DE102016122261A1

DE102016122261A1 - Einspritzungssteuergerät und Einspritzungssteuerungssystem

Info

Publication number: DE102016122261A1
Application number: DE102016122261.5A
Authority: DE
Inventors: Teruhito Suzuki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2016-11-18
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2036-11-19
Also published as: DE102016122261B4; JP2017096121A; JP6512078B2

Abstract

Ein Einspritzungssteuergerät und ein Einspritzungssteuerungssystem enthalten einen Steuerungsabschnitt (100) für ein Steuern einer Einspritzung eines Kraftstoffs in einen Verbrennungsmotor. Der Steuerungsabschnitt enthält einen Gemessene-Menge-Erlangungsabschnitt (111), der eine gemessene Menge erlangt, die ein gemessener Wert einer Ansaugluftmenge innerhalb eines Luftansaugpfads für ein Einleiten von Luft in einen Zylinder (210), der einen Kolben (200) unterbringt, einen Temperaturerlangungsabschnitt (121), der eine Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads erlangt, und einen Druckerlangungsabschnitt, der einen Druck innerhalb des Luftansaugpfads erlangt. Der Steuerungsabschnitt (100) führt ein Stichprobenverfahren der gemessenen Menge und einer theoretischen Menge, die gemäß einer vorgegebenen theoretischen Formel basierend auf der Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads, dem Druck innerhalb des Luftansaugpfads und einem Volumen von Luft berechnet wird, das in den Zylinder eingeleitet wird, bis der Kolben einen unteren Totpunkt erreicht, durch, während die Ansaugluftmenge variiert wird. Der Steuerungsabschnitt berechnet eine Regressionscharakteristiklinie, die auf ein Regressionsverhältnis zwischen der gemessenen Menge und der theoretischen Menge schließen lässt. Des Weiteren steuert der Steuerungsabschnitt eine Einspritzung des Kraftstoffs basierend auf einer geschätzten Menge, die der gemessenen Menge auf der Regressionscharakteristiklinie entspricht.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Einspritzungssteuergerät und ein Einspritzungssteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor.
Es gab Forderungen bzw. Anforderungen für ein genaues Messen oder Schätzen der Flussraten von Luft, die durch Drosselventile, die in Luftansaugpfaden in Verbrennungsmotoren bereitgestellt sind, hindurchgeht. JP 2011-144682 A offenbart ein Drosselventil, das durch eine Luftmengenschätzvorrichtung hindurchgeht bzw. in dieses einleitet, die angepasst ist, um die Flussrate von Luft, die durch ein Drosselventil hindurchgeht, basierend auf einer Modellformel, die einen Viskositätskorrekturkoeffizienten enthält, zu berechnen, um die Einflussnahme der Änderung der Viskosität von Luft mit Bezug auf die Temperatur auf die Ergebnisse von Messungen zu mildern.
Ansaugluftmengenmesswertgeber für ein Detektieren der Flussraten von Ansaugluft, die durch Drosselventile hindurchgeht, haben abhängig von den Formen der jeweiligen Luftansaugpfade in individuellen Verbrennungsmotoren verschiedene Charakteristiken. Herkömmlicherweise sind solche Ansaugluftmengenmesswertgeber hinsichtlich Charakteristiken durch ein tatsächliches Messen ihrer Eingabe/Ausgabe-Charakteristiken für individuelle Fahrzeugtypen und deshalb individuelle Luftansaugpfadformen geleitet bzw. verwaltet worden.
Hersteller von Verbrennungsmotoren und Hersteller von Fahrzeugen sind gefordert, um Luftansaugpfadformvariationen für jeweilige Fahrzeugtypen zu detektieren, und sind des Weiteren gefordert, um die Ansaugluftmengen für all die Variationen tatsächlich zu messen, um Daten über Charakteristiken von Ansaugluftmengenmesswertgebern im Voraus anzusammeln.
Des Weiteren ist es in Fällen, in denen Verbrennungsmotoren, die keinen Luftansaugpfad enthalten, unabhängig auf dem Markt sind, praktisch unmöglich, Charakteristiken von Ansaugluftmengenmesswertgebern, die mit Ansaugluftpfadformen übereinstimmen, im Voraus zu detektieren. Zum Beispiel wird eine Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung basierend auf der Ansaugluftmenge durchgeführt und deshalb kann es, wenn die Ansaugluftmenge mit niedriger Genauigkeit gemessen oder geschätzt wird, schwierig sein, eine Kraftstoffeinspritzung genau zu steuern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Einspritzungssteuergerät und ein Einspritzungssteuerungssystem bereitzustellen, die imstande sind, die Ansaugluftmengen für individuelle Luftansaugpfade genauer zu schätzen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Einspritzungssteuergerät, das einen Steuerungsabschnitt für ein Steuern einer Einspritzung eines Kraftstoffs in einen Verbrennungsmotor enthält, bereitgestellt und wird ein Einspritzungssteuerungssystem, das das Einspritzungssteuergerät enthält, bereitgestellt. Der Steuerungsabschnitt enthält einen Gemessene-Menge-Erlangungsabschnitt, der eine gemessene Menge erlangt, die ein gemessener Wert einer Ansaugluftmenge innerhalb eines Luftansaugpfads für ein Einleiten von Luft in einen Zylinder, der einen mit einer Kurbelwelle gekoppelten Kolben unterbringt, ist, einen Temperaturerlangungsabschnitt, der eine Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads erlangt, und einen Druckerlangungsabschnitt, der einen Druck innerhalb des Luftansaugpfads erlangt. Der Steuerungsabschnitt führt ein Stichprobenverfahren der gemessenen Menge und einer theoretischen Menge durch, die gemäß einer vorgegebenen theoretischen Formel berechnet wird, und zwar basierend auf der Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads, dem Druck innerhalb des Luftansaugpfads und einem Volumen von Luft, das in den Zylinder eingeleitet wird, bis der Kolben einen unteren Totpunkt erreicht, während die Ansaugluftmenge variiert wird. Des Weiteren berechnet der Steuerungsabschnitt eine Regressionscharakteristiklinie, die auf ein Regressionsverhältnis zwischen der gemessenen Menge und der theoretischen Menge schließen lässt, und steuert dieser eine Einspritzung des Kraftstoffs basierend auf einer geschätzten Menge, die der gemessenen Menge entspricht, und zwar auf der Regressionscharakteristiklinie.
Der Steuerungsabschnitt kann die theoretische Ansaugluftmenge durch ein Erlangen der Temperatur und des Drucks zu einem beliebigen Zeitpunkt nach einem Montieren des Luftansaugpfads in den Zylinder und durch ein einleitendes Halten des Volumens (einer Konstante) von Luft, die in den Zylinder eingeleitet wird, als Informationen berechnen. Zusätzlich kann durch ein Erlangen des gemessenen Werts der Ansaugluftmenge der Steuerungsabschnitt eine Regressionsanalyse zwischen dem gemessenen Wert und der berechneten theoretischen Menge durchführen. Mit anderen Worten kann der Steuerungsabschnitt eine Regressionscharakteristiklinie, die auf ein Regressionsverhältnis zwischen der gemessenen Menge und der theoretischen Menge schließen lässt, berechnen und eine geschätzte Menge, die für eine Einspritzungssteuerung zu benutzen ist, von der Regressionscharakteristik ableiten.
Die berechnete Regressionscharakteristiklinie ist typisch für das Verbrennungsmotorsystem, das den Zylinder und den Luftansaugpfad enthält, die miteinander zusammengefügt bzw. montiert sind. Dies beseitigt die Notwendigkeit eines einleitenden Ansammelns von Daten über Charakteristiken des Ansaugluftmengenmesswertgebers bei einem bzw. durch ein Berücksichtigen der Form des Luftansaugpfads und dergleichen. Des Weiteren wird die Regressionscharakteristik basierend auf gemessenen Mengen in jedem individuellen System berechnet und beinhaltet diese deshalb Fehlerfaktoren, wie beispielsweise Herstellungsabweichungen des Luftansaugpfads und dergleichen. Dementsprechend ist es im Vergleich mit Fällen eines Entstehens von jeden Daten über Charakteristiken, die einleitend und tatsächlich gemessen worden sind, möglich, die Genauigkeit einer Schätzung der Ansaugluftmenge in jedem individuellen System zu verbessern.
Die obigen und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gemacht wird, offensichtlicher.
1 ist eine Ansicht, die eine generelle Struktur eines Einspritzungssteuerungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Blockschaltbild, das eine detaillierte Konfiguration eines Steuerungsabschnitts darstellt.
3 ist eine Ansicht, die ein Verfahren für ein Berechnen einer Regressionscharakteristiklinie darstellt.
4 ist eine Ansicht für ein Erläutern einer Berechnung einer geschätzten Menge aus der Regressionscharakteristiklinie.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss bzw. Ablauf von Vorgängen des Steuerungsabschnitts darstellt.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss bzw. Ablauf von Vorgängen des Steuerungsabschnitts gemäß einer Modifikation darstellt.
7 ist eine Ansicht, die das Konzept einer Bestimmung einer Wahrscheinlichkeit darstellt.
Im Nachfolgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Über die folgenden Zeichnungen bezeichnen ähnliche Bezugszeichen ähnliche oder äquivalente Teile.
Erste Ausführungsform
Die generellen Strukturen eines Einspritzungssteuergeräts und eines Einspritzungssteuerungssystems, das das Einspritzungssteuergerät gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält, werden mit Bezug auf 1 beschrieben.
Das Einspritzungssteuerungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein System, das ein Einspritzungssteuergerät für ein Steuern einer Einspritzung durch einen Injektor in zum Beispiel einem Verbrennungsmotor, der in einem Fahrzeug montiert ist, enthält. Obwohl der Verbrennungsmotor entweder ein Dieselmotor oder ein Benzinmotor sein kann, wird ein Dieselmotor, der keinen Zünder für den Gebrauch in einem Zünden eines Luft-Kraftstoff-Gemisches enthält, beschrieben, wobei dieser in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird.
Wie es in 1 dargestellt ist, enthält ein Einspritzungssteuerungssystem 1000 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Kolben 200, einen Zylinder 210, der den Kolben 200 unterbringt, eine Kurbelwelle 230, die über eine Verbindungsstange 220 mit dem Kolben 200 gekoppelt ist, und ein Kurbelgehäuse 240, das integral mit dem Zylinder 210 gebildet ist und die Kurbelwelle 230 unterbringt. Ein Ölgehäuse, das Motoröl speichert, ist nicht dargestellt.
Das Einspritzungssteuerungssystem 1000 enthält des Weiteren einen Injektor 300, der einen Kraftstoff an bzw. in die Innenseite des Zylinders 210 einspritzt.
Das Einspritzungssteuerungssystem 1000 enthält des Weiteren einen Luftansaugpfad 400, der Luft an bzw. in die Innenseite des Zylinders 210 einleitet, und einen Luftauslasspfad 500, der Gas, das aus einer Verbrennung resultiert ist, von der Innenseite des Zylinders 210 abbläst.
Der Luftansaugpfad 400 hat ein Luftansaugventil 410 an seinem Ende, das mit dem Zylinder 210 verbunden ist. Wenn das Luftansaugventil 410 geöffnet wird, wird der Zylinder 210 mit dem Luftansaugpfad 400 verbunden und wird Luft, die durch den Luftansaugpfad 400 strömt, in den Zylinder 210 eingeleitet. Der Luftansaugpfad 400 hat ein Drosselventil 420. Das Drosselventil 420 kann den Grad einer Öffnung beliebig ändern. Wenn das Drosselventil 420 auf einen größeren Grad geöffnet wird, wird die in den Zylinder 210 eingeleitete Luft in der Massenflussrate erhöht. In einem Zustand, in dem sich das Fahrzeug fortbewegt, ist das Drosselventil 420 im Wesentlichen in einem völlig geöffneten Zustand. Wenn Abgas durch eine Abgasrückführung (EGR, exhaust gas recirculation) zu dem Luftansaugpfad 400 zirkuliert wird, was später beschrieben wird, wird das Drosselventil 420 für ein Verringern der Menge an Luft, die von der Außenseite in den Zylinder 210 eingeleitet wird, zu einer Ventilschließseite verschoben. Dies ermöglicht ein Einleiten einer geeigneten Menge an Luft in den Zylinder 210.
Der Luftauslasspfad 500 hat ein Luftauslassventil 510 an seinem Ende, das mit dem Zylinder 210 verbunden ist. Wenn das Luftauslassventil 510 geöffnet wird, wird der Zylinder 210 mit dem Luftauslasspfad 500 verbunden und strömt das Gas innerhalb des Zylinders 210 durch den Luftauslasspfad 500, um an die Außenseite abgegeben zu werden.
Das Einspritzungssteuerungssystem 1000 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält einen Rückführungspfad 600, der den Luftauslasspfad 500 und den Luftansaugpfad 400 ohne den Zylinder 210 miteinander verbindet. Der Rückführungspfad 600 ist ein Pfad für ein Zirkulierenlassen des Abgases hinein in die Ansaugluft. Der Rückführungspfad 600 ist für eine sogenannte Abgasrückführung (EGR) bereitgestellt. Das Gas, das eine Sauerstoffkonzentration hat, die niedriger als die der durch die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches eingeleiteten Luft ist, die in dem Luftauslasspfad 500 existiert, wird wieder an den Luftansaugpfad 400 zirkuliert. Folglich kann die Menge von NOx reduziert werden.
Ein Kühlabschnitt 610 und ein Rückführungsventil 620 sind zwischen dem Luftauslasspfad 500 und dem Luftansaugpfad 400 bereitgestellt. Der Kühlabschnitt 610 ist für ein Kühlen des Abgases da. Der Kühlabschnitt 610 kann die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches, bevor dieses gezündet wird, im Vergleich mit einem Fall eines Zirkulierenlassens des Abgases ohne Kühlen des Abgases senken. Dementsprechend wird die Verbrennungstemperatur gesenkt, um die Erzeugung von NOx zu unterdrücken. Das Rückführungsventil 620 stellt die Flussmenge des Abgases ein, das von dem Luftauslasspfad 500 an den Luftansaugpfad 400 zirkuliert wird. Wenn das Rückführungsventil 620 in einem völlig geschlossenen Zustand ist, ist es möglich, die Zirkulation zu stoppen.
Des Weiteren enthält das Einspritzungssteuerungssystem 1000 einen Steuerungsabschnitt 100. Der Steuerungsabschnitt 100, der einem sogenannten Motor-ECU (electronic control unit, elektronische Steuerungseinheit) entspricht, steuert eine Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor 300. Der Steuerungsabschnitt 100 steuert die Grade einer Öffnung des Luftansaugventils 410, des Luftauslassventils 510, des Drosselventils 420 und des Rückführungsventils 620. Der Steuerungsabschnitt 100 wird später detailliert beschrieben.
Das Prinzip von Rotationen der Kurbelwelle 230 in dem Einspritzungssteuerungssystem 1000 wird kurz beschrieben.
Der Kolben 200 bewegt sich in dem Zylinder 210 in der Längsrichtung des Zylinders 210 hin und her. Der Kolben 200 ist über die Verbindungsstange 220 mechanisch mit der Kurbelwelle 230 gekoppelt. Der Kolben 200 bewegt sich zwischen einem oberen Totpunkt und einem Totpunkt hin und her, um die Kurbelwelle 230 zu rotieren.
Hin- und Herbewegungen des Kolbens 200 werden durch die Expansion des Gases in dem Bereich R, der durch den Kolben 200 und die Innenwand des Zylinders 210 umgeben ist, und durch die Rotation der Kurbelwelle 240 aufgrund der Trägheit realisiert. Besonders wird in einem Verbrennungsmotor, der mit vier Hüben anzutreiben ist, das Luftansaugventil 410 geöffnet, um Luft in einem Volumen V in den Zylinder 210 einzuleiten, bis der Kolben von dem oberen Totpunkt, an dem das Volumen des Bereichs R das kleinste ist, den unteren Totpunkt, an dem das Volumen des Bereichs R der größte ist, erreicht. Darauf wird die Luft zusammengedrückt, bis der Kolben 200 wieder den oberen Totpunkt erreicht. Nachdem die Temperatur der Luft eine Temperatur, die dem Zündpunkt eines Luft-Kraftstoff-Gemisches entspricht, aufgrund der Temperatursteigerung, die durch die Kompression bzw. das Zusammendrücken bewirkt wird, erreicht, wird der Kraftstoff bei bzw. zu einem vorgegebenen Timing in einer vorgegebenen Menge von dem Injektor 300 in den Zylinder 210 eingespritzt, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Aufgrund der Kraftstoffeinspritzung wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet. Aufgrund dieser Zündung expandiert das Verbrennungsgas, um den Kolben 200 vorzuspannen bzw. zu beeinflussen bzw. zu lenken und dann bewegt sich der Kolben 200 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt hin. Während die Kurbelwelle 230 aufgrund der Trägheit weiter rotiert, wird das Luftauslassventil 510 geöffnet, um während der Zeitdauer, bis der Kolben 200 den oberen Totpunkt von dem unteren Totpunkt erreicht, das Verbrennungsgas innerhalb des Zylinders 210 an den Luftauslasspfad 500 abzublasen. Nach dem Abblasen des Gases wird das Luftansaugventil 410 geöffnet, sodass ein Luftansaugen durchgeführt wird, während der Kolben 200 den unteren Totpunkt von dem oberen Totpunkt erreicht. Dieser Zyklus wird wiederholt, sodass die Kurbelwelle 230 weiter rotiert.
Als Nächstes wird der Steuerungsabschnitt 100 mit Bezug auf 1 und 2 detailliert beschrieben.
Wie es in 2 dargestellt ist, ist der Steuerungsabschnitt 100 mit dem Injektor 300 kommunikativ verbunden. Des Weiteren führt der Steuerungsabschnitt 100 bei bzw. zu einem vorgegebenen Timing eine Steuerung für ein Einspritzen des Kraftstoffs in einer vorgegebenen Menge in den Zylinder 210 durch. Diese Steuerung wird hauptsächlich basierend auf der Ansaugluftmenge, die die Flussrate von Luft ist, die durch den Luftansaugpfad 400 strömt, und der Temperatur T und dem Druck P innerhalb des Luftansaugpfads 400 durchgeführt. Des Weiteren steuert der Steuerungsabschnitt 100 die Grade einer Öffnung des Luftansaugventils 410, des Luftauslassventils 510, des Rückführungsventils 620 und des Drosselventils 420.
Wie es in 1 dargestellt ist, enthält das Einspritzungssteuerungssystem 1000 einen Flussmesswertgeber 110, einen Temperaturmesswertgeber 120 und einen Druckmesswertgeber 130 in dem Luftansaugpfad 400. Der Flussmesswertgeber 110, der Temperaturmesswertgeber 120 und der Druckmesswertgeber 130 entsprechen jeweilig einem Flussratendetektionsabschnitt, einem Temperaturdetektionsabschnitt und einem Druckdetektionsabschnitt.
Wie es in 2 dargestellt ist, enthält der Steuerungsabschnitt 100 einen Gemessene-Menge-Erlangungsabschnitt 111, der einen gemessenen Wert der Ansaugluftmenge, die durch den Flussmesswertgeber 110 detektiert wird (eine gemessene Menge Ma), oder eine physikalische Menge, die in einer Eins-zu-eins-Weise der Ansaugluftmenge entspricht (zum Beispiel eine Spannung oder eine Frequenz, die von dem Flussmesswertgeber 110 ausgegeben wird), erlangt. Des Weiteren enthält der Steuerungsabschnitt 100 einen Temperaturerlangungsabschnitt 121, der einen gemessenen Wert T der Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads 400, die durch den Temperaturmesswertgeber 120 detektiert wird, erlangt. Des Weiteren enthält der Steuerungsabschnitt 100 einen Druckerlangungsabschnitt 131, der einen gemessenen Wert P des Drucks innerhalb des Luftansaugpfads 400, der durch den Druckmesswertgeber 130 detektiert wird, erlangt.
Zusätzlich enthält der Steuerungsabschnitt 100 einen Vorgangsabschnitt 101. Der Vorgangsabschnitt 101 berechnet eine Regressionscharakteristiklinie für den Gebrauch in Kalibriercharakteristiken des Flussmesswertgebers 110 mit Bezug auf das System durch ein Integrieren der gemessenen Menge Ma, der Temperatur T und des Drucks P, die jeweilig durch den Gemessene-Menge-Erlangungsabschnitt 111, den Temperaturerlangungsabschnitt 121 und den Druckerlangungsabschnitt 131 erlangt worden sind. Die berechnete Regressionscharakteristiklinie wird in einem Speicher 140, der außerhalb oder innerhalb des Steuerungsabschnitts 100 bereitgestellt ist, gespeichert und wird für ein Schätzen der Ansaugluftmenge während eines Fahrens benutzt.
Als Nächstes wird ein spezifisches Konzept der Berechnung der Regressionscharakteristiklinie durch den Vorgangsabschnitt 101 mit Bezug auf 3 und 4 detailliert beschrieben.
In dem Einspritzungssteuerungssystem 1000, das eine Abgasrückführung (EGR) gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchführt, wird die Massenflussrate M_MAF von Luft, die durch den Luftansaugpfad 400 strömt, wie es durch Formel 1 gekennzeichnet ist, ausgedrückt. M_MAF = M_CLD – M_EGR + VdP / RTm_air (1)
In diesem Fall ist „M_CLD” die Massenflussrate des Gases, das in den Zylinder 210 strömt, ist „M_EGR” die Massenflussrate des Gases, das durch den Rückführungspfad 600 zu dem Luftansaugpfad 400 zirkuliert wird, ist „V” das Volumen von Luft, das in den Zylinder 210 eingeleitet wird, während der Kolben 200 den unteren Totpunkt von dem oberen Totpunkt erreicht, ist „P” der Druck innerhalb des Luftansaugpfads 400 und ist „T” die Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads 400. Des Weiteren ist „R” die Gaskonstante und ist „m_air” das offensichtliche Molekulargewicht von Luft (um 28,966 g/mol). „V” ist eine Konstante, die typisch für den Zylinder 210 in dem Verbrennungsmotor in dem Fahrzeug ist, das den Steuerungsabschnitt 100 enthält, und ist eine Information, die in den Speicher 140 und dergleichen einleitend zu speichern ist.
Wenn ein gleichbleibender Zustand innerhalb des Luftansaugpfads 400, bei dem das Rückführungsventil 620 geschlossen ist, erreicht worden ist, ist es möglich, Näherungen wie folgt zu machen, M_EGR = 0 und dP = 0. Deshalb wird Formel 1 geändert, um Formel 2 zu erhalten. M_MAF = M_CLD (2)
Die Massenflussrate M_CLD des Gases, das in den Zylinder 210 strömt, kann unter Verwendung der Gleichung eines Zustands bezüglich Gas wie in Formel 3 genähert werden. M_MAF = M_CLD ≅ PV / RTm_air (3)
Im Nachfolgenden wird sich mit der Ansaugluftmenge in dem Luftansaugpfad 400, die gemäß Formel 3 berechnet wird, auf eine theoretische Menge Mb bezogen. Wie es aus Formel 3 deutlich gesehen werden kann, kann die theoretische Menge Mb unter Verwendung des gemessenen Werts T der Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads 400, die durch den Temperaturmesswertgeber 120 detektiert wird, des gemessenen Werts P des Drucks innerhalb des Luftansaugpfads 400, der durch den Druckmesswertgeber 130 detektiert wird, des Volumens V, das für das System typisch ist, der Gaskonstante R und dem offensichtlichen Molekulargewicht von Luft m_air berechnet werden.
In Formel 3 wird die Gleichung eines Zustands bezüglich eines idealen Gases für die Näherung der Massenflussrate M_CLD verwendet, wobei eine Gleichung eines Zustands bezüglich eines tatsächlichen Gases verwendet werden kann. Zum Beispiel kann die van-der-Waals-Gleichung eines Zustands, die Dieterici-Gleichung eines Zustands, die Peng-Robinson-Gleichung eines Zustands oder die Virial-Gleichung eines Zustands verwendet werden. Diese Gleichungen eines Zustands entsprechen einer theoretischen Formel.
Der Gemessene-Menge-Erlangungsabschnitt 111 in dem Steuerungsabschnitt 100 erlangt die gemessene Menge Ma durch ein Festsetzen der Motordrehzahl, der Kraftstoffeinspritzungsmenge und des Grads einer Öffnung des Drosselventils 420 bei vorgegebenen Zuständen. Die gemessene Menge Ma kann die Flussrate selbst sein. Alternativ kann die gemessene Menge Ma ein Wert (zum Beispiel eine Spannung oder eine Frequenz) sein, die der Massenflussrate in einer Eins-zu-eins-Weise entspricht und die von dem Flussmesswertgeber 110 ausgegeben wird.
Zusätzlich berechnet der Vorgangsabschnitt 101 in dem Steuerungsabschnitt 100 die theoretische Menge Mb basierend auf der Temperatur T und dem Druck P, die in demselben Zustand wie dem Zustand erlangt werden, in dem die gemessene Menge Ma erlangt wird. Des Weiteren speichert der Vorgangsabschnitt 101 die gemessene Menge Ma und die entsprechende theoretische Menge Mb in dem Speicher 140.
Nach der Fertigstellung einer Erlangung eines einzelnen gemessenen Punkts (eine Kombination aus einem gemessenen Mengenwert Ma und einem theoretischen Mengenwert Mb) ändert der Steuerungsabschnitt 100 die Motordrehzahl und den Grad einer Öffnung des Drosselventils 420 für ein Ändern der Ansaugluftmenge und erlangt dieser dann einen nächsten gemessenen Punkt. Auf diese Weise misst der Steuerungsabschnitt 100 mehrere gemessene Punkte. Der Vorgangsabschnitt 101 führt eine Regressionsanalyse, um eine Regressionscharakteristiklinie zu berechnen, unter Verwendung der gemessenen Menge Ma als einer beispielhaften Variable aus, während die theoretische Menge Mb als eine Zielvariable verwendet wird, wie es in 3 dargestellt ist.
Des Weiteren gibt es einen Fall, in dem eine Kompressorturbine in dem Luftansaugpfad 400 installiert ist und in Verbindung mit einer nicht dargestellten Abgasturbine, die in dem Luftauslasspfad 500 installiert ist, derart rotiert, dass der Winkel einer Neigung von Schaufeln für ein Ändern der Ansaugluftmenge beliebig geändert werden kann. Jedoch ist es in solch einem Fall bevorzugt, dass der Winkel einer Neigung der Schaufeln während Erlangungen von gemessenen Punkten für ein Berechnen der Regressionscharakteristiklinie konstant gehalten wird.
Des Weiteren kann die Regressionscharakteristiklinie, die durch die Regressionsanalyse berechnet wird, durch eine nichtlineare Regression zusätzlich zu der linearen Regression, die eine lineare Gleichung benutzt, bereitgestellt werden. Des Weiteren enthalten in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Regressionscharakteristiklinien ebenso Linien, die nicht von einer Regression von vorgegebenen Funktionen, wie beispielsweise Bewegungsdurchschnittslinien, abhängig gemacht werden können. Um eine Regressionsanalyse durch lineare Regression zu erhalten, ist es einzig erforderlich, mindestens zwei gemessene Punkte zu erlangen.
Nach einem Berechnen der Regressionscharakteristiklinie speichert der Steuerungsabschnitt 100 die berechnete Regressionscharakteristiklinie in den Speicher 140. Wie es in 4 dargestellt ist, wandelt der Steuerungsabschnitt 100 die durch den Flussmesswertgeber 110 gemessene Menge basierend auf der Regressionscharakteristiklinie in die theoretische Menge um. Des Weiteren verwendet der Steuerungsabschnitt 100 diese Flussrate als eine geschätzte Menge für ein Steuern einer Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor 300 und für ein Steuern der Grade einer Öffnung des Luftansaugventils 410, des Luftauslassventils 510, des Rückführungsventils 620 und des Drosselventils 420.
Der Aspekt einer Speicherung der Regressionscharakteristiklinie in den Speicher 140 ist nicht beschränkt und zum Beispiel wird die Regressionscharakteristiklinie als eine Funktion, die die gemessene Menge als eine beispielhafte Variable verwendet, gespeichert. In diesem Fall berechnet der Steuerungsabschnitt 100 eine geschätzte Menge durch ein Austauschen der durch den Flussmesswertgeber 110 detektierten gemessenen Menge in bzw. mit der beispielhaften Variablen.
Zusätzlich können mehrere Punkte auf der Regressionscharakteristiklinie, und zwar Kombinationen aus einem gemessenen Mengenwert Ma und einem theoretischen Mengenwert Mb auf der Regressionscharakteristiklinie, als eine Tabelle in den Speicher 140 gespeichert werden. Wenn ein beispielhafter variabler Wert (ein gemessener Mengenwert), der in der Tabelle nicht existiert, durch den Flussmesswertgeber 110 detektiert wird, wird die geschätzte Menge durch eine lineare Näherung von Intervallen zwischen den Punkten, die in der Tabelle existieren, berechnet.
Als Nächstes wird ein Fluss bzw. Ablauf von Vorgängen des Steuerungsabschnitts 100 mit Bezug auf 5 beschrieben.
Wie es 5 dargestellt ist, wird zuerst Schritt S1 ausgeführt. Schritt S1 ist ein Schritt, in dem der Steuerungsabschnitt 100 einen Befehl für eine Berechnung einer Regressionscharakteristiklinie erhält. Die Regressionscharakteristiklinie ist ein Korrekturfaktor für ein Kalibrieren der gemessenen Menge auf die theoretische Menge mit Bezug auf das System, das den Flussmesswertgeber 110 enthält. Deshalb führt ein Endbenutzer im Allgemeinen selten eine Kalibrierung aus, obwohl das Timing eines Berechnens der Regressionscharakteristiklinie beliebig ist. Ein Reparaturwerk bzw. eine Reparaturmaschine oder ein Händler gibt solch einen Befehl für eine Berechnung einer Regressionscharakteristiklinie in den Steuerungsabschnitt 100 ein. Der Steuerungsabschnitt 100 startet durch ein Ausgelöstwerden durch diesen Befehl eine Kalibrierung des Flussmesswertgebers 110.
Nach Schritt S1 wird Schritt S2 ausgeführt. Schritt S2 ist ein Schritt, in dem der Steuerungsabschnitt 100 bestimmt, ob das Fahrzeug in einem Zustand ist, der sich für eine Kalibrierung des Flussmesswertgebers 110 eignet. Der Zustand, der sich für eine Kalibrierung eignet, ist zum Beispiel ein Zustand, in dem es kein Durchführen einer Gaspedalbetätigung durch einen Fahrer gibt, ein Zustand, in dem keine bzw. eine Lastvariation durch ein Schalten nicht auftreten kann, ein Zustand, in dem keine Fehler in verschiedenen Messwertgebern hervorgerufen worden sind, und dergleichen. Solche Verfälschungen und Fehler können äußere Störungen in der Messung der gemessenen Menge und der Berechnung der theoretischen Menge bewirken. Schritt S2 ist ein Schritt für ein Bestimmen, ob das Fahrzeug in einem Zustand in einer Umgebung ist, die eine Stabilität der Ansaugluftmenge während eines Stichprobenverfahrens einer einzelnen Kombination aus einem gemessenen Mengenwert und einem theoretischen Mengenwert, und zwar in einer Umgebung, die für eine Kalibrierung geeignet ist, sicherstellen kann. Wenn das Fahrzeug in einer Umgebung ist, die für eine Kalibrierung geeignet ist, resultiert die Bestimmung im Schritt S2 in Ja.
Des Weiteren kann die Kalibrierung gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch ein Stichprobenverfahren der gemessenen Menge Ma und der theoretischen Menge Mb erhalten werden, indem die Ansaugluftmenge absichtlich variiert wird. Mit anderen Worten ist es, um die Ansaugluftmenge zu variieren, erforderlich, dass die Motordrehzahl und der Grad einer Öffnung des Drosselventils 420 variiert werden.
Insbesondere können unter einer Bedingung, in der die Ansaugluftmenge verhältnismäßig größer wird, größere Lasten im Vergleich mit während eines normalen Fahrens auf den Verbrennungsmotor ausgeübt werden. Deshalb kann es in Schritt S2 zusätzlich zu der Bestimmung eines Zustands, in dem es keine äußere Störung gibt, wie es oben beschrieben wurde, bestimmt werden, ob das Fahrzeug in einem sicheren Zustand, der einen unbeabsichtigten abrupten Start des Fahrzeugs und andere Situationen nicht hervorruft, ist. Zum Beispiel resultiert, wenn der Schaltbereich der neutrale Bereich ist und daneben ein Aktuator in einem funktionsunfähigen Zustand mit Bezug auf die Änderungen der Motordrehzahl und des Grads einer Öffnung des Drosselventils 420 ist, die Bestimmung in Ja. Wenn die Bestimmung in Schritt S2 in Nein resultiert, endet der Vorgangsfluss bzw. Vorgangsablauf im Hinblick auf die Kalibrierung.
Wenn die Bestimmung in Schritt S2 in Ja resultiert, rückt der Prozess zu Schritt S3 vor. Schritt S3 ist ein Schritt, in dem der Steuerungsabschnitt 100 das Rückführungsventil 620 schließt und die Motordrehzahl und die Kraftstoffeinspritzungsmenge durch den Injektor 300, und den Grad einer Öffnung des Drosselventils 420 bei vorgegebenen Zuständen festsetzt. Als Folge von Schritt S3 wird die Ansaugluftmenge von Luft, die durch den Luftansaugpfad 400 strömt, eine Flussrate, die dem festgesetzten Zustand entspricht, sein.
Nach Schritt S3 wird Schritt S4 ausgeführt. Schritt S4 ist ein Schritt für ein Bestimmen, ob die zeitlichen Variationen der gemessenen Menge Ma, die durch den Gemessene-Menge-Erlangungsabschnitt 111 erlangt wird, der Temperatur T, die durch den Temperaturerlangungsabschnitt 121 erlangt wird, und des Drucks P, der durch den Druckerlangungsabschnitt 131 erlangt wird, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs fallen. Wenn die Abweichungen dieser gemessenen Werte innerhalb des vorgegebenen Bereichs fallen, bestimmt der Steuerungsabschnitt 100, dass der Zustand der Innenseite des Luftansaugpfads 400 einen gleichbleibenden Zustand ausreichend erreicht hat. Mit anderen Worten resultiert die Bestimmung in Schritt S4 in Ja. Wenn die Bestimmung in Nein resultiert, wird der Zustand in Schritt S3 gehalten, bis diese Bestimmung in Ja resultiert.
Wenn die Bestimmung in Schritt S4 in Ja resultiert, rückt der Prozess zu Schritt S5 vor. Schritt S5 ist ein Schritt, in dem der Gemessene-Menge-Erlangungsabschnitt 111 in dem Steuerungsabschnitt 100 die gemessene Menge Ma erlangt und die theoretische Menge Mb basierend auf Formel 3 berechnet.
Nach Schritt S5 wird Schritt S6 ausgeführt. Schritt S6 ist ein Schritt, in dem der Steuerungsabschnitt 100 bestimmt, ob eine ausreichende Anzahl an gemessenen Punkten für eine Regressionsanalyse, und zwar eine ausreichende Anzahl an Kombinationen aus einem gemessenen Mengenwert Ma und einem theoretischen Mengenwert Mb, erlangt worden sind. Wie es oben beschrieben wurde, ist es in einem Fall von linearer Regression erforderlich, dass mindestens zwei gemessene Punkte erlangt werden. Jedoch ist es ungeachtet davon, welche der Regressionen, lineare Regression und nichtlineare Regression, benutzt wird, bevorzugt, dass eine größtmögliche Anzahl an gemessenen Punkten gleichmäßig über einen Untere-Flussrate-Bereich, der verhältnismäßig kleinere gemessene Mengenwerte Ma abdeckt, und einen Größere-Flussrate-Bereich, der verhältnismäßig größere gemessene Mengenwerte Ma abdeckt, erlangt werden.
Wenn es in Schritt S6 bestimmt wird, dass eine ausreichende Anzahl an gemessenen Punkten nicht erlangt worden ist, resultiert die Bestimmung in Nein und kehrt der Prozess zu Schritt S3 zurück. In diesem Fall werden die Motordrehzahl, die Kraftstoffeinspritzungsmenge durch den Injektor 300 und der Öffnungsgrad des Drosselventils 420 von dem Ansaugluftmengenerlangungszustand, der zuvor festgesetzt worden ist, geändert, um die Ansaugluftmenge zu ändern. Des Weiteren wird innerhalb eines Untere-Flussrate-Bereichs die Ansaugluftmenge einzig durch ein Einstellen des Grads einer Öffnung des Drosselventils 420 in einem Zustand, in dem die Motordrehzahl verhältnismäßig kleiner ist, eingestellt. Innerhalb eines Mittlere-Flussrate-Bereichs und eines Größere-Flussrate-Bereichs ist es bevorzugt, dass die Ansaugluftmenge durch die Motordrehzahl eingestellt wird, während das Drosselventil 420 völlig geöffnet ist.
Wenn es in Schritt S6 bestimmt wird, dass eine ausreichende Anzahl an gemessenen Punkten erlangt worden ist und die Bestimmung in Schritt S6 in Ja resultiert, rückt der Prozess zur Schritt S7 vor. Schritt S7 ist ein Schritt, in dem der Steuerungsabschnitt 100 eine Regressionsanalyse ausführt, um eine Regressionscharakteristiklinie zu berechnen. Das spezifische Konzept der Berechnung der Regressionscharakteristiklinie ist oben beschrieben worden und wird nicht detailliert beschrieben.
Nach Schritt S7 rückt der Prozess zu Schritt S8 vor. Schritt S8 ist ein Schritt, in dem der Steuerungsabschnitt 100 die berechnete Regressionscharakteristiklinie in den Speicher 140 speichert. Die Speicherung der Regressionscharakteristiklinie ist ebenso oben beschrieben worden und wird nicht detailliert beschrieben.
Folglich wird es während eines Fahrens und dergleichen dem Steuerungsabschnitt 100 ermöglicht, die durch den Flussmesswertgeber 110 detektierte gemessene Menge Ma basierend auf der Regressionscharakteristiklinie in eine geschätzte Menge umzuwandeln, und wird diesem des Weiteren ermöglicht, die Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor 300 zu steuern und die Grade einer Öffnung des Luftansaugventils 410, des Luftauslassventils 510, des Rückführungsventils 620 und des Drosselventils 420 basierend auf der geschätzten Menge zu steuern.
Als Nächstes werden Effekte und Vorteile des Einspritzungssteuergeräts und des Einspritzungssteuerungssystems, das das Einspritzungssteuergerät gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält, beschrieben.
Wenn das Volumen V (eine Konstante) von Luft, die in den Zylinder 210 eingeleitet wird, als eine Information einleitend gehalten wird, kann der Steuerungsabschnitt 100 eine theoretische Ansaugluftmenge (eine theoretische Menge Mb) durch ein Erlangen der Temperatur T und des Drucks P zu einem beliebigen Zeitpunkt, nachdem der Luftansaugpfad 400 in den Zylinder 210 montiert wurde, berechnen. Zusätzlich kann durch ein Erlangen eines gemessenen Werts der Ansaugluftmenge (einer gemessenen Menge Ma) der Steuerungsabschnitt 100 eine Regressionsanalyse zwischen der gemessenen Menge und der berechneten theoretischen Menge durchführen. Mit anderen Worten kann der Steuerungsabschnitt 100 eine Regressionscharakteristiklinie, die auf das Regressionsverhältnis zwischen der gemessenen Menge und der theoretischen Menge schließen lässt, berechnen und kann dieser ebenso eine geschätzte Menge, die für eine Einspritzungssteuerung zu benutzen ist, von der Regressionscharakteristiklinie und der gemessenen Menge ableiten.
Die berechnete Regressionscharakteristiklinie ist typisch für das Verbrennungsmotorsystem, das den Zylinder 210 und den Luftansaugpfad 400, die miteinander zusammengefügt bzw. montiert sind, enthält. Dies beseitigt die Notwendigkeit eines einleitenden Ansammelns von Daten über Charakteristiken des Flussmesswertgebers bei einem bzw. durch ein Berücksichtigen der Form des Luftansaugpfads 400 und dergleichen. Des Weiteren wird die Regressionscharakteristiklinie basierend auf gemessenen Mengen in jedem individuellen System berechnet und beinhaltet diese deshalb Fehlerfaktoren, wie beispielsweise Herstellungsabweichungen des Luftansaugpfads 400 und dergleichen. Dementsprechend ist es im Vergleich mit einem Fall eines individuellen Entstehens von jeden Daten über Charakteristiken, die einleitend und tatsächlich gemessen worden sind, möglich, die Genauigkeit einer Schätzung der Ansaugluftmenge in jedem individuellen System zu verbessern.
Modifikationen
Es kann die Wahrscheinlichkeit und die Genauigkeit der gemessenen Menge Ma und der theoretischen Menge Mb, die in Schritt S5 erlangt und berechnet werden, bestimmt werden und bestimmt werden, ob diese gemessenen Punkte in einem Berechnen der Regressionscharakteristiklinie verwendet werden sollten.
Es kann die Wahrscheinlichkeit und die Genauigkeit der in Schritt S7 berechneten Regressionscharakteristiklinie bestimmt werden und bestimmt werden, ob diese Regressionscharakteristiklinie in einem Berechnen einer geschätzten Menge verwendet werden sollte.
6 stellt einen Fluss bzw. Ablauf von Vorgängen des Steuerungsabschnitts 100, der die vorgenannten Bestimmungen enthält, dar. Spezifischer wird Schritt S9 nach Schritt S5 in dem Vorgangsfluss bzw. Vorgangsablauf, der in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, durchgeführt. Des Weiteren wird Schritt S10 nach Schritt S7 durchgeführt.
Schritt S9 ist ein Schritt, in dem der Steuerungsabschnitt 100 bestimmt, ob der gemessene Punkt der gemessenen Menge Ma und der theoretischen Menge Mb, die in Schritt S5 erlangt und berechnet worden sind, genau ist. Zum Beispiel sind, wie es in 7 dargestellt ist, für einen bestimmten gemessenen Mengenwert Ma ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert der theoretischen Menge, die erwartet werden kann, einleitend festgesetzt worden. 7 stellt eine obere Grenzlinie als eine Aggregation von oberen Grenzwerten, die die Gesamtheit der gemessenen Menge Ma abdeckt, dar. 7 stellt ebenso eine untere Grenzlinie als eine Aggregation von unteren Grenzwerten, die die Gesamtheit der gemessenen Menge Ma abdeckt, dar.
Wenn der in Schritt S5 erhaltene gemessene Punkt, in dem Bereich, der niedriger als die obere Grenzlinie oder gleich dieser ist und höher als die untere Grenzlinie oder gleich dieser ist, existiert, bestimmt der Steuerungsabschnitt 100, dass Schritt S9 in Ja resultiert und rückt der Prozess zu Schritt S6 vor. Wenn der gemessene Punkt abweichend von dem Bereich, der niedriger als die obere Grenzlinie oder gleich dieser ist und höher als die untere Grenzlinie oder gleich dieser ist, ist, resultiert die Bestimmung in Schritt S9 in Nein. Wenn die Bestimmung in Schritt S9 in Nein resultiert, kehrt der Prozess zu Schritt S3 zurück. In diesem Fall kann in Schritt S3 der Ansaugluftmengenerlangungszustand in derselben Bedingung wie die vor dem Zurückkehren des Schritts sein oder kann dieser in einer unterschiedlichen Bedingung sein.
Ein Bestimmen, ob der gemessene Punkt zwischen der oberen Grenzlinie und der unteren Grenzlinie existiert, wie es oben beschrieben wurde, entspricht dem gemessenen Punkt, und zwar einem Bestimmen der Wahrscheinlichkeit von diesem. Neben der Bestimmung der Wahrscheinlichkeit kann die Genauigkeit des gemessenen Punkts bestimmt werden. Spezifischer werden in Schritt S5 mehrere Messungen in demselben Ansaugluftmengenerlangungszustand durchgeführt. Wenn eine Standardabweichung im Hinblick auf die Vielzahl von gemessenen Punkten kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert oder gleich diesem ist, kann die Bestimmung in Schritt S9 in Ja resultieren.
Schritt S10 ist ein Schritt, in dem der Steuerungsabschnitt 100 bestimmt, ob die in Schritt S7 berechnete Regressionscharakteristiklinie genau ist.
In ähnlicher Weise wie die Bestimmung der Wahrscheinlichkeit in Schritt S6 sind eine obere Grenzlinie und eine untere Grenzlinie einleitend definiert worden. Wenn die in Schritt S7 erhaltene Regressionscharakteristiklinie in dem Bereich, der niedriger als die obere Grenzlinie oder gleich dieser ist und höher als die untere Grenzlinie oder gleich dieser ist, existiert, resultiert die Bestimmung in Schritt S10 in Ja und rückt der Prozess zu Schritt S8 vor. Wenn die Regressionscharakteristiklinie von dem Bereich, der niedriger als die obere Grenzlinie oder gleich dieser ist, jedoch höher als die untere Grenzlinie oder gleich dieser ist, abweicht, resultiert die Bestimmung in Schritt S10 in Nein. Wenn die Bestimmung in Schritt S10 in Nein resultiert, beendet der Steuerungsabschnitt 100 den Vorgangsfluss bzw. Vorgangsablauf. Alternativ kann der Steuerungsabschnitt 100 zu Schritt S3 zurückkehren und eine Messung wieder starten.
Ein Bestimmen, ob die Regressionscharakteristiklinie zwischen der oberen Grenzlinie und der unteren Grenzlinie existiert, wie es oben beschrieben wurde, entspricht der Regressionscharakteristiklinie, und zwar einem Bestimmen der Wahrscheinlichkeit von dieser. Neben der Bestimmung der Wahrscheinlichkeit kann die Genauigkeit der Regressionscharakteristiklinie bestimmt werden. Spezifischer kann, wenn ein Koeffizient einer Bestimmung im Hinblick auf die Regressionscharakteristiklinie, die von der Regressionsanalyse in Schritt S7 resultiert, größer als ein vorgegebener Schwellenwert oder gleich diesem ist, die Bestimmung in Schritt S10 in Ja resultieren. Ist zum Beispiel der Koeffizient einer Bestimmung im Hinblick auf die Regressionscharakteristiklinie größer als oder gleich 0,8, resultiert die Bestimmung in Schritt S10 in Ja.
Schritt S9 und Schritt S10 für ein Bestimmen der Wahrscheinlichkeit und der Genauigkeit sind für ein Berechnen der Regressionscharakteristiklinie nicht erforderlich. Jedoch ist es durch ein Durchführen bei mindestens einem dieser Schritte möglich, die Wahrscheinlichkeit der Regressionscharakteristiklinie sicherzustellen. Mit anderen Worten ist es möglich, die geschätzte Menge mit höherer Wahrscheinlichkeit und mit höherer Genauigkeit zu berechnen.
Andere Ausführungsformen
Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorgenannte Ausführungsform beschränkt und kann diese durch ein Machen verschiedener Änderungen implementiert werden, ohne von dem Sinn der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Obwohl die vorgenannte Ausführungsform und die vorgenannte Modifikation mit Bezug auf ein Einspritzungssteuerungssystem in einem Dieselmotor beschrieben worden sind, ist es ebenso möglich, Regressionscharakteristiklinien in ähnlicher Weise mit Bezug auf einen Benzinmotor, der einen Zünder enthält, zu berechnen. Mit anderen Worten kann der Fluss bzw. Ablauf der Vorgänge des Steuerungsabschnitts 100 ungeachtet davon, ob der Motor ein Dieselmotor oder ein Benzinmotor ist, ausgeführt werden. Des Weiteren ist der Abgasrückführungsmechanismus (EGR-Mechanismus) nicht wesentlich.
Des Weiteren ist es, obwohl die vorgenannte Ausführungsform und die vorgenannte Modifikation mit Bezug auf den Fall beschrieben worden sind, in dem eine Regressionscharakteristiklinie mit Hauptaugenmerk auf einen einzelnen Zylinder berechnet wird, ebenso möglich, eine Regressionscharakteristiklinie in ähnlicher Weise in Fällen von mehreren Zylindern zu berechnen. In einem Verbrennungsmotor, der eine Vielzahl von Zylindern 210 enthält, werden in einem Fall, in dem Flussmesswertgeber 110 jeweilig in mit den Zylindern 210 verbundenen Luftansaugpfaden 400 installiert sind, Kalibrierungen an den jeweiligen Flussmesswertgebern durchgeführt und wird dieselbe Anzahl an Regressionscharakteristiklinien wie die Anzahl der Flussmesswertgeber 110 (die Anzahl der Zylinder) berechnet. Dagegen wird in einem Fall, in dem ein einzelner Flussmesswertgeber 110 stromaufwärts von Verzweigungen der Luftansaugpfade 400 in Richtung der jeweiligen Zylinder 210 installiert ist, eine Kalibrierung an diesem einzelnen Flussmesswertgeber 110 durchgeführt und wird eine einzelne Regressionscharakteristiklinie berechnet.
Des Weiteren können, obwohl die vorgenannte Ausführungsform und die vorgenannte Modifikation mit Bezug auf den Fall beschrieben worden sind, in dem der Flussmesswertgeber 110, der Temperaturmesswertgeber 120 und der Druckmesswertgeber 130 jeweilig als der Flussratendetektionsabschnitt, der Temperaturdetektionsabschnitt und der Druckdetektionsabschnitt die jeweiligen physikalischen Größen direkt detektieren, diese physikalische Größen durch Berechnungen unter Verwendung anderer Charakteristikwerte und dergleichen indirekt detektiert werden.
Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf Ausführungsformen von dieser beschrieben worden ist, soll davon ausgegangen werden, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung ist gedacht, um verschiedene Modifikationsanordnungen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Zusätzlich sind während bzw. mit den verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder einzig ein einzelnes Element enthalten, ebenso innerhalb des Sinnes und Geltungsbereichs der vorliegenden Offenbarung.
Ein Einspritzungssteuergerät und ein Einspritzungssteuerungssystem enthalten einen Steuerungsabschnitt für ein Steuern einer Einspritzung eines Kraftstoffs in einen Verbrennungsmotor. Der Steuerungsabschnitt enthält einen Gemessene-Menge-Erlangungsabschnitt, der eine gemessene Menge erlangt, die ein gemessener Wert einer Ansaugluftmenge innerhalb eines Luftansaugpfads für eine Einleiten von Luft in einen Zylinder, der einen Kolben unterbringt, ist, einen Temperaturerlangungsabschnitt, der eine Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads erlangt, und einen Druckerlangungsabschnitt, der einen Druck innerhalb des Luftansaugpfads erlangt. Der Steuerungsabschnitt führt ein Stichprobenverfahren der gemessenen Menge und einer theoretischen Menge, die gemäß einer vorgegebenen theoretischen Formel basierend auf der Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads, dem Druck innerhalb des Luftansaugpfads und einem Volumen von Luft berechnet wird, das in den Zylinder eingeleitet wird, bis der Kolben einen unteren Totpunkt erreicht, durch, während die Ansaugluftmenge variiert wird. Der Steuerungsabschnitt berechnet eine Regressionscharakteristiklinie, die auf ein Regressionsverhältnis zwischen der gemessenen Menge und der theoretischen Menge schließen lässt. Des Weiteren steuert der Steuerungsabschnitt eine Einspritzung des Kraftstoffs basierend auf einer geschätzten Menge, die der gemessenen Menge entspricht, und zwar auf der Regressionscharakteristiklinie.
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 2011-144682 A [0002]

Claims

Einspritzungssteuergerät, das einen Steuerungsabschnitt (100) für ein Steuern einer Einspritzung eines Kraftstoffs in einen Verbrennungsmotor aufweist, wobei der Steuerungsabschnitt enthält: einen Gemessene-Menge-Erlangungsabschnitt (111), der eine gemessene Menge erlangt, die ein gemessener Wert einer Ansaugluftmenge innerhalb eines Luftansaugpfads für ein Einleiten von Luft in einen Zylinder (210), der einen mit einer Kurbelwelle (230) gekoppelten Kolben (200) unterbringt, ist, einen Temperaturerlangungsabschnitt (121), der eine Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads erlangt, und einen Druckerlangungsabschnitt (131), der einen Druck innerhalb des Luftansaugpfads erlangt, wobei: der Steuerungsabschnitt ein Stichprobenverfahren der gemessenen Menge und einer theoretischen Menge, die gemäß einer vorgegebenen theoretischen Formel basierend auf der Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads, dem Druck innerhalb des Luftansaugpfads und einem Volumen von Luft berechnet wird, das in den Zylinder eingeleitet wird, bis der Kolben einen unteren Totpunkt erreicht, durchführt, während die Ansaugluftmenge variiert wird, der Steuerungsabschnitt eine Regressionscharakteristiklinie, die auf ein Regressionsverhältnis zwischen der gemessenen Menge und der theoretischen Menge schließen lässt, berechnet, und der Steuerungsabschnitt eine Einspritzung des Kraftstoffs steuert basierend auf einer geschätzten Menge der gemessenen Menge entsprechend auf der Regressionscharakteristiklinie.
Einspritzungssteuergerät gemäß Anspruch 1, wobei der Steuerungsabschnitt mindestens einen der Werte, Grad einer Öffnung eines Drosselventils (420), das in dem Luftansaugpfad installiert ist, und Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors, variiert, um die Ansaugluftmenge für ein Durchführen eines Stichprobenverfahrens der gemessenen Menge und der theoretischen Menge zu variieren.
Einspritzungssteuergerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Steuerungsabschnitt die Regressionscharakteristiklinie unter einer vorgegebenen Bedingung, in der eine Stabilität der Ansaugluftmenge während eines Stichprobenverfahrens einer einzelnen Kombination aus der gemessenen Menge und der theoretischen Menge sichergestellt werden kann, berechnet.
Einspritzungssteuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Steuerungsabschnitt eine Wahrscheinlichkeit oder Genauigkeit im Hinblick auf die berechnete Regressionscharakteristiklinie berechnet und die geschätzte Menge basierend auf der Regressionscharakteristiklinie, die eine vorgegebene Bedingung erfüllt, berechnet.
Einspritzungssteuerungssystem, das aufweist: einen Zylinder (210), der einen Kolben (200), der mechanisch mit einer Kurbelwelle (230) gekoppelt ist, unterbringt, einen Luftansaugpfad (400), der Luft in den Zylinder einleitet, einen Flussratendetektionsabschnitt (110), der in dem Luftansaugpfad installiert ist und eine Ansaugluftmenge in dem Luftansaugpfad detektiert, einen Temperaturdetektionsabschnitt (120), der in dem Luftansaugpfad installiert ist und eine Temperatur innerhalb des Luftansaugpfads detektiert, einen Druckdetektionsabschnitt (130), der in dem Luftansaugpfad installiert ist und einen Druck innerhalb des Luftansaugpfads detektiert, und einen Steuerungsabschnitt (100), der eine Einspritzung eines Kraftstoffs steuert, wobei: der Steuerungsabschnitt ein Stichprobenverfahren einer gemessenen Menge der Ansaugluftmenge, die durch den Flussratendetektionsabschnitt detektiert wird, und einer theoretischen Menge, die in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen theoretischen Formel basierend auf der Temperatur, die durch den Temperaturdetektionsabschnitt detektiert wird, dem Druck, der durch den Druckdetektionsabschnitt detektiert wird, und einem Volumen von Luft berechnet wird, das in den Zylinder eingeleitet wird, bis der Kolben einen unteren Totpunkt erreicht, durchführt, während die Ansaugluftmenge variiert wird, der Steuerungsabschnitt eine Regressionscharakteristiklinie, die auf ein Regressionsverhältnis zwischen der gemessenen Menge und der theoretischen Menge schließen lässt, berechnet und der Steuerungsabschnitt eine Einspritzung eines Kraftstoffs steuert basierend auf einer geschätzten Menge der gemessenen Menge entsprechend auf der Regressionscharakteristiklinie,.