, um kleiner als derselbe bei dem Kurbelwinkel nach dem TDC zu sein, das heißt dem Zeitraum des Ausdehnungstakts. Wenn die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI bei S106 berechnet wurde, überträgt die Bestimmungseinheit 80 einer zulässigen Wärmeabgaberatenneigung ein Signal, das sich auf die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI bezieht, zu der Zielwärmeabgaberatenneigungs-Bestimmungseinheit 90. Nach der Übertragung des Signals, das sich auf die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI bezieht, schreitet der Fluss zu S107 fort. Der vorbestimmte Korrekturkoeffizient A ist ein Wert, der in einem Bereich, der auf der Basis eines Fahrzeugverhaltens oder dergleichen zulässig ist, geeignet bestimmt wird. Die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI entspricht einem „zulässigen Wert”, und die Bestimmungseinheit 80 einer zulässigen Wärmeabgaberatenneigung entspricht der „Bestimmungseinheit einer zulässigen Neigung”.
Bei S107 wird, wie es in 6 dargestellt ist, ein beliebiger Wert, der kleiner als die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI zu einem gewünschten Verbrennungszeitpunkt ist, als eine Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt bestimmt, die die Wärmeabgaberatenneigung als ein Parameter zum Bestimmen der Einspritzbedingung einer Einspritzung ist. Ein Verfahren von S107 wird durch die Zielwärmeabgaberatenneigungs-Bestimmungseinheit 90 ausgeführt. Wenn die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt bei S107 bestimmt wurde, überträgt die Zielwärmeabgaberatenneigungs-Bestimmungseinheit 90 ein Signal, das sich auf die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt bezieht, zu der Einspritzbefehlssignal-Einstelleinheit 100. Nach der Übertragung des Signals, das sich auf die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt bezieht, schreitet der Fluss zu S108 fort.
Bei S108 wird eine Zieleinspritzbedingung durch die Einspritzbefehlssignal-Einstelleinheit 100 bestimmt, sodass die Neigung der Wärmeabgaberate bei der Hauptverbrennung, die durch die Haupteinspritzung bewirkt wird, die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt wird, die bei S107 bestimmt wird. Wie in 7 dargestellt ist, wird genauer gesagt die Zieleinspritzbedingung so bestimmt, dass eine Neigung eines Liniensegments L1, das einen Punkt (auf den im Folgenden als ein „Nullpunkt” Bezug genommen ist) einer Wärmeabgaberate HRR0 zu der Zeit eines Verbrennungsstarts, der einer ersten Einspritzung zugeordnet ist, und einen Punkt einer maximalen Wärmeabgaberate HRRmax bei der Verbrennung, die einer dritten Einspritzung zugeordnet ist, die eine letzte Einspritzung ist, verbindet, die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt wird. Ein Punkt, bei dem die Wärmeabgaberate bei der Verbrennung, die einer n-ten Einspritzung zugeordnet ist, maximal wird, ist im Folgenden „n-ter Maximumpunkt” genannt. Bei diesem Beispiel kann die Zieleinspritzbedingung entweder ein Zieleinspritzdruck bei jeder der Einspritzungen, die bei der Haupteinspritzung aufgeteilt werden, ein Zielaufteilungsverhältnis, das ein Aufteilungsverhältnis der Einspritzungsmenge bei jeder Einspritzung ist, oder ein Einspritzintervall von jeder Einspritzung sein. Die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt entspricht einer „Zielwärmeabgaberatenneigung”, die Zielwärmeabgaberatenneigungs-Bestimmungseinheit 90 entspricht einer „Zielneigungs-Einstelleinheit”, und die Zieleinspritzbedingung einem „Einspritzzustand”.
Die Bestimmung der verschiedenen Einspritzbedingungen kann durch die Verwendung einer Abbildung, die in der ECU 36 im Voraus gespeichert wird, durchgeführt werden, oder kann durch eine Berechnung durch einen Ausdruck jedes Mal durchgeführt werden. Wenn beispielsweise die Einspritzung gesteuert wird, sodass die Einspritzmenge der ersten Einspritzung um eine vorbestimmte Menge ohne eine Änderung der Einspritzmenge der Haupteinspritzung erhöht wird, wird die Einspritzmenge bei der dritten Einspritzung gesteuert, um genau so viel reduziert zu werden. Ein maximaler Wert der Wärmeabgaberate bei der Verbrennung, die der dritten Einspritzung zugeordnet ist, wird daher kleiner. Die Wärmeabgaberatenneigung zu der Zeit der Hauptverbrennung kann mit anderen Worten reduziert werden. Wenn andererseits die Einspritzung gesteuert wird, sodass sich die Einspritzmenge bei der dritten Einspritzung erhöht, wird der maximale Wert der Wärmeabgaberate bei der Verbrennung, die der dritten Einspritzung zugeordnet ist, größer. Die Wärmeabgaberatenneigung zu der Zeit der Hauptverbrennung kann mit anderen Worten erhöht werden. Nachdem die Einspritzbedingung bei S108 bestimmt wurde, überträgt die Einspritzbefehlssignal-Einstelleinheit 100 basierend auf der bestimmten Einspritzbedingung ein Einspritzbefehlssignal zu der Ansteuerungsschaltung 110 und steuert die Ansteuerungsschaltung 110 an. Nach der Übertragung des Einspritzbefehlssignals zu der Ansteuerungsschaltung 110 schreitet der Fluss zu S109 fort. Die Ansteuerungsschaltung 110 entspricht der „Steuereinheit”.
Bei S109 wird auf der Basis des Einspritzbefehlssignals, das von der Einspritzbefehlssignal-Einstelleinheit 100 empfangen wird, durch die Ansteuerungsschaltung 110 eine Einspritzsteuerung ausgeführt. Das Steuersignal wird genauer gesagt von der Ansteuerungsschaltung zu den jeweiligen Kraftstoffeinspritzventilen 34 oder zu der Wandlervorrichtung 32 übertragen, und ansprechend auf das Steuersignal wird der Kraftstoff von den Kraftstoffeinspritzventilen 34 eingespritzt, und der Verbrennungstakt der Hauptverbrennung startet. Nach einer Übertragung des Steuersignals bei S109 schreitet der Fluss zu S110 fort.
Bei S110 wird eine reale Wärmeabgaberatenneigung HRRr, die die Neigung der Wärmeabgaberate der Hauptverbrennung ist, die der Einspritzung zugeordnet ist, die durch das Einspritzbefehlssignal bei S109 ausgeführt wird, durch die Einspritzbedingungskorrektur-Bestimmungseinheit 120 berechnet. Der zylinderinterne Druck Pin während der Hauptverbrennung wird genauer gesagt zuerst auf der Basis des Signals, das von dem zylinderinternen Drucksensor 55 eingegeben wird, berechnet. Eine Wärmeabgaberate dQ wird dann durch eine folgende Formel 1 auf der Basis des zylinderinternen Drucks Pin erhalten. dQ = (Vdp + KpdV)/(K – 1) (1)
K ist ein Verhältnis einer spezifischen Wärme, und V ist eine Kapazität der Verbrennungskammern 16. Die reale Wärmeabgaberatenneigung HRRr kann durch einmal Differenzieren bzw. Ableiten der erhaltenen Wärmeabgaberate dQ erhalten werden. Nach einem Erhalten der realen Wärmeabgaberatenneigung HRRr bei S110 schreitet der Fluss zu S111 fort.
Bei S111 wird durch die Einspritzbedingungskorrektur-Bestimmungseinheit 120 bestimmt, ob ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen der Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt und der realen Wärmeabgaberatenneigung HRRr gleich einem oder kleiner als ein vorbestimmter Wert α ist oder nicht. Wenn der Absolutwert des Unterschieds bestimmt wird, um gleich dem oder kleiner als der vorbestimmte Wert α zu sein (wenn JA bestimmt wird), wird ein Verarbeitungsfluss von 4 beendet. Wenn andererseits der Absolutwert des Unterschieds nicht als gleich der oder kleiner als der vorbestimmte Wert α bestimmt wird (wenn NEIN bestimmt wird), schreitet der Fluss zu S112 fort, und die Einspritzbedingung und die Abbildung der Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt werden aktualisiert. Die Verfahren von S110 bis S112 werden durch die Einspritzbedingungskorrektur-Bestimmungseinheit 120 ausgeführt. Der Unterschied zwischen der Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt und der realen Wärmeabgaberatenneigung HRRr entspricht der „Neigungsunterschiedsmenge”, und ein Bereich, der gleich oder größer als –α ist und gleich oder kleiner als α ist, entspricht einem „vorbestimmten Bereich”.
Die Vorteile dieses Ausführungsbeispiels sind folgend beschrieben.

(1) Die Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks zu jedem Einspritzzeitpunkt, die nicht den Zielgeräuschpegel überschreitet, wird berechnet, und die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt zu jedem Einspritzzeitpunkt wird auf der Basis des zulässigen Werts Pf der Verbrennungsänderungsratenkomponente bestimmt, die ein Unterschied zwischen der Bezugsänderungsratenkomponente Pd und der Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks ist. Die Haupteinspritzung wird gesteuert, sodass die Neigung der Wärmeabgaberate der Hauptverbrennung, die der Haupteinspritzung zugeordnet ist, die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt wird. Die Haupteinspritzung wird mit anderen Worten gesteuert, um nicht den Zielgeräuschpegel zu überschreiten. Aus diesem Grund kann die Verschlechterung des Verbrennungsgeräuschs unterdrückt werden. Da ein Ziel der Einspritzsteuerung nicht die Piloteinspritzung, jedoch die Haupteinspritzung ist, gibt es keine Notwendigkeit, die Einspritzmenge der Piloteinspritzung zu erhöhen. Aus diesem Grund kann es selbst bei dem Einspritzsystem, das die mehrstufige Einspritzung der Piloteinspritzung und der Haupteinspritzung durchführt, verhindert werden, dass die Zündverzögerung der Hauptverbrennung mit einer Erhöhung der Piloteinspritzmenge verkürzt wird, und als ein Resultat eines ausreichenden Förderns des Mischens des eingespritzten Kraftstoffs mit Luft kann die Rauchverschlechterung unterdrückt werden. Sowohl die Verschlechterung des Rauchs als auch die Verschlechterung des Verbrennungsgeräuschs können daher unterdrückt werden.
(2) Nach der Hauptverbrennung, die der Haupteinspritzung zugeordnet ist, die der Einspritzsteuerung unterworfen wurde, um die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt zu haben, wird, wenn der Absolutwert des Unterschieds zwischen der realen Wärmeabgaberatenneigung HRRr und der Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt nicht gleich dem oder kleiner als der vorbestimmte Wert α ist, die Einspritzbedingung der Haupteinspritzung wieder bestimmt. Aus diesem Grund kann die Einspritzbedingung basierend auf der Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt, die einmal bestimmt wurde, korrigiert werden. Verglichen mit einem Fall, bei dem keine Korrektur vorgenommen wird, kann daher die Einspritzsteuerung zum sicheren Realisieren der Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt ausgeführt werden.
(3) Wenn der Betriebszustand allgemein in dem Übergangszustand ist, kann eine Situation, bei der jeder Zylinder aufgrund der Aufladeverzögerung nicht mit einer gewünschten Luftmenge versorgt wird, auftreten. Bei der herkömmlichen Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung wird eine Steuerung zum Nach-spät-Verstellen des Einspritzzeitpunkts durchgeführt, und ein Einspritzverzögerungszeitraum der Haupteinspritzung wird ausreichend sichergestellt, wodurch der eingespritzte Kraftstoff ausreichend mit Luft gemischt wird, um den unverbrannten Kraftstoff und den Rauch zu unterdrücken. Der Zündverzögerungszeitraum wird jedoch durch Nach-spät-Verstellen des Einspritzzeitpunkts länger, eine Druckänderungsrate wird durch Erhöhen einer vorgemischten Menge erhöht, und die Neigung der Wärmeabgaberate wird größer, was in einer Möglichkeit resultiert, dass das Geräusch verschlechtert wird. Wenn mit anderen Worten der Betriebszustand in dem Übergangszustand ist, kann die Verschlechterung des Verbrennungsgeräuschs besonders ein Problem sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn der Betriebszustand nicht der Übergangszustand ist, das Verfahren, das in 4 dargestellt ist, nicht ausgeführt. Aus diesem Grund kann, da die ECU 36 eine Reihe von Verfahren in 4 insbesondere unter einer Bedingung ausführt, bei der der Betriebszustand der Übergangszustand ist, bei dem eine Reduzierung des Verbrennungsgeräuschs erforderlich ist, wenn der Betriebszustand der Übergangszustand ist, das Verbrennungsgeräusch sicher unterdrückt werden.
(4) In dem Fall, in dem die Gesamteinspritzmenge, die bei der Haupteinspritzung erforderlich ist, einmal eingespritzt wird, können die Steuerziele zum Erhalten der gewünschten Wärmeabgaberatenneigung eine Einspritzmenge der Piloteinspritzung und ein Einspritzintervall zwischen der Piloteinspritzung und der Haupteinspritzung sein. Es wird sich jedoch mit der Verschlechterung des Rauchs, die durch Verkürzen des Zündverzögerungszeitraums der Hauptverbrennung bewirkt wird, beschäftigt. Wie bei diesem Ausführungsbeispiel können andererseits in dem Fall, in dem die Einspritzmenge, die bei der Haupteinspritzung erforderlich ist, auf mehrere Male aufgeteilt und eingespritzt wird, die Steuerziele zum Erhalten der gewünschten Wärmeabgaberatenneigung die Einspritzmenge, der Einspritzdruck und das Einspritzintervall der jeweiligen aufgeteilten Einspritzungen sein. Gemäß diesen Steuerungen wird die Verschlechterung des Rauchs unterdrückt, ohne den Zündverzögerungszeitraum der Hauptverbrennung zu verkürzen, und verglichen mit dem Fall, bei dem die erforderliche Gesamteinspritzmenge einmal eingespritzt wird, können die Steuerziele erhöht werden, und der Freiheitsgrad der Steuerung wird verbessert.

(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist folgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Eine Beschreibung von Teilen, die identisch zu jenen bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, ist vereinfacht oder weggelassen.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird ein beliebiger Wert, der kleiner als die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI ist, als die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt bestimmt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird bei S107 ein Wert einer zulässigen Wärmeabgaberatenneigung HRRI als eine Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt bestimmt. Wie in 8 gargestellt ist, wird mit anderen Worten die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel bestimmt, um die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt zu sein.
Vorteile, die durch dieses Ausführungsbeispiel erhalten werden können, sind folgend beschrieben
Da die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI hinsichtlich eines vorbestimmten Zielgeräuschpegels berechnet wird, kann, wenn der Kraftstoff eingespritzt wird, sodass ein Wert der zulässigen Wärmeabgaberatenneigung zu irgendeinem Einspritzzeitpunkt erhalten wird, eine Stärke eines Verbrennungsgeräuschs, das durch eine Hauptverbrennung bewirkt wird, gleich gemacht werden, selbst wenn ein Einspritzzeitpunkt geändert wird. Mit der Konfiguration dieses Ausführungsbeispiels kann daher verhindert werden, dass ein unangenehmes Gefühl, das einer Stärkenänderung des Verbrennungsgeräuschs zugeordnet ist, einem Insassen des Fahrzeugs vermittelt wird.
(Andere Ausführungsbeispiele)
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das vorhergehende Ausführungsbeispiel begrenzt, kann jedoch wie folgt modifiziert sein, ohne von dem technischen Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist eine Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks im Zusammenhang mit der Speicherung der Abbildung der Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks mit dem Zielgeräuschpegel als der Parameter in der ECU 36 im Voraus auf einen konstanten Wert zu jedem Verbrennungszeitpunkt (Kurbelwinkel) eingestellt. Die Abbildung, die in der ECU 36 im Voraus gespeichert wird, kann alternativ konfiguriert sein, um die Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks mit sowohl dem Zielgeräuschpegel als auch dem Kurbelwinkel als Parameter zu bestimmen. In diesem Fall ist die Zieländerungsrate Pc eines zylinderinternen Drucks eine von dem Verbrennungszeitpunkt abhängige Variable.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann der Wert der zulässigen Wärmeabgaberatenneigung HRRI als die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt bestimmt werden. Wie in 9 dargestellt ist, kann jedoch die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt auf gleich die oder kleiner als die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI eingestellt sein, wenn eine Verbrennungsstartzeit eine Zeit (auf die im Folgenden als „vor TDC” Bezug genommen ist) vor dem TDC ist, und kann auf gleich oder kleiner als die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI und größer als ein Wert zu einer Zeit vor dem TDC eingestellt sein, wenn die Verbrennungsstartzeit eine Zeit (auf die im Folgenden als „nach TDC” Bezug genommen ist) nach dem TDC ist. Die zulässige Wärmeabgaberatenneigung HRRI nach dem TDC ist aufgrund dessen, dass die Bezugsänderungsratenkomponente Pd nach dem TDC kleiner als dieselbe vor dem TDC ist, allgemein größer als dieselbe vor dem TDC. Aus diesem Grund kann mit der vorhergehenden Konfiguration verglichen mit dem Fall, bei dem die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt nach dem TDC kleiner als dieselbe vor dem TDC ist, verhindert werden, dass das unangenehme Gefühl, das einer Änderung des Verbrennungsgeräuschs zugeordnet ist, dem Insassen vermittelt wird.
Die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt zu einer vorbestimmten Zeit kann eingestellt sein, um kleiner zu sein, wenn die Bezugsänderungsratenkomponente Pd zu dieser Zeit größer ist. Die Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt kann mit anderen Worten eingestellt sein, um größer zu sein, wenn die Bezugsänderungsratenkomponente Pd kleiner ist.
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist eine Wärmeabgaberatenneigung HRRr als die Neigung des Liniensegments L1 definiert, das den Nullpunkt der Haupteinspritzung und den dritten Maximumpunkt verbindet. Die Definition ist jedoch nicht auf die vorhergehende Definition begrenzt, die Wärmeabgaberatenneigung HRRr kann jedoch beispielsweise als die Neigung einer Primärnäherungslinie definiert sein, die auf der Basis des Nullpunkts und des Maximumpunkts bei jeder Einspritzung durch ein Verfahren kleinster Quadrate erhalten wird.
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird die mehrstufige Einspritzung der Piloteinspritzung und der Haupteinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzventile 34 in einem Verbrennungszyklus ausgeführt. Eine einzelne Einspritzung von lediglich der Haupteinspritzung kann alternativ während eines Verbrennungszyklus durchgeführt werden. Eine Nacheinspritzung kann nach der Haupteinspritzung durchgeführt werden.
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird die Einspritzmenge, die für die Haupteinspritzung erforderlich ist, auf mehrere Male aufgeteilt und eingespritzt, die erforderliche Gesamteinspritzmenge kann jedoch auf einmal geleistet werden. In diesem Fall ist es als die Einspritzbedingung zum Realisieren der Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt denkbar, den Einspritzdruck während eines Zyklus zu steuern.
Das Kraftstoffeinspritzsystem 11 gemäß den vorhergehenden Ausführungsbeispielen weist die Wandlervorrichtung 32 auf. Das Kraftstoffeinspritzsystem 11 kann alternativ nicht mit der Wandlervorrichtung 32 ausgestattet sein, kann jedoch eine gemeinsame Druckleitung, die für ein allgemeines Dieselmaschinensystem verwendet wird, aufweisen.
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen werden bei S111, wenn der Absolutwert des Unterschieds zwischen der Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt und der tatsächlichen Wärmeabgaberatenneigung HRRr bestimmt wird, um nicht gleich dem oder kleiner als der vorbestimmte Wert α zu sein (wenn NEIN bestimmt wird), die Einspritzbedingung und die Abbildung der Zielwärmeabgaberatenneigung HRRt aktualisiert (S112). Wenn jedoch die Einspritzbedingung nicht auf der Basis der Abbildung bei S108 bestimmt wird, wenn beispielsweise die Einspritzbedingung durch eine Formel in jedem Fall berechnet wird, können, wenn NEIN bei S111 bestimmt wird, die Verfahren von S101 wiederholt werden. In diesem Fall wird die Haupteinspritzbedingung wieder durch eine Formel bei S108 berechnet.
Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele derselben beschrieben ist, versteht es sich von selbst, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsbeispiele und den Aufbau begrenzt ist. Die vorliegende Offenbarung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Trotz der verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen sind zusätzlich andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder lediglich ein einzelnes Element aufweisen, ebenfalls innerhalb des Geists und des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung.
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 2005-282441 A [0002, 0003]

Claims

Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung, die konfiguriert ist, um einen Einspritzzustand eines Kraftstoffs in eine interne Verbrennungsmaschine (10) zu steuern, mit: einer Zieländerungsraten-Bestimmungseinheit (70) eines zylinderinternen Drucks, die eine Zieländerungsrate eines zylinderinternen Drucks, die ein Zielwert einer Änderungsrate eines zylinderinternen Drucks ist, in einem vorbestimmten Zeitraum, in dem sich ein zylinderinterner Druck der internen Verbrennungsmaschine mit der Verbrennung erhöht, als einen Wert bestimmt, bei dem ein Verbrennungsgeräusch der internen Verbrennungsmaschine einen Zielgeräuschpegel nicht überschreitet; einer Bestimmungseinheit (80) einer zulässigen Neigung, die auf der Basis einer Bezugsänderungsratenkomponente einen zulässigen Wert einer Neigung einer Wärmeabgaberate in dem vorbestimmten Zeitraum bestimmt, wobei die Bezugsänderungsratenkomponente, die eine Komponente einer Änderung eines zylinderinternen Drucks, die durch einen Kolbenbetrieb der internen Verbrennungsmaschine bewirkt wird, ist, und eine Verbrennungsänderungsratenkomponente, die eine Komponente der Änderung eines zylinderinternen Drucks, die durch die Verbrennung bewirkt wird, ist, in der Zieländerungsrate eines zylinderinternen Drucks umfasst sind; und einer Steuereinheit (110), die den Einspritzzustand steuert, um die Neigung der Wärmeabgaberate der internen Verbrennungsmaschine bei einer Zielwärmabgaberatenneigung, die gleich dem oder kleiner als der zulässige Wert ist, zu halten.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung nach Anspruch 1, mit ferner einer Zielneigungs-Einstelleinheit (90), die die Zielwärmeabgaberatenneigung einstellt, bei der die Zielwärmeabgaberatenneigung zu einer Zeit, nachdem ein Kolben der internen Verbrennungsmaschine einen oberen Totpunkt erreicht hat, größer als die Zielwärmeabgaberatenneigung zu der Zeit eines Startens der Verbrennung, bevor der Kolben der internen Verbrennungsmaschine den oberen Totpunkt bei einem Verbrennungszyklus erreicht, ist.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Steuereinheit eine erforderliche Einspritzmenge pro einer Einspritzung auf eine Mehrzahl von Malen aufteilt und die erforderliche Einspritzmenge einspritzt, und den Einspritzzustand steuert, um einen Wärmeabgaberatensignalverlauf durch eine Mehrzahl von Einspritzungen zu bilden.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Steuereinheit mindestens entweder einen Einspritzdruck der jeweiligen Einspritzungen, die auf die Mehrzahl von Malen aufgeteilt sind, ein Aufteilungsverhältnis der Einspritzmenge oder Einspritzintervalle der jeweiligen Einspritzungen steuert, um die Neigung der Wärmeabgaberate in der internen Verbrennungsmaschine bei der Zielwärmeabgaberatenneigung zu halten.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Steuereinheit den Einspritzzustand auf der Basis von mindestens entweder einem Zieleinspritzdruck der jeweiligen Einspritzungen, die auf die Mehrzahl von Malen aufgeteilt sind, einem Zielaufteilungsverhältnis der Einspritzmenge oder Zieleinspritzintervallen der jeweiligen Einspritzungen steuert, um zuzulassen, dass eine Neigungsunterschiedsmenge in einen vorbestimmten Bereich fällt, wenn eine Neigungsunterschiedsmenge, die ein Unterschied zwischen einer realen Neigung der Wärmeabgaberate und der Zielwärmeabgaberatenneigung ist, nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, der für den Zielgeräuschpegel zulässig ist.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Steuereinheit einen Einspritzdruck der Einspritzung steuert, um die Neigung der Wärmeabgaberate in der internen Verbrennungsmaschine bei der Zielwärmeabgaberatenneigung zu halten.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Steuereinheit auf der Basis eines Zieleinspritzdrucks den Einspritzzustand steuert, um zuzulassen, dass eine Neigungsunterschiedsmenge in einen vorbestimmten Bereich fällt, wenn eine Neigungsunterschiedsmenge, die ein Unterschied zwischen einer realen Neigung der Wärmeabgaberate und der Zielwärmeabgaberatenneigung ist, nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, der für den Zielgeräuschpegel zulässig ist.