DE102018127413A1

DE102018127413A1 - Steuereinrichtung für verbrennungsmotor und lernwertlernverfahren in dem verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102018127413A1
Application number: DE102018127413.0A
Authority: DE
Inventors: Masanao Idogawa; Narumi MURAKAMI; Motohiro Sugimoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2019-06-13
Anticipated expiration: 2038-11-03
Also published as: US10711722B2; CN109812348A; CN109812348B; DE102018127413B4; US20190153972A1; JP2019094836A; JP6863247B2

Abstract

Eine Steuereinrichtung weist auf: eine P/L-Lerneinheit, die ein P/L-Lernen durchführt, eine Ablasslemeinheit, die ein Ablasslernen durchführt, eine Gemischzusammensetzungslerneinheit, die ein Gemischzusammensetzungslernen durchführt, und eine Speichereinheit, die Lernergebnisse speichert. Wenn die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse bei einem Motorstart nicht in der Speichereinheit gespeichert sind, lernt die P/L-Lerneinheit eine Einspritzeigenschaft eines Zylindereinspritzventils durch den P/L-Lernprozess jedes Mal, wenn das Zylindereinspritzventil die P/L-Einspritzung durchführt, und unterbricht den P/L-Lernprozess, bevor der P/L-Lernprozess abgeschlossen ist. Die Ablasslerneinheit führt den Ablasslernprozess durch, und die Gemischzusammensetzungslerneinheit startet den Gemischzusammensetzungslernprozess unter der Voraussetzung, dass der P/L-Lernprozess unterbrochen ist. Dann nimmt die P/L-Lemeinheit den P/L-Lernprozess unter der Voraussetzung wieder auf, dass der Ablasslernprozess abgeschlossen ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung eines Verbrennungsmotors, die auf einen Verbrennungsmotor angewendet wird, der ein Zylindereinspritzventil aufweist, das Kraftstoff in einen Zylinder einspritzt. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Lernverfahren für einen Lernwert in dem Verbrennungsmotor.
Eine Steuereinrichtung eines Verbrennungsmotors, die bewirkt, dass ein Zylindereinspritzventil eine Teilhubeinspritzung, bei der eine Kraftstoffeinspritzung beendet wird, bevor ein Ventilkörper eine vollständig offene Position erreicht, und eine Vollhubeinspritzung, bei der die Kraftstoffeinspritzung beendet wird, nachdem der Ventilkörper die vollständig offene Position erreicht hat, durchführt, ist in der Technik bekannt. Bei der Steuereinrichtung, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2015-190318 beschrieben ist, wird ein Lernprozess in Bezug auf die Teilhubeinspritzung durchgeführt, wenn eine vorab festgelegte Lernbedingung erfüllt ist.
Wenn der Lernprozess in Bezug auf die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, wird eine geforderte Einspritzmenge für ein Zylindereinspritzventil in eine fest eingestellte Einspritzmenge, die eine Einspritzmenge für eine Vollhubeinspritzung ist, und eine vorab festgelegte Einspritzmenge, die eine Einspritzmenge für eine Teilhubeinspritzung ist, aufgeteilt. Zuerst wird eine Vollhubeinspritzung durchgeführt, um das Zylindereinspritzventil auf Basis der fest eingestellten Einspritzmenge zu betätigen. Dann wird eine Teilhubeinspritzung durchgeführt, um das Zylindereinspritzventil auf Basis der vorab festgelegten Einspritzmenge zu betätigen. Wenn die Teilhubeinspritzung auf solche Weise durchgeführt wird, wird die Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils, wenn bewirkt wird, dass die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, gelernt, so dass sich in dem Lernprozess eine Abweichung eines Sollwerts einer Ventilschließungszeit des Zylindereinspritzventils, die aufgrund der vorab festgelegten Einspritzmenge bestimmt wird, und einer tatsächlichen Ventilschließungszeit des Zylindereinspritzventils „0“ annähert.
Die Einspritzeigenschaft, die durch den Lernprozess der Teilhubeinspritzung ermittelt wird, wird in einer Speichereinheit des Verbrennungsmotors gespeichert. Falls die Speichereinheit jedoch nicht mit Leistung versorgt wird, wie etwa dann, wenn die Batterie ausgetauscht wird, wird die Einspritzeigenschaft aus der Speichereinheit gelöscht. Falls die Einspritzeigenschaft nicht in der Speichereinheit gespeichert ist, wenn der Motor gestartet wird, wird somit der Lernprozess in Bezug auf die Teilhubeinspritzung während des Motorbetriebs durchgeführt.
In der Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor können ein Gemischzusammensetzungslernprozess, in dem ein Lernwert in Bezug auf ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis berechnet wird, und ein Ablasslernprozess, in dem eine Konzentration eines Kraftstoffdampfs berechnet wird, der in einen Ansaugkanal abgelassen wird, wenn der Kraftstoffdampf aus einem Behälter in den Ansaugkanal abgelassen wird, zusätzlich zum Lernprozess der Teilhubeinspritzung durchgeführt werden. Die aus den einzelnen Lernprozessen erhaltenen Lernergebnisse werden auf die gleiche Weise wie der Lernprozess, der durch den Lernprozess der Teilhubeinspritzung erhalten wird, in der Speichereinheit gespeichert. Wenn die Speichereinheit nicht mit Leistung versorgt wird, werden somit die Lernergebnisse, die aus dem Gemischzusammensetzungslernprozess und dem Ablasslernprozess erhalten werden, ebenfalls aus der Speichereinheit gelöscht. Falls solche Lernergebnisse nicht in der Speichereinheit gespeichert sind, wenn der Motor gestartet wird, müssen daher auch der Gemischzusammensetzungslernprozess und der Ablasslernprozess zusätzlich zum Lernprozess der Teilhubeinspritzung durchgeführt werden.
Der Abgasaspekt des Verbrennungsmotors kann durch Abschließen eines solchen Lernprozesses stabilisiert werden. Wenn das Lernergebnis eines solchen Lernprozesses aus der Speichereinheit gelöscht wird, ist es daher erstrebenswert, dass jeder oben beschriebenen Lernprozesse effizient durchgeführt und so schnell wie möglich abgeschlossen wird.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Um das oben genannte Problem zu lösen, wird eine Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor auf einen Verbrennungsmotor angewendet, der ein Zylindereinspritzventil aufweist, das Kraftstoff in einen Zylinder einspritzt. Die Steuereinrichtung weist eine Einspritzungssteuereinheit auf, die eine Betätigung des Zylindereinspritzventils auf Basis einer geforderten Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils steuert. Wenn eine Teilhubeinspritzung, bei der eine Kraftstoffeinspritzung beendet wird, bevor ein Ventilkörper eine vollständig offene Position erreicht, im Zylindereinspritzventil durchgeführt wird, führt eine Teilhublerneinheit einen Teilhublernprozess durch, bei dem auf Basis eines aktuellen Korrelationswerts der geforderten Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils und eines Korrelationswerts der tatsächlichen Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils eine Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils gelernt wird, so dass eine Abweichung des Korrelationswerts der geforderten Einspritzmenge und des Korrelationswerts einer tatsächlichen Einspritzmenge verringert wird, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird. Die Teilhublerneinheit schließt den Teilhublernprozess ab, wenn die Abweichung kleiner ist als ein vorgeschriebener Wert. Eine Ablasslerneinheit führt einen Ablasslernprozess durch, bei dem eine Konzentration eines Kraftstoffdampfs gelernt wird, der in einen Ansaugkanal abgelassen wird, wenn ein Ablassen des Kraftstoffdampfs, der in einem Behälter aufgefangen worden ist, in den Ansaugkanal zugelassen ist. Eine Gemischzusammensetzungsrückmeldeeinheit aktualisiert ein Korrekturverhältnis einer Gemischzusammensetzung, um eine Abweichung eines Gemischzusammensetzungserfassungswerts, der ein Erfassungswert der Gemischzusammensetzung eines Gemisches ist, das im Verbrennungsmotor verbrannt wird, und einer Soll-Gemischzusammensetzung, das heißt eines Sollwerts der Gemischzusammensetzung ist, zu verringern. Eine Gemischzusammensetzungslerneinheit führt einen Gemischzusammensetzungslernprozess durch, bei dem ein Lernwert der Gemischzusammensetzung so aktualisiert wird, dass sich das Korrekturverhältnis „0“ annähert. Eine Speichereinheit speichert Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse.
Wenn beim Motorstart die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse nicht in der Speichereinheit gespeichert sind, lernt die Teilhublerneinheit die Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess jedes Mal, wenn das Zylindereinspritzventil die Teilhubeinspritzung durchführt, in einer Situation, in der ein Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal angehalten ist, unterbricht den Teilhublernprozess, bevor der Teilhublernprozess abgeschlossen ist, und nimmt dann den Teilhublernprozess unter der Voraussetzung wieder auf, dass der Ablasslernprozess abgeschlossen worden ist. Für den Fall, dass die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse beim Motorstart nicht in der Speichereinheit gespeichert sind, ist die Ablasslerneinheit dafür ausgelegt, ein Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal zuzulassen, vorausgesetzt, dass der Teilhublernprozess unterbrochen ist, und dann den Ablasslernprozess durchzuführen. Für den Fall, dass die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse beim Motorstart nicht in der Speichereinheit gespeichert sind, ist die Gemischzusammensetzungslerneinheit dafür ausgelegt, den Gemischzusammensetzungslernprozess zu starten, vorausgesetzt, dass der Teilhublernprozess unterbrochen ist.
Der Teilhublernprozess ist ein Prozess, in dem die Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils gelernt wird, um eine Abweichung eines Forderungswerts einer Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils und einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge des Zylindereinspritzventils zu verringern, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird. Ein solcher Teilhublernprozess wird immer dann durchgeführt, wenn das Zylindereinspritzventil die Teilhubeinspritzung durchführt. Da das Lernen der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess mit der wachsenden Zahl ausgeführter Teilhubeinspritzungen fortschreitet, wird die Abweichung allmählich kleiner. Anders ausgedrückt kann angenommen werden, dass das Lernen der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess nicht sehr schnell voranschreitet, wenn die Zahl der ausgeführten Teilhubeinspritzungen klein ist. Wenn die Teilhubeinspritzung in einer Situation durchgeführt wird, wo das Lernen der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils nicht sehr schnell voranschreitet, wird die Abweichung eher größer. Wenn das Ablassen des Kraftstoffdampfs, der vom Behälter aufgefangen wurde, zugelassen wird und der Ablasslernprozess in der Situation durchgeführt wird, dass das Lernen der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils nicht sehr weit fortgeschritten ist, schlägt sich die Abweichung stark im Lernergebnis des Ablasslernprozesses nieder. Infolgedessen kann die Lerngenauigkeit in Bezug auf die Konzentration des Kraftstoffdampfs durch den Ablasslernprozess niedrig werden.
Wenn die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse beim Motorstart nicht in der Speichereinheit gespeichert sind, wird bei der oben beschriebenen Konfiguration das Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal angehalten, und der Teilhublernprozess wird in einem Zustand durchgeführt, wo weder der Ablasslernprozess noch der Gemischzusammensetzungslernprozess durchgeführt werden. Somit wird das Lernen der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess vorangetrieben, wenn weder der Ablasslernprozess noch der Gemischzusammensetzungslernprozess durchgeführt werden. Der Teilhublernprozess wird in einem Stadium, wo die Abweichung des Forderungswertes der Kraftstoffeinspritzmenge und der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge während eines Teilhubs in einem bestimmten Maß gesunken ist, erst einmal angehalten. Das Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal wird dann zugelassen, und der Ablasslernprozess und der Gemischzusammensetzungslernprozess werden gestartet. Da die Abweichung in diesem Fall in einem bestimmten Maß verringert ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Lerngenauigkeit in Bezug auf die Konzentration des Kraftstoffdampfs durch den Ablasslernprozess sinkt, auch wenn die Teilhubeinspritzung in einem Zeitraum durchgeführt wird, in dem der Ablasslernprozess durchgeführt wird.
Wenn der Ablasslernprozess abgeschlossen ist, wird der Gemischzusammensetzungslernprozess fortgesetzt und der Teilhublernprozess wird wiederaufgenommen. Anders ausgedrückt wird der Gemischzusammensetzungslernprozess parallel zum Teilhublernprozess durchgeführt. In diesem Fall wurde das Lernen der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess in einem bestimmten Maß vorangebracht, und somit ist es weniger wahrscheinlich, dass die Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung durch den Gemischzusammensetzungslernprozess sinkt, auch wenn die Teilhubeinspritzung, um den Teilhublernprozess durchzuführen, während der Durchführung des Gemischzusammensetzungslemprozesses durchgeführt wird. Ferner kann der Gemischzusammensetzungslernprozess im Vergleich zu dann, wenn der Gemischzusammensetzungslernprozess durchgeführt wird, nachdem der Teilhublernprozess abgeschlossen wurde, früher abgeschlossen werden.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann daher jeder Lernprozess durch effizientes Durchführen der einzelnen Lernprozesse früh abgeschlossen werden.
Da das Lernen der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess mit der wachsenden Anzahl ausgeführter Teilhubeinspritzungen fortschreitet, wird die Abweichung des Forderungswertes der Kraftstoffeinspritzmenge und der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge während einer Teilhubeinspritzung allmählich kleiner. Wenn die Zahl der ausgeführten Teilhubeinspritzungen die vorgeschriebene Zahl erreicht, kann daher eine Bestimmung getroffen werden, dass die Abweichung durch den Teilhublernprozess verringert ist.
Für den Fall, dass das Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal beendet wird und dann der Teilhublernprozess durchgeführt wird, ist somit die Teilhublerneinheit dafür ausgelegt, den Teilhublernprozess zu unterbrechen, vorausgesetzt, dass die Teilhubeinspritzung so oft ausgeführt worden ist wie es einer Vorgabe entspricht.
Zum Beispiel ist die Einspritzungssteuereinheit dafür ausgelegt, eine Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils auf mehrere Male, einschließlich einer Teilhubeinspritzung, zu verteilen, vorausgesetzt, dass gerade ein Motorbetrieb in einer vorgegebenen Lastregion durchgeführt wird. Vorzugsweise weist in diesem Fall die Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor eine Lastregioneneinstelleinheit auf, die dafür ausgelegt ist, eine Untergrenze für die vorgegebene Lastregion einzustellen, die mit einem Anstieg der Temperatur eines distalen Endabschnitts des Zylindereinspritzventils höher wird, bevor der Ablasslernprozess abgeschlossen ist.
Das Maß der Senkung der Temperatur des distalen Endabschnitts des Zylindereinspritzventils, die durch Einspritzen des Kraftstoffs aus dem Zylindereinspritzventil stattfindet, wird mit einem Anstieg der Kraftstoffeinspritzmenge des Zylindereinspritzventils tendenziell größer. Ferner sammelt sich eine Ablagerung am distalen Endabschnitt umso leichter an, je höher die Temperatur des distalen Endabschnitts des Zylindereinspritzventils ist. Wenn die Temperatur des distalen Endabschnitts hoch ist, ist es daher nicht erstrebenswert, die Teilhubeinspritzung mit einer kleinen Kraftstoffeinspritzmenge durchzuführen. Was dies betrifft, so wird gemäß der oben beschriebenen Konfiguration die Untergrenze für die vorgegebene Lastregion in einem Fall, wo die Temperatur des distalen Endabschnitts des Zylindereinspritzventils hoch ist, im Vergleich zu einem Fall, wo die Temperatur des distalen Endabschnitts niedrig ist, höher, und somit ist es weniger wahrscheinlich, dass die Teilhubeinspritzung einer kleinen Kraftstoffeinspritzmenge durchgeführt wird. Somit kann eine Ansammlung einer Anlagerung am distalen Endabschnitt des Zylindereinspritzventils erschwert werden.
Die Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor kann eine Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit aufweisen. Wenn die Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils auf mehrere Male aufgeteilt wird, berechnet die Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit eine geforderte Einspritzmenge jeder Teil-Kraftstoffeinspritzung auf Basis einer Basis-Einspritzmenge, die ein Rechenwert einer Kraftstoffeinspritzmenge auf Basis einer Motorbelastungsrate und des von der Gemischzusammensetzungsrückmeldeeinheit berechneten Korrekturverhältnisses ist. Die Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit berechnet die geforderte Einspritzmenge jeder Kraftstoffeinspritzung so, dass dann, wenn das Korrekturverhältnis ein negativer Wert ist, die geforderte Einspritzmenge jeder Kraftstoffeinspritzung mit einem Anstieg eines absoluten Werts des Korrekturverhältnisses kleiner wird. Vorzugsweise steuert die Einspritzungssteuereinheit die Betätigung des Zylindereinspritzventils auf Basis des Rechenergebnisses der Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit. Die Lastregioneneinstelleinheit erhöht die Untergrenze für die vorgegebene Lastregion mit einem Anstieg des absoluten Werts des Korrekturverhältnisses, wenn das Korrekturverhältnis ein negativer Wert ist.
Wenn die Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils auf mehrere Male aufgeteilt wird, wird die geforderte Einspritzmenge jeder Kraftstoffeinspritzung auf einen Wert eingestellt, in dem sich eine Basis-Einspritzmenge und ein Korrekturverhältnis niederschlagen. Wenn jede Teil-Einspritzung die Teilhubeinspritzung enthält, wird somit die geforderte Einspritzmenge in Bezug auf die Teilhubeinspritzung tendenziell kleiner, wenn das Korrekturverhältnis ein negativer Wert ist.
Bei der Teilhubeinspritzung kommt es leicht zu einer Schwankung der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge, da die geforderte Einspritzmenge kleiner ist. Wenn das Korrekturverhältnis ein negativer Wert ist und der absolute Wert des Korrekturverhältnisses groß ist, wird somit die geforderte Einspritzmenge in Bezug auf die Teilhubeinspritzung zu klein, und die Schwankung der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge während der Teilhubeinspritzung wird tendenziell größer. Wenn die Schwankung der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge groß ist, kann somit die Lerngenauigkeit der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess geringer werden.
Was dies betrifft, so wird in der oben beschriebenen Konfiguration die Untergrenze für die vorgegebene Lastregion mit einem Anstieg des absoluten Werts des Korrekturverhältnisses erhöht, wenn das Korrekturverhältnis ein negativer Wert ist. Wenn der Motorbetrieb in der vorgegebenen Lastregion durchgeführt wird und die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, kann somit verhindert werden, dass die Kraftstoffeinspritzmenge zu klein wird. Da die Schwankung der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge bei der Teilhubeinspritzung unterdrückt werden kann, kann somit die Verringerung der Lemgenauigkeit der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils im Teilhublernprozess unterdrückt werden.
Wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, während der Gemischzusammensetzungslernprozess durchgeführt wird, schlägt sich die Abweichung des Forderungswertes der Kraftstoffeinspritzmenge und der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge manchmal im Lernwert der Gemischzusammensetzung nieder, der im Gemischzusammensetzungslernprozess aktualisiert wird. Ferner kommt es bei der Teilhubeinspritzung in einer Situation, wo die Motorbelastungsrate niedrig ist, leicht zu einer Schwankung der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge, da die geforderte Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils klein ist. Anders ausgedrückt besteht die Möglichkeit, dass die Schwankung bei der Teilhubeinspritzung in einer Situation, wo die Motorbelastungsrate niedrig ist, groß wird. Wenn die Abweichung groß ist, kann die Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung durch den Gemischzusammensetzungslernprozess abnehmen. Somit erhöht die Lastregioneneinstelleinheit in der Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor die Untergrenze für die vorgegebene Lastregion, wenn das Teilhublernen wiederaufgenommen wird, gegenüber der Untergrenze vor der Unterbrechung des Teilhublernprozesses.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann dann, wenn der Gemischzusammensetzungslernprozess durchgeführt wird, die Frequenz der Ausführung der Teilhubeinspritzung mit einer relativ geringen Kraftstoffeinspritzmenge verringert werden. Somit kann einer Abnahme der Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung durch den Gemischzusammensetzungslernprozess entgegengewirkt werden.
Wenn der Ablasslernprozess abgeschlossen ist, wird der Teilhublernprozess wiederaufgenommen. Die Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils wird dann anhand des Teilhublernprozesses gelernt. Anders ausgedrückt macht das Lernen der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils jedes Mal Fortschritte, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird. Nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen worden ist, nimmt somit die Abweichung des Forderungswertes der Kraftstoffeinspritzmenge und der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge während der Teilhubeinspritzung mit wachsender Anzahl der ausgeführten Teilhubeinspritzungen ab. Ferner wird der Gemischzusammensetzungslernprozess auch nach Abschluss des Ablasslernprozesses fortgesetzt. Die Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung durch den Gemischzusammensetzungslernprozess wird mit einer Verkleinerung der Abweichung größer.
Vorzugsweise senkt die Lastregioneneinstelleinheit im Verbrennungsmotor die Untergrenze für die vorgegebene Lastregion mit der wachsenden Zahl der ausgeführten Teilhubeinspritzungen, nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen worden ist. Gemäß einer solchen Konfiguration sinkt die Untergrenze für die vorgegebene Lastregion, da bestimmt werden kann, dass die Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung mit der wachsenden Zahl der ausgeführten Teilhubeinsprit- zungen größer wird. Infolgedessen wird die Frequenz der Ausführung der Teilhubeinspritzung hoch, und somit kann der Teilhublernprozess früh abgeschlossen werden.
Ferner kann die Lastregioneneinstelleinheit die Untergrenze für die vorgegebene Lastregion mit der wachsenden Zahl der ausgeführten Teilhubeinspritzungen senken, nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen worden ist. Gemäß einer solchen Konfiguration wird die Obergrenze für die vorgegebene Lastregion höher, da bestimmt werden kann, dass die Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung mit der wachsenden Zahl der ausgeführten Teilhubeinspritzungen größer wird. Infolgedessen wird die Frequenz der Ausführung der Teilhubeinspritzung hoch, und somit kann der Teilhub-Lemprozess früh abgeschlossen werden.
Wenn der Teilhublernprozess noch nicht abgeschlossen ist, wird die Abweichung des Forderungswerts der Kraftstoffeinspritzmenge und der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge während der Teilhubeinspritzung tendenziell größer als nach Abschluss des Teilhublernprozesses, und somit ist die Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung durch den Gemischzusammensetzungslernprozess tendenziell geringer. Ferner kann die Gemischzusammensetzungslerneinheit einen Lernwert der Gemischzusammensetzung im Gemischzusammensetzungslernprozess so aktualisieren, dass sich der Lernwert allmählich ändert. Somit verringert die Gemischzusammensetzungslerneinheit vorzugsweise eine Geschwindigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung im Gemischzusammensetzungslernprozess, wenn der Teilhublernprozess noch nicht abgeschlossen ist, gegenüber dann, wenn der Teilhublernprozess abgeschlossen ist.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist die Geschwindigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung, wenn der Teilhublernprozess noch nicht abgeschlossen ist, geringer als nach Abschluss des Teilhublernprozesses. Somit kann der Abnahme der Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung durch den Gemischzusammensetzungslernprozess entgegengewirkt werden.
Die Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor kann ferner eine Teilhubdiagnoseeinheit aufweisen, die einen Diagnoseprozess durchführt, in dem unter der Voraussetzung, dass der Teilhublernprozess abgeschlossen wurde, bestimmt wird, ob oder ob nicht die Teilhubeinspritzung normal durchgeführt wird. In diesem Fall wird nach Abschluss des Teilhublernprozesses eine Diagnose durchgeführt, um zu prüfen, ob oder ob nicht ein Zustand, in dem die Abweichung des Forderungswerts der Kraftstoffeinspritzmenge und der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge während der Teilhubeinspritzung klein ist, das heißt, um zu prüfen, ob oder ob nicht der Teilhublernprozess normal abgeschlossen wurde. In dem Diagnoseprozess wird nur die oben beschriebene Diagnose durchgeführt, und somit muss die Frequenz der Ausführung der Teilhubeinspritzung nicht hoch sein.
Auch in einem Zustand, wo der Teilhublernprozess abgeschlossen ist, wird die Abweichung des Forderungswerts der Kraftstoffeinspritzmenge und der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge während der Teilhubeinspritzung tendenziell größer als die Abweichung des Forderungswerts der Kraftstoffeinspritzmenge und der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge während der Vollhubeinspritzung. Die Vollhubeinspritzung ist die Einspritzung, bei der die Kraftstoffeinspritzung beendet wird, nachdem der Ventilkörper die vollständig offene Position erreicht hat. Auch wenn der Teilhublernprozess abgeschlossen ist, ist somit die Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, tendenziell geringer als die Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung, wenn die Teilhubeinspritzung nicht durchgeführt wird.
Vorzugsweise verschmälert die Lastregioneneinstelleinheit die vorgegebene Lastregion mit der wachsenden Zahl der ausgeführten Teilhubeinspritzungen, wenn der Diagnoseprozess durchgeführt wird. Gemäß einer solchen Konfiguration wird die vorgegebene Lastregion allmählich schmäler, wenn der Diagnoseprozess durchgeführt wird, nachdem der Teilhublernprozess abgeschlossen wurde. Anders ausgedrückt kann die Frequenz der Ausführung der Teilhubeinspritzung allmählich verringert werden. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, während der Gemischzusammensetzungslernprozess durchgeführt wird, und somit kann die Abnahme der Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts der Gemischzusammensetzung unterdrückt werden.
Die Zeit, über die eine elektromagnetische Spule des Zylindereinspritzventils während der Vollhubeinspritzung erregt wird, ist länger als die Zeit, über die die elektromagnetische Spule während der Teilhubeinspritzung erregt wird. Der Restmagnetismus der elektromagnetischen Spule nach Beendigung des Stromflusses wird mit einer Verlängerung der Zeit, über welche die elektromagnetische Spule erregt wird, tendenziell größer. Dieser Restmagnetismus wird im Laufe der Zeit allmählich weniger. Wenn die nächste Kraftstoffeinspritzung, das heißt der nächste Stromfluss zur elektromagnetischen Spule, bei einem großen Restmagnetismus gestartet wird, ist außerdem die Steuerbarkeit des Zylindereinspritzventils durch den Einfluss des Restmagnetismus tendenziell herabgesetzt. Falls die Teilhubeinspritzung nach der Vollhubeinspritzung durchgeführt wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils auf mehrere Male verteilt ist, ist somit die Zeit ab der Beendigung der Vollhubeinspritzung bis zum Beginn der Teilhubeinspritzung kurz, und der Restmagnetismus der elektromagnetischen Spule ist groß, und somit besteht eine starke Tendenz dafür, dass die Kraftstoffeinspritzmenge während der Teilhubeinspritzung schwankt. Infolgedessen ist die Genauigkeit des Lernens der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess tendenziell geringer.
Wenn eine Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils auf mehrere Male verteilt wird, so dass sowohl eine Vollhubeinspritzung, bei der die Kraftstoffeinspritzung beendet wird, nachdem der Ventilkörper eine vollständig offene Position erreicht hat, als auch die Teilhubeinspritzung durchgeführt werden, bewirkt die Einspritzungssteuereinheit vorzugsweise, dass das Zylindereinspritzventil die Teilhubeinspritzung durchführt und dann die Vollhubeinspritzung durchführt. Gemäß einer solchen Konfiguration wird die Teilhubeinspritzung, bei der die Zeit, über welche die elektromagnetische Spule erregt wird, kurz ist, vor der Vollhubeinspritzung durchgeführt, bei der die Zeit, über welche die elektromagnetische Spule erregt wird, lang ist. Somit kann die Teilhubeinspritzung kaum durchgeführt werden, ohne dem Einfluss des Restmagnetismus der elektromagnetischen Spule ausgesetzt zu sein. Infolgedessen kann die Abnahme der Genauigkeit des Lernens der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess unterdrückt werden.
Ein Lernverfahren für einen Lernwert, welches das genannte Problem löst, wird auf einen Verbrennungsmotor angewendet, der ein Zylindereinspritzventil aufweist, das Kraftstoff in einen Zylinder einspritzt. Das Zylindereinspritzventil ist dafür ausgelegt, eine Teilhubeinspritzung durchzuführen, bei der eine Kraftstoffeinspritzung beendet wird, bevor ein Ventilkörper eine vollständig offene Position erreicht. Das Lernverfahren aktualisiert ein Korrekturverhältnis einer Gemischzusammensetzung, um eine Abweichung eines Gemischzusammensetzungserfassungswerts, der ein Erfassungswert einer Gemischzusammensetzung eines Gemisches ist, das im Verbrennungsmotor verbrannt wird, und einer Soll-Gemischzusammensetzung, das heißt eines Sollwerts der Gemischzusammensetzung, zu verringern. Ferner beinhaltet das Verfahren das Durchführen eines Teilhublernprozesses, in dem eine Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils gelernt wird, wenn das Zylindereinspritzventil die Teilhubeinspritzung durchführt, das Durchführen eines Ablasslernprozesses, in dem eine Konzentration eines Kraftstoffdampfs gelernt wird, der in einen Ansaugkanal abgelassen wird, wenn ein Ablassen des Kraftstoffdampfs, der von einem Behälter aufgefangen worden ist, in den Ansaugkanal zugelassen ist, das Durchführen eines Gemischzusammensetzungslernprozesses, in dem ein Lernwert der Gemischzusammensetzung aktualisiert wird, so dass sich das Korrekturverhältnis „0“ annähert, und das Speichern von Lernergebnissen der einzelnen Lernprozesse in einer Speichereinheit der Steuereinrichtung. Im Teilhublernprozess wird die Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils auf Basis eines Korrelationswerts einer geforderten Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, und eines Korrelationswerts einer tatsächlichen Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, gelernt, so dass eine Abweichung des Korrelationswerts der geforderten Einspritzmenge und des Korrelationswerts der tatsächlichen Einspritzmenge verringert wird. Der Teilhublernprozess wird abgeschlossen, wenn die Abweichung kleiner ist als ein vorgegebener bestimmter Wert.
Wenn die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse bei einem Motorstart nicht in. der Speichereinheit gespeichert sind, hält das Lernverfahren außerdem das Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal an und führt dann die Teilhubeinspritzung durch und lernt die Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess jedes Mal, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird. Das Lernverfahren unterbricht auch den Teilhublernprozess, bevor der Teilhublernprozess abgeschlossen ist, und lässt dann ein Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal zu und führt den Ablasslernprozess durch, während der Gemischzusammensetzungslernprozess gestartet wird. Ferner nimmt das Lernverfahren den Teilhublernprozess wieder auf, während es den Gemischzusammensetzungslernprozess fortsetzt, nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen wurde. Mit dieser Konfiguration werden die gleichen Vorteile wie mit der Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor erhalten.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlich werden, die anhand von Beispielen die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
Figurenliste
Die Erfindung einschließlich ihrer Ziele und Vorteile kann unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen am besten verstanden werden, wenn man sie zusammen mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet, von denen:

1 eine schematische Skizze eines Verbrennungsmotors ist, auf den eine Ausführungsform einer Motorsteuereinrichtung angewendet wird;
2 eine schematische Querschnittsansicht ist, welche die Konstruktion eines Zylindereinspritzventils von 1 zeigt;
3 ein Graph ist, der die Beziehung einer Erregungsdauer und einer Kraftstoffeinspritzmenge des Zylindereinspritzventils zeigt;
4 ein Blockdiagramm ist, das die Funktionen der Steuereinrichtung von 1 zeigt;
5 ein Ablaufschema ist, das eine Verarbeitungsroutine zum Durchführen eines Ablasslernprozesses darstellt;
6 ein Ablaufschema ist, das eine Verarbeitungsroutine zum Durchführen eines Teilhublernprozesses darstellt;
7 ein Ablaufschema ist, das eine Verarbeitungsroutine zum Durchführen eines Diagnoseprozesses darstellt;
8 ein Ablaufschema ist, das eine Verarbeitungsroutine zum Einstellen einer vorgegebenen Lastregion darstellt;
9 ein Ablaufschema ist, das einen Ablauf bei der Durchführung der einzelnen Lernprozesse darstellt; und
10 ein Zeitschema für einen Fall ist, wenn die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse beim Motorstart nicht in einer Speichereinheit gespeichert sind.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor und eines Lernverfahrens für einen Lernwert in dem Verbrennungsmotor gemäß 1 bis 10 beschrieben.
1 zeigt einen Verbrennungsmotor 10, auf den eine Steuereinrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird. Wie in 1 gezeigt ist, weist der Verbrennungsmotor 10 mehrere Zylinder 11 auf (von denen in 1 nur einer gezeigt ist), wobei eine Region oberhalb eines Kolbens 12 in den einzelnen Zylindern 11 eine Brennkammer 13 ist, wo ein Gemisch, das Kraftstoff enthält, verbrannt wird. Jeder Kolben 12 ist über eine Pleuelstange 14 mit einer Kurbelwelle 15 verbunden. Ein Ansaugkanal 16 und ein Abgaskanal 17 sind mit jeder Brennkammer 13 verbunden. Eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe 18 ist am Ansaugkanal 16 vorgesehen. Ein Öffnen und Schließen des Ansaugkanals 16 in Bezug auf die Brennkammer 13 werden von einem Ansaugventil 19 durchgeführt. Ein Katalysator 21 mit der Abluft als Reinigungsziel ist am Abgaskanal 17 vorgesehen. Das Öffnen und das Schließen des Abgaskanals 17 in Bezug auf die Brennkammer 13 werden von einem Abgasventil 20 durchgeführt.
Ferner weist der Verbrennungsmotor 10 ein Kanaleinspritzventil 22 auf, das Kraftstoff auf einer Ansaugseite stromabwärts von der Drosselklappe 18 in den Ansaugkanal 16 einspritzt, sowie ein Zylindereinspritzventil 23, das Kraftstoff direkt in den Zylinder 11, das heißt in die Brennkammer 13 einspritzt. In der Brennkammer 13 wird das Gemisch, das den aus mindestens einem Einspritzventil von den Einspritzventilen 22, 23 eingespritzten Kraftstoff und die aus dem Ansaugkanal 16 zur Brennkammer 13 eingeführte zuströmende Luft enthält, durch eine Funkenentladung durch eine Zündkerze 24 verbrannt. Die Abluft, die durch die Verbrennung des Gemisches erzeugt wird, wird aus der Brennkammer 13 zur Abgasleitung 17 abgeführt.
Darüber hinaus weist der Verbrennungsmotor 10 einen Kraftstofftank 25 auf, der den Kraftstoff zum Beliefern der einzelnen Einspritzventile 22, 23 speichert, sowie einen Behälter 26, der den Kraftstoffdampf auffängt, bei dem es sich um Kraftstoff handelt, der im Kraftstofftank 25 verdampft ist. Der Behälter 26 steht mit dem Ansaugkanal 16 über einen Ablasskanal 27 in Verbindung. Ein elektronisch gesteuertes Ablassventil 28 ist am Ablasskanal 27 vorgesehen. Wenn das Ablassventil 28 geschlossen ist, ist das Ablassen des Kraftstoffdampfs aus dem Behälter 26 zum Ansaugkanal 16 nicht zugelassen. Wenn das Ablassventil 28 offen ist, ist das Ablassen des Kraftstoffdampfs aus dem Behälter 26 zum Ansaugkanal 16 zugelassen. Wenn das Ablassventil 28 geöffnet ist und der Kraftstoffdampf aus dem Behälter 26 zum Ansaugkanal 16 abgelassen wird, wird die Ablassmenge des Kraftstoffdampfs mit einer Vergrößerung der Öffnung des Ablassventils 28 größer.
Wie in 1 gezeigt ist, werden Erfassungssignale von verschiedenen Arten von Sensoren, wie etwa einem Beschleunigungseinrichtungsöffnungssensor 41, einem Kurbelwinkelsensor 42, einem Luftströmungsmesser 43, einem Gemischzusammensetzungssensor 44 und dergleichen in die Steuereinrichtung 100 eingegeben. Der Beschleunigungseinrichtungsöffnungssensor 41 erfasst einen Umfang einer Betätigung eines Gaspedals durch einen Fahrer. Der Kurbelwinkelsensor 42 erfasst eine Motordrehzahl Ne, die eine Drehzahl der Kurbelwelle 15 ist. Der Luftströmungsmesser 43 erfasst eine Menge an zuströmender Luft Ga, die durch den Ansaugkanal 16 zur Brennkammer 13 eingeführt wird. Der Gemischzusammensetzungssensor 44 ist auf einer Abgasseite stromaufwärts vom Katalysator 21 im Abgaskanal 17 angeordnet und gibt ein Signal aus, das einer Sauerstoffkonzentration der Abluft entspricht, die durch den Abgaskanal 17 strömt. In der Steuereinrichtung 100 wird ein Gemischzusammensetzungserfassungswert Af, der ein Erfassungswert der Gemischzusammensetzung ist, auf Basis des Erfassungssignals vom Gemischzusammensetzungssensor 44 berechnet. Die Steuereinrichtung 100 steuert die Drosselklappe 18, das Kanaleinspritzventil 22, das Zylindereinspritzventil 23, die Zündkerze 24, das Ablassventil 28 und dergleichen auf Basis der Informationen, die von verschiedenen Arten von Sensoren erhalten werden, das heißt des Betätigungsumfangs des Gaspedals, der Motordrehzahl Ne, der zuströmenden Luftmenge Ga, des Gemischzusammensetzungserfassungswerts Af und dergleichen.
Das Zylindereinspritzventil 23 wird nun unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
Wie in 2 gezeigt ist, weist das Zylindereinspritzventil 23 ein röhrenförmiges Gehäuse 51 auf. Ein fester Kern 52, der am Gehäuse 51 fixiert ist, eine elektromagnetische Spule 53, die an einem Außenrand des festen Kerns 52 angeordnet ist, und ein beweglicher Kern 54, der auf der Seite eines distalen Endes des festen Kerns 52 (auf der rechten Seite in der Figur) angeordnet ist, sind innerhalb des Gehäuses 51 vorgesehen. Der bewegliche Kern 54 kann sich in einer axialen Richtung des Gehäuses 51 (in der Links-Rechts-Richtung in der Figur) vorwärts und rückwärts bewegen. Ferner ist eine Feder 55, die den beweglichen Kern 54 in einer Richtung vorspannt, in der er vom festen Kern 52 getrennt wird (nach rechts in der Figur), innerhalb des Gehäuses 51 vorgesehen.
Ein Nadelventil 56, das als Ventilkörper dient, ist auf der Seite eines distalen Endes des beweglichen Kerns 54 fixiert. Ferner ist ein Düsenkörper 57, der den Außenrand eines distalen Endabschnitts des Nadelventils 56 umringt, auf der Seite eines distalen Endes im Inneren des Gehäuses 51 vorgesehen, und ein Einspritzloch 571, das bewirkt, dass das Innere und das Äußere des Gehäuses 51 miteinander in Verbindung stehen, ist am distalen Ende des Düsenkörpers 57 ausgebildet.
Wenn kein Strom durch die elektromagnetische Spule 53 fließt, sitzt das distale Ende des Nadelventils 56 aufgrund der Vorspannkraft der Feder 55 auf dem Düsenkörper 57. Somit wird das Einspritzloch 571 des Düsenkörpers 57 vom Nadelventil 56 verschlossen. Infolgedessen strömt der Kraftstoff, der zu der Brennkammer 58 geliefert wird, die innerhalb des Gehäuses 51 ausgebildet ist, nicht durch das Einspritzloch 571 aus dem Gehäuse 51 hinaus, das heißt, es wird kein Kraftstoff aus dem Zylindereinspritzventil 23 eingespritzt.
Wenn Strom durch die elektromagnetische Spule 53 fließt, bewegt sich der bewegliche Kern 54 entgegen der Vorspannkraft der Feder 55 näher an den festen Kern 52. Infolgedessen wird das Nadelventil 56 vom Düsenkörper 57 weg bewegt und der Kraftstoff der Brennkammer 58 strömt durch das Einspritzloch 571 nach außen. Anders ausgedrückt wird der Kraftstoff vom Zylindereinspritzventil 23 eingespritzt. Wenn der bewegliche Kern 54 und das Nadelventil 56 durch Fießenlassen von Strom durch die elektromagnetische Spule 53 zum festen Kern 52 bewegt werden, ist der bewegliche Kern 54 an eine Position bewegbar, in welcher der bewegliche Kern 54 den festen Kern 52 berührt. Anders ausgedrückt ist die Position des Nadelventils 56, wenn der bewegliche Kern 54 den festen Kern 52 berührt, wie in 2 gezeigt, die vollständig offene Position.
Das Zylindereinspritzventil 23 ist so konfiguriert, dass es in der Lage ist, die Teilhubeinspritzung und die Vollhubeinspritzung durchzuführen. Im Folgenden wird die Teilhubeinspritzung als „P/L-Einspritzung“ bezeichnet, und die Vollhubeinspritzung wird als „F/L-Einspritzung“ bezeichnet. Die P/L-Einspritzung ist die Einspritzung, bei der die Kraftstoffeinspritzung beendet wird, das heißt, bei der der Stromfluss zur elektromagnetischen Spule 53 beendet wird, bevor das Nadelventil 56 die vollständig offene Position erreicht. Wie in 3 gezeigt ist, führt das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung durch, wenn eine geforderte Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 größer oder gleich einem unteren Einspritzmengengrenzwert QrdplLL ist und die geforderte Einspritzmenge kleiner oder gleich einem oberen Einspritzmengengrenzwert QrdplUL ist.
Die F/L-Einspritzung ist die Einspritzung, bei der die Kraftstoffeinspritzung beendet wird, das heißt, bei der der Stromfluss zur elektromagnetischen Spule 53 beendet wird, nachdem das Nadelventil 56 die vollständig offene Position erreicht hat. Wie in 3 gezeigt ist, führt das Zylindereinspritzventil 23 die F/L-Einspritzung durch, wenn die geforderte Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 größer oder gleich einem unteren Einspritzmengengrenzwert QrdflLL ist.
Eine Region R1 unter dem unteren Einspritzmengengrenzwert QrdplLL und eine Region R2 zwischen dem oberen Einspritzmengengrenzwert QrdplUL und dem unteren Einspritzmengengrenzwert QrdflLL sind Regionen, wo die Steuerbarkeit des Zylindereinspritzventils 23 herabgesetzt ist. Wenn bewirkt wird, dass das Zylindereinspritzventil 23 Kraftstoff einspritzt, wird somit die geforderte Einspritzmenge so berechnet, dass die geforderte Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 keinen Wert in diesen Regionen R1, R2 annimmt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird in der Steuereinrichtung 100 der Teilhublernprozess durchgeführt, in dem die Einspritzeigenschaft gelernt wird, wenn bewirkt wird, dass das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung durchführt. Im Folgenden wird der Teilhublernprozess als „P/L-Lernprozess“ bezeichnet. Wenn bewirkt wird, dass das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung durchführt, steuert die Steuereinrichtung 100 das Zylindereinspritzventil 23 auf Basis des Lernergebnisses des P/L-Lernprozesses an. Ferner werden in der Steuereinrichtung 100 auch der Ablasslernprozess und der Gemischzusammensetzungslernprozess zusätzlich zum P/L-Lernprozess durchgeführt. Der Ablasslernprozess ist der Prozess, in dem die Konzentration, das heißt die Ablasskonzentration des Kraftstoffdampfs gelernt wird, der aus dem Behälter 26 in den Ansaugkanal 16 abgelassen wird, wenn das Ablassventil 28 geöffnet wird. Der Gemischzusammensetzungslernprozess ist der Prozess, in dem der Gemischzusammensetzungslernwert KG aktualisiert wird, um einen absoluten Wert eines Korrekturverhältnisses δ, das durch eine Regelung der Gemischzusammensetzung berechnet wird, zu verkleinern.
Die funktionale Konfiguration der Steuereinrichtung 100 wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Wie in 4 gezeigt ist, weist die Steuereinrichtung 100 als Funktionseinheiten zum Steuern der einzelnen Einspritzventile 22, 23 eine Basis-Einspritzmengen-Berechnungseinheit 101, eine Speichereinheit 102, eine Ablasslerneinheit 103, eine Soll-Ablassraten-Berechnungseinheit 104, eine erste Multiplikationseinheit 105, eine zweite Multiplikationseinheit 106, eine Gemischzusammensetzungsrückmeldungseinheit 107, eine Gemischzusammensetzungslerneinheit 108, eine Teilhublerneinheit 109, eine Teilhub-Diagnoseeinheit 110, eine Einheit 111 zum Ermitteln einer Temperatur an einem distalen Ende, eine Lastregioneneinstelleinheit 112, eine Teil-Einspritzraten-Einstelleinheit 113, eine Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit 114 und eine Einspritzungssteuereinheit 115 auf. Im Folgenden wird die Gemischzusammensetzungsrückmeldungseinheit 107 als „Gemischzusammensetzungs-F/B-Einheit 107“ bezeichnet, die Teilhublerneinheit 109 wird als „P/L-Lerneinheit 109“ bezeichnet und die Teilhub-Diagnoseeinheit 110 wird als „P/L-Diagnoseeinheit 110“ bezeichnet.
Die Basis-Einspritzmengen-Berechnungseinheit 101 berechnet eine Basis-Einspritzmenge Qb auf Basis einer Motorbelastungsrate KL. Die Basis-Einspritzmenge Qb wird als Produkt einer vorgegebenen theoretischen Einspritzmenge bei voller Füllung, QTH, und der Motorbelastungsrate KL berechnet. Ein errechneter Wert der Kraftstoffeinspritzmenge, wenn die Motorbelastungsrate KL „100 %“ beträgt und der Gemischzusammensetzungserfassungswert Af der Soll-Gemischzusammensetzung AfT gleich ist, wird als die theoretische Einspritzmenge bei voller Füllung, QTH, eingestellt. Ferner kann die Motorbelastungsrate KL beispielsweise auf Basis der Motordrehzahl Ne und der zuströmenden Luftmenge Ga berechnet werden.
Die Speichereinheit 102 speichert einen Ablasskonzentrationslernwert FGPG, der das Ergebnis des Lernens durch den Ablasslernprozess ist, den Gemischzusammensetzungslernwert KG, der das Ergebnis des Lernens durch den Gemischzusammensetzungslernprozess ist, und einen Erregungsdauerkorrekturwert TdiC, der das Ergebnis des Lernens durch den P/L-Lernprozess ist. Die Speichereinheiten 102 wird von einem flüchtigen Speicher gebildet. Wenn wegen eines Batteriewechsels oder dergleichen keine Leistung zur Speichereinheit 102 geliefert wird, wird somit der Inhalt, der in der Speichereinheit 102 gespeichert ist, gelöscht. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Zustand, in dem die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse nicht in der Speichereinheit 102 gespeichert sind, als „Ausgangszustand“ bezeichnet.
Die Ablasslerneinheit 103 führt den Ablasslernprozess durch, wenn das Ablassen des Kraftstoffdampfs, der vom Behälter 26 aufgefangen wurde, in den Ansaugkanal 16 zugelassen ist, das heißt, wenn das Ablassventil 28 offen ist. Zum Beispiel führt die Ablasslerneinheit 103 den Ablasslernprozess unter der Voraussetzung durch, dass der P/L-Lernprozess unterbrochen ist, wenn die Speichereinheit 102 bei einem Motorstart im Ausgangszustand ist. In einem solchen Ablasslernprozess wird der Ablasskonzentrationslernwert FGPG, bei dem es sich um den Lernwert der Ablasskonzentration handelt, auf Basis des Korrekturverhältnisses δ, das von der Gemischzusammensetzungs-F/B-Einheit 107 berechnet wird, und der Soll-Ablassrate Rp, die von der Soll-Ablassraten-Berechnungseinheit 104 berechnet wird, wie später beschrieben wird, berechnet. Der Ablasskonzentrationslernwert FGPG wird dann in der Speichereinheit 102 gespeichert. Der spezifische Inhalt des Ablasslernprozesses, der unter der Voraussetzung durchgeführt wird, dass der P/L-Lernprozess unterbrochen ist, wird weiter unten anhand von 5 beschrieben.
Die Soll-Ablassraten-Berechnungseinheit 104 berechnet die Soll-Ablassrate Rp auf Basis der Motorbelastungsrate KL. Die Ablassrate ist der Wert, der durch Teilen der Strömungsrate des Fluids, das aus dem Behälter 26 in den Ansaugkanal 16 abgelassen wird, durch die Menge der zuströmenden Luft Ga erhalten wird, und die Soll-Ablassrate Rp ist der Sollwert der Ablassrate bei einer Regelung. Die Soll-Ablassrate Rp wird auch verwendet, wenn das Öffnen des Ablassventils 28 gesteuert wird.
Die erste Multiplikationseinheit 105 berechnet das Produkt der Soll-Ablassrate Rp, die von der Soll-Ablassraten-Berechnungseinheit 104 berechnet worden ist, und des Ablasskonzentrationslernwerts FGpG, der in der Speichereinheit 102 gespeichert ist, als Ablasskorrekturverhältnis Dp.
Die zweite Multiplikationseinheit 106 berechnet das Produkt der Basis-Einspritzmenge Qb, die von der Basis-Einspritzmengen-Berechnungseinheit 101 berechnet worden ist, und des Ablasskorrekturverhältnisses Dp, das von der ersten Multiplikationseinheit 105 berechnet worden ist, als Korrektur-Basiseinspritzmenge Qb1.
Die Gemischzusammensetzungs-F/B-Einheit 107 berechnet einen Rückmeldungskorrekturbetrag FAF, um eine Abweichung eines Gemischzusammensetzungserfassungswerts Af und einer Soll-Gemischzusammensetzung AfT zu verringern. Die Gemischzusammensetzungs-F/B-Einheit 107 berechnet eine Summe eines proportionalen Elements, eines integralen Elements und eines differentialen Elements mit der Abweichung der Soll-Gemischzusammensetzung AfT und des Gemischzusammensetzungserfassungswerts Af als Eingabe als Korrekturverhältnis δ. Die Gemischzusammensetzungs-F/B-Einheit 107 berechnet dann die Summe des errechneten Korrekturverhältnisses δ und „1“ als Rückmeldungskorrekturbetrag FAF.
Die Gemischzusammensetzungslerneinheit 108 beginnt den Gemischzusammensetzungslernprozess unter der Voraussetzung, dass der P/L-Lernprozess unterbrochen ist, wenn die Speichereinheit 102 beim Motorstart im Ausgangszustand ist. Im Gemischzusammensetzungslernprozess wird der Gemischzusammensetzungslernwert KG für jeden vorab festgelegten Regelungszyklus aktualisiert, so dass der Gemischzusammensetzungslernwert KG allmählich geändert wird. Wenn beispielsweise der Gemischzusammensetzungslernwert KG erhöht werden muss, um das Korrekturverhältnis δ, das von der Gemischzusammensetzungs-F/B-Einheit 107 berechnet wird, näher an „0“ zu bringen, dann wird der Gemischzusammensetzungslernwert KG allmählich erhöht. In diesem Fall wird der Gemischzusammensetzungslernwert KG bei jedem Regelungszyklus um einen Aktualisierungswert ΔKG inkrementiert. Wenn der Gemischzusammensetzungslernwert KG verkleinert werden muss, um das Korrekturverhältnis δ näher an „0“ zu bringen, dann wird der Gemischzusammensetzungslernwert KG allmählich verkleinert. In diesem Fall wird der Gemischzusammensetzungslernwert KG bei jedem Regelungszyklus um den Aktualisierungswert ΔKG dekrementiert. Der Gemischzusammensetzungslernwert KG, der durch den Gemischzusammensetzungslernprozess berechnet wird, wird dann in der Speichereinheit 102 gespeichert. Wenn ein Zustand, in dem der absolute Wert des Korrekturverhältnisses δ größer oder gleich einem vorab festgelegten Wert ist, für eine vorab festgelegte Zeit oder darüber hinaus anhält, schließt die Gemischzusammensetzungslerneinheit 108 den Gemischzusammensetzungslernprozess ab.
In der vorliegenden Ausführungsform ändert die Gemischzusammensetzungslerneinheit 108 den Aktualisierungswert ΔKG, der für die Aktualisierung des Gemischzusammensetzungslernwerts KG verwendet wird, wenn der Gemischzusammensetzungslernprozess durchgeführt wird. Anders ausgedrückt stellt die Gemischzusammensetzungslerneinheit 108 den Aktualisierungswert ΔKG so ein, dass er einem ersten Wert ΔKG1 gleich ist, wenn der P/L-Lernprozess bereits abgeschlossen ist. Wenn der P/L-Lernprozess noch nicht abgeschlossen ist, stellt die Gemischzusammensetzungslerneinheit 108 den Aktualisierungswert ΔKG so ein, dass er einem zweiten Wert ΔKG2 gleich ist. Der zweite Wert ΔKG2 ist kleiner als der erste Wert ΔKG1. Somit ist die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG, wenn der P/L-Lernprozess noch nicht abgeschlossen ist, niedriger als die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG, wenn der P/L-Lernprozess bereits abgeschlossen ist.
Die P/L-Lerneinheit 109 führt den P/L-Lernprozess durch, wenn die Speichereinheit 102 beim Motorstart im Ausgangszustand ist. Im P/L-Lernprozess wird dann, wenn die P/L-Einspritzung vom Zylindereinspritzventil 23 durchgeführt wird, die Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils 23 auf Basis des Korrelationswerts der aktuellen geforderten Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 und des Korrelationswerts einer tatsächlichen Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, gelernt, so dass eine Abweichung des Korrelationswerts der geforderten Einspritzmenge und des Korrelationswerts der tatsächlichen Einspritzmenge klein wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Erregungsdauerkorrekturwert TdiC, der ein Korrekturwert der Erregungsdauer der elektromagnetischen Spule 53 des Zylindereinspritzventils 23 ist, als Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils 23 gelernt. Die auf diese Weise gelernte Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils 23 wird in der Speichereinheit 102 gespeichert. Der P/L-Lernprozess wird unterbrochen, wenn das Lernen der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils 23 fortschreitet. Danach wird der P/L-Lernprozess unter der Voraussetzung, dass der Ablasslernprozess abgeschlossen ist, wiederaufgenommen. Der P/L-Lernprozess wird abgeschlossen, wenn die Abweichung unter einen vorgegebenen Bestimmungswert sinkt. Der spezifische Inhalt des P/L-Lernprozesses wird weiter unten anhand von 6 beschrieben.
Die P/L-Diagnoseeinheit 110 führt unter der Voraussetzung, dass der P/L-Lernprozess abgeschlossen ist, einen Diagnoseprozess durch, in dem diagnostiziert wird, ob oder ob nicht die P/L-Einspritzung normal durchgeführt wird. Der spezifische Inhalt des Diagnoseprozesses wird weiter unten anhand von 7 beschrieben.
Die Einheit 111 zum Ermitteln einer Temperatur an einem distalen Ende berechnet einen Schätzwert TmpDI für die Temperatur an einem distalen Ende, der ein Schätzwert für die Temperatur eines Randabschnitts des Düsenkörpers 57 ist, bei dem es sich um das distale Ende des Zylindereinspritzventils 23, das heißt das Einspritzloch 571 des Zylindereinspritzventils 23 handelt. Zum Beispiel berechnet die Einheit 111 zum Ermitteln einer Temperatur an einem distalen Ende den Schätzwert TmpDI für die Temperatur an einem distalen Ende auf Basis der Motorbelastungsrate KL und der Motordrehzahl Ne. In diesem Fall berechnet die Einheit 111 zum Ermitteln einer Temperatur an einem distalen Ende den Schätzwert TmpDI für die Temperatur am distalen Ende so, dass der Schätzwert TmpDI für die Temperatur am distalen Ende mit steigender Motorbelastungsrate KL größer wird. Ferner berechnet die Einheit 111 zum Ermitteln einer Temperatur an einem distalen Ende den Schätzwert TmpDI für die Temperatur am distalen Ende so, dass der Schätzwert TmpDI für die Temperatur am distalen Ende mit steigender Motordrehzahl Ne größer wird.
Die Lastregioneneinstelleinheit 112 stellt eine vorgegebene Lastregion RKL ein, die eine Region ist, in der das Zylindereinspritzventil 23 veranlasst wird, die P/L-Einspritzung auch dann durchzuführen, wenn die Motorbelastungsrate KL relativ hoch ist. Anders ausgedrückt berechnet die Lastregioneneinstelleinheit 112 einen oberen Grenzwert RKLul und einen unteren Grenzwert RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL auf Basis des Schätzwerts TmpDI für die Temperatur an einem distalen Ende, der von der Einheit 111 zum Ermitteln einer Temperatur an einem distalen Ende berechnet wird, des Korrekturverhältnisses δ, das von der Gemischzusammensetzungs-F/B-Einheit 107 berechnet wird, und der Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen während eines Zeitraums, in dem der P/L-Lernprozess durchgeführt wird. Ein spezifisches Rechenverfahren für den oberen Grenzwert RKLul und den unteren Grenzwert RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL wird weiter unten anhand von 8 beschrieben.
Die Teil-Einspritzraten-Einstelleinheit 113 leitet eine Teil-Einspritzrate DI des Kanaleinspritzventils 22 und des Zylindereinspritzventils 23 auf Basis der Motorbelastungsrate KL und der Motordrehzahl Ne ab. Die Teil-Einspritzrate DI ist ein Wert, der durch Teilen der Kraftstoffeinspritzmenge des Kanaleinspritzventils 22 durch eine Gesamtmenge an Kraftstoff, der in den Zylinder 11 geliefert wird, erhalten wird.
Die Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit 114 berechnet eine geforderte Einspritzmenge Qrp in Bezug auf das Kanaleinspritzventil 22 und eine geforderte Einspritzmenge Qrd (Qrdpl, Qrdfl) des Zylindereinspritzventils 23 auf Basis der Teil-Einspritzrate DI, die von der Einspritzteilrateneinstelleinheit 113 eingestellt wird, der Korrektur-Basiseinspritzmenge Qbl, die von der zweiten Multiplikationseinheit 106 berechnet wird, des Rückmeldungskorrekturbetrags FAF, der von der Gemischzusammensetzungs-F/B-Einheit 107 berechnet wird, und dem Gemischzusammensetzungslernwert KG, der in der Speichereinheit 102 gespeichert ist.
Die Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit 114 weist die Korrektur-Basiseinspritzmenge Qb1 einer Basis-Einspritzmenge Qb1p für das Kanaleinspritzventil 22 und einer Basis-Einspritzmenge Qb1d für das Zylindereinspritzventil 23 auf Basis der Teil-Einspritzraten-Einstelleinheit zu. Die Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit 114 berechnet die geforderte Einspritzmenge Qrp in Bezug auf das Kanaleinspritzventil 22 auf Basis der Basis-Einspritzmenge Qb1p, des Rückmeldungskorrekturbetrags FAF und des Gemischzusammensetzungslernwerts KG. In diesem Fall wird unter der Bedingung, dass der Gemischzusammensetzungslernwert KG gleich „1“ ist, wenn der Rückmeldungskorrekturbetrag FAF kleiner ist als „1“, die geforderte Einspritzmenge Qrp in Bezug auf das Kanaleinspritzventil 22 kleiner als die Basis-Einspritzmenge Qb1p, da das Korrekturverhältnis δ ein negativer Wert ist. Ferner wird unter der Bedingung, dass der Rückmeldungskorrekturbetrag FAF gleich „1“ ist, wenn der Gemischzusammensetzungslernwert KG kleiner ist als „1“, die geforderte Einspritzmenge Qrp in Bezug auf das Kanaleinspritzventil 22 kleiner als die Basis-Einspritzmenge Qb1p.
Die Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit 114 berechnet die geforderte Einspritzmenge Qrd des Zylindereinspritzventils 23 auf Basis der Basis-Einspritzmenge Qb1d für das Zylindereinspritzventil 23, des Rückmeldungskorrekturbetrags FAF und des Gemischzusammensetzungslernwerts KG. In diesem Fall wird unter der Bedingung, dass der Gemischzusammensetzungslernwert KG gleich „1“ ist, wenn der Rückmeldungskorrekturbetrag FAF kleiner ist als „1“, die geforderte Einspritzmenge Qrd des Zylindereinspritzventils 23 kleiner als die Basis-Einspritzmenge Qb1d, da das Korrekturverhältnis δ ein negativer Wert ist. Ferner wird unter der Bedingung, dass der Rückmeldungskorrekturbetrag FAF gleich „1“ ist, wenn der Gemischzusammensetzungslernwert KG kleiner ist als „1“, die geforderte Einspritzmenge Qrd des Zylindereinspritzventils 23 kleiner als die Basis-Einspritzmenge Qb1d.
Wenn in einer Situation, wo der Motorbetrieb in der von der Lastregioneneinstelleinheit 112 eingestellten vorgegebenen Lastregion RKL durchgeführt wird, bewirkt wird, dass das Zylindereinspritzventil 23 die Kraftstoffeinspritzung durchführt, berechnet die Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit 114 die geforderte Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung und die geforderte Einspritzmenge Qrdfl für die F/L-Einspritzung als die geforderte Einspritzmenge Qrd des Zylindereinspritzventils 23.
Wenn die geforderte Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung und die geforderte Einspritzmenge Qrdfl für die F/L-Einspritzung berechnet werden, kann somit die geforderte Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung kleiner werden als der untere Einspritzmengengrenzwert Qrdp1LL. In diesem Fall werden die geforderte Einspritzmenge Qrdfl für die F/L-Einspritzung und die geforderte Einspritzmenge Qrp in Bezug auf das Kanaleinspritzventil 22 so korrigiert, dass die geforderte Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung größer oder gleich dem unteren Einspritzmengengrenzwert QrdplLL wird. Wenn es schwierig ist, die geforderte Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung größer oder gleich dem unteren Einspritzmengengrenzwert QrdplLL zu machen, auch wenn die geforderte Einspritzmenge Qrdfl für die F/L-Einspritzung und die geforderte Einspritzmenge Qrp in Bezug auf das Kanaleinspritzventil 22 korrigiert werden, wird die Implementierung der P/L-Einspritzung nicht zugelassen.
Die Einspritzungssteuereinheit 115 steuert die Betätigung des Kanaleinspritzventils 22 und des Zylindereinspritzventils 23 auf Basis des Rechenergebnisses der Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit 114. Anders ausgedrückt betätigt die Einspritzungssteuereinheit 115 das Kanaleinspritzventil 22 auf Basis der geforderten Einspritzmenge Qrp in Bezug auf das Kanaleinspritzventil 22. In diesem Fall verlängert die Einspritzungssteuereinheit 115 die Erregungsdauer der elektromagnetischen Spule des Kanaleinspritzventils 22 mit einem Anstieg der geforderten Einspritzmenge Qrp.
Ferner betätigt die Einspritzungssteuereinheit 115 das Zylindereinspritzventil 23 auf Basis der geforderten Einspritzmenge Qrd (Qrdpl und Qrdfl) des Zylindereinspritzventils 23. Wenn die Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils 23 auf mehrere Male, einschließlich der P/L-Einspritzung und der F/L-Einspritzung aufgeteilt wird, steuert die Einspritzungssteuereinheit 115 das Zylindereinspritzventil 23 auf Basis der geforderten Einspritzmenge Qrdfl für die F/L-Einspritzung an. In diesem Fall verlängert die Einspritzungssteuereinheit 115 die Erregungsdauer der elektromagnetischen Spule 53 des Zylindereinspritzventils 23 mit einem Anstieg der geforderten Einspritzmenge Qrdfl. Somit kann die Einspritzungssteuereinheit 115 bewirken, dass das Zylindereinspritzventil 23 die F/L-Einspritzung durchführt.
Ferner steuert die Einspritzungssteuereinheit 115 das Zylindereinspritzventil 23 auf Basis der geforderten Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung an. Anders ausgedrückt berechnet die Einspritzungssteuereinheit 115 eine Basis-Erregungsdauer TdiB so, dass die Basis-Erregungsdauer TdiB mit einem Anstieg der geforderten Einspritzmenge Qrdpl länger wird. Darüber hinaus liest die Einspritzungssteuereinheit 115 den Erregungsdauerkorrekturwert TdiC, der das Lernergebnis des P/L-Lernprozesses ist, der in der Speichereinheit 102 gespeichert ist, aus und berechnet die Summe der Basis-Erregungsdauer TdiB und des Erregungsdauerkorrekturwerts TdiC als geforderte Erregungsdauer TdiR. Die Einspritzungssteuereinheit 115 bewirkt dann, dass das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung durch Fortsetzen des Stromflusses zur elektromagnetischen Spule 53 des Zylindereinspritzventils 23 über die geforderte Erregungsdauer TdiR fortsetzt.
In der vorliegenden Ausführungsform bewirkt die Einspritzungssteuereinheit 115 für den Fall, dass die Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils 23 auf mehrere Male, einschließlich der P/L-Einspritzung und der F/L-Einspritzung verteilt wird, weil der Motorbetrieb in der vorgegebenen Lastregion RKL durchgeführt wird, dass das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung durchführt und danach bewirkt, dass das Zylindereinspritzventil 23 die F/L-Einspritzung durchführt.
Nun wird die Verarbeitungsroutine, die von der Ablasslerneinheit 103 ausgeführt wird, um den Ablasslernprozess durchzuführen, unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Die vorliegende Verarbeitungsroutine wird für jeden vorab festgelegten Regelungszyklus ausgeführt, wenn zutrifft, dass sowohl die Implementierung des P/L-Lernprozesses unterbrochen ist als auch dass der Ablasslernprozess noch nicht abgeschlossen ist.
Wie in 5 gezeigt ist, berechnet in der vorliegenden Verarbeitungsroutine die Ablasslerneinheit 103 einen Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG unter Verwendung eines relationalen Ausdrucks (Ausdruck 1), der nachstehend gezeigt ist (S11). „δav“ ist im relationalen Ausdruck (Ausdruck 1) ein Durchschnittswert des Korrekturverhältnisses δ, das von der Gemischzusammensetzungs-F/B-Einheit 107 berechnet wird, und „Rp“ ist eine Soll-Ablassrate, die von der Soll-Ablassraten-Berechnungseinheit 104 berechnet wird. Ferner ist „γ“ ein Gewichtungskoeffizient und wird auf einen Wert größer „0“ und kleiner „1“ eingestellt. Der Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG ist ein Wert, der in einem gewissen Maß mit der Abweichung eines jüngsten Wertes des Ablasskonzentrationslernwerts FGPG und der tatsächlichen Ablasskonzentrationen korreliert ist.
Ausdruck 1 $FAFPG \leftarrow FAFPG + (\frac{δ av}{Rp} - FAFPG) \times γ$
Dann bestimmt die Ablasslerneinheit 103, ob oder ob nicht der errechnete Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG kleiner ist als ein Reduzierungsbestimmungswert FAFPGTh1 (S12). Der Reduzierungsbestimmungswert FAFPGTh1 wird auf einen Wert eingestellt, mit dem auf Basis des Ablassverschiebungskorrekturwerts FAFPG eine Bestimmung getroffen werden kann, ob oder ob nicht die Ablasskonzentration, die vom jüngsten Wert des Ablasskonzentrationslernwerts FGPG angegeben wird, niedriger ist als die tatsächliche Ablasskonzentration. Wenn der Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG kleiner ist als der Reduzierungsbestimmungswert FAFPGTh1, wird somit bestimmt, dass die Ablasskonzentration, die vom jüngsten Wert des Ablasskonzentrationslernwerts FGPG angegeben wird, niedriger ist als die tatsächliche Ablasskonzentration. Wenn der Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG größer oder gleich dem Reduzierungsbestimmungswert FAFPGTh1 ist, wird nicht bestimmt, dass die Ablasskonzentration, die vom jüngsten Wert des Ablasskonzentrationslernwerts FGPG angegeben wird, niedriger ist als die tatsächliche Ablasskonzentration.
Wenn der Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG kleiner ist als der Reduzierungsbestimmungswert FAFPGTh1 (S12: Ja), berechnet die Ablasslerneinheit 103 einen Wert, bei dem ein Korrekturwert ε vom Ablasskonzentrationslernwert FGPG abgezogen wird, als neuen Ablasskonzentrationslernwert FGPG und speichert diesen Ablasskonzentrationslernwert FGPG in der Speichereinheit 102 (S13). Der Korrekturwert ε ist ein Wert für die Aktualisierung des Ablasskonzentrationslernwerts FGPG und wird auf einen positiven Wert eingestellt. Dann setzt die Ablasslerneinheit 103 den Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG auf „0“ zurück (S14) und setzt einen Haltezähler Cntp, der weiter unten beschrieben wird, auf „0“ (S15). Danach beendet die Ablasslerneinheit 103 die aktuelle Verarbeitungsroutine für dieses Mal.
Wenn der Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG in Schritt S12 größer oder gleich dem Reduzierungsbestimmungswert FAFPGTh1 ist (NEIN), bestimmt die Ablasslerneinheit 103, ob oder ob nicht der Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG größer oder gleich einem Anstiegsbestimmungswert FAFPGTh2 ist (S16). Der Anstiegsbestimmungswert FAFPGTh2 wird auf einen Wert eingestellt, mit dem auf Basis des Ablassverschiebungskorrekturwerts FAFPG eine Bestimmung getroffen werden kann, ob oder ob nicht die Ablasskonzentration, die vom jüngsten Wert des Ablasskonzentrationslernwerts FGPG angegeben wird, höher ist als die tatsächliche Ablasskonzentration. Das heißt, der Anstiegsbestimmungswert FAFPGTh2 wird auf einen Wert eingestellt, der größer ist als der Reduzierungsbestimmungswert FAFPGTh1. Wenn der Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG auf oder über den Anstiegsbestimmungswert FAFPGTh2 steigt, wird bestimmt, dass die Ablasskonzentration, die vom jüngsten Wert des Ablasskonzentrationslernwerts FGPG angegeben wird, höher ist als die tatsächliche Ablasskonzentration. Wenn der Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG kleiner oder gleich dem Anstiegsbestimmungswert FAFPGTh2 ist, wird nicht bestimmt, dass die Ablasskonzentration, die vom jüngsten Wert des Ablasskonzentrationslernwerts FGPG angegeben wird, höher ist als die tatsächliche Ablasskonzentration.
Wenn der Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG größer ist als der Anstiegsbestimmungswert FAFPGTh2 (S16: JA), berechnet die Ablasslerneinheit 103 die Summe des Ablasskonzentrationslernwerts FGPG und des Korrekturwerts ε als neuen Ablasskonzentrationslernwert FGPG und speichert diesen Ablasskonzentrationslernwert FGPG in der Speichereinheit 102 (S17). Dann setzt die Ablasslerneinheit 103 den Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG auf „0“ zurück (S18), und danach geht der Prozess zu Schritt S15 über, wie oben beschrieben.
Wenn der Ablassverschiebungskorrekturwert FAFPG in Schritt S16 größer oder gleich dem Anstiegsbestimmungswert FAFPGTh2 ist (NEIN), inkrementiert die Ablasslerneinheit 103 den Haltezähler Cntp um „1“ (S19). Die Ablasslerneinheit 103 bestimmt, ob oder ob nicht der Haltezähler Cntp größer oder gleich einem Abschlussbestimmungswert CntpTh ist (S20). Der Abschlussbestimmungswert CntpTh wird auf eine ganze Zahl größer „1“ eingestellt. Wenn der Haltezähler Cntp größer oder gleich dem Abschlussbestimmungswert CntpTh ist, wird bestimmt, dass ein Zustand, in dem der Ablasskonzentrationslernwert FGPG gehalten wird, in einem bestimmten Maß andauert. Wenn der Haltezähler Cntp kleiner ist als der Abschlussbestimmungswert CntpTh, wird nicht bestimmt, dass ein Zustand, in dem der Ablasskonzentrationslernwert FGPG gehalten wird, in einem bestimmten Maß andauert.
Wenn der Haltezähler Cntp größer oder gleich dem Abschlussbestimmungswert CntpTh ist (S20: JA), bestimmt die Ablasslerneinheit 103, dass der Ablasslernprozess abgeschlossen worden ist (S21), und beendet danach die aktuelle Verarbeitungsroutine. Anders ausgedrückt schließt die Ablasslerneinheit 103 den Ablasslernprozess ab. Wenn der Haltezähler Cntp kleiner ist als der Abschlussbestimmungswert CntpTh (S20: NEIN), beendet die Ablasslerneinheit 103 die aktuelle Verarbeitungsroutine, ohne den Prozess von Schritt S21 durchzuführen. Anders ausgedrückt setzt die Ablasslerneinheit 103 den Ablasslernprozess fort.
Nun wird die Verarbeitungsroutine, die von der P/L-Lerneinheit 109 ausgeführt wird, um den P/L-Lernprozess durchzuführen, unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die vorliegende Verarbeitungsroutine wird jedes Mal ausgeführt, wenn das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung durchführt, bis bestimmt wird, dass der P/L-Lernprozess abgeschlossen ist.
Wie in 6 gezeigt ist, bestimmt die P/L-Lerneinheit 109 in der vorliegenden Verarbeitungsroutine, ob oder ob nicht die Durchführungsbedingung des P/L-Lernprozesses erfüllt ist (S31). Die P/L-Lerneinheit 109 bestimmt, dass die Durchführungsbedingung des P/L-Lernprozesses erfüllt ist, wenn irgendeine der folgenden zwei Bedingungen erfüllt ist. (Bedingung 1) Die Zahl X der ab dem Beginn des Motorbetriebs ausgeführten P/L-Einspritzungen ist kleiner oder gleich einer vorgegebene Zahl XTh. (Bedingung 2) Der Ablasslernprozess ist abgeschlossen. Auch wenn dies erst weiter unten konkret beschrieben wird, schreitet das Lernen der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils 23 während der P/L-Einspritzung mit einer wachsenden Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen voran. Die vorgegebene Zahl XTh wird auf einen Wert eingestellt, mit dem eine Bestimmung dahingehend getroffen werden kann, ob oder ob nicht das Lernen der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils 23 durch den P/L-Lernprozess in einem gewissen Maß vorangeschritten ist.
Wenn die Durchführungsbedingung des P/L-Lernprozesses nicht erfüllt ist (S31: NEIN), das heißt, wenn weder Bedingung 1 noch Bedingung 2 erfüllt ist, beendet die P/L-Lerneinheit 109 die aktuelle Verarbeitungsroutine für diesmal. Wenn die Durchführungsbedingung erfüllt ist (S31: JA), das heißt, wenn Bedingung 1 oder Bedingung 2 erfüllt ist, führt die P/L-Lerneinheit 109 den P/L-Lernprozess durch, der aus einer Reihe von Prozessen von Schritten S32, S33 und S34 besteht. Anders ausgedrückt berechnet die P/L-Lerneinheit 109 zuerst eine vorausgesagte Ventilschließungszeit CTe, die ein vorausgesagter Wert der Ventilschließungszeit des Zylindereinspritzventils 23 während der P/L-Einspritzung ist, auf Basis der geforderten P/L-Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung, die von der Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit 114 berechnet wird (S32). Die vorausgesagte Ventilschließungszeit CTe ist der vorausgesagte Wert der Zeit, zu der der Stromfluss zur elektromagnetischen Spule 53 des Zylindereinspritzventils 23 beendet wird. Die Erregungsdauer der elektromagnetischen Spule 53 ist mit der geforderten Einspritzmenge Qrdpl korreliert und wird mit einem Anstieg der geforderten Einspritzmenge Qrdpl länger. Daher entspricht die vorausgesagte Ventilschließungszeit CTe einem Beispiel für einen „Korrelationswert der geforderten Einspritzmenge Qrdpl“.
Dann ermittelt die P/L-Lerneinheit 109 eine Ventilschließungszeit CTs des Zylindereinspritzventils 23, wenn die P/L-Einspritzung vom Zylindereinspritzventil 23 durchgeführt wird (S33). Anders ausgedrückt kann die P/L-Lerneinheit 109 die Ventilschließungszeit CTs durch Überwachen des Übergangs des Stromwerts, der zur elektromagnetischen Spule 53 fließt, ermitteln. Mit einem Anstieg der tatsächlichen Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 wird die tatsächliche Erregungsdauer der elektromagnetischen Spule 53 länger und wird die Ventilschließungszeit CTs später. Daher entspricht die Ventilschließungszeit CTs einem Beispiel für einen „Korrelationswert der tatsächlichen Einspritzmenge“.
Die P/L-Lerneinheit 109 aktualisiert dann den Erregungsdauerkorrekturwert TdiC auf Basis der vorausgesagten Ventilschließungszeit CTe und der Ventilschließungszeit CTs und speichert den aktualisierten Erregungsdauerkorrekturwert TdiC in der Speichereinheit 102 (S34). Anders ausgedrückt wird der Erregungsdauerkorrekturwert TdiC als Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils 23 während der P/L-Einspritzung in der Speichereinheit 102 gespeichert. Wenn die Ventilschließungszeit CTs früher liegt als die vorausgesagte Ventilschließungszeit CTe, kann bestimmt werden, dass die tatsächliche Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 während der P/L-Einspritzung kleiner ist als die geforderte Einspritzmenge Qrdpl, und somit korrigiert die P/L-Lerneinheit 109 den Erregungsdauerkorrekturwert TdiC nach oben. Wenn die Ventilschließungszeit CTs später liegt als die vorausgesagte Ventilschließungszeit CTe, kann bestimmt werden, dass die tatsächliche Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 während der P/L-Einspritzung größer ist als die geforderte Einspritzmenge Qrdpl, und somit korrigiert die P/L-Lerneinheit 109 den Erregungsdauerkorrekturwert TdiC nach unten.
Die P/L-Lerneinheit 109 inkrementiert dann die Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen um „1“ (S35). Dann bestimmt die P/L-Lerneinheit 109, ob oder ob nicht eine Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT, bei der es sich um eine Differenz zwischen der vorausgesagten Ventilschließungszeit CTe und der Ventilschließungszeit CTs handelt, kleiner ist als ein Differenzbestimmungswert ΔCTTh (S36). Der Differenzbestimmungswert ΔCTTh wird auf einen Wert eingestellt, mit dem eine Bestimmung getroffen werden kann, dass kaum eine Abweichung zwischen der vorausgesagten Ventilschließungszeit CTe und der Ventilschließungszeit CTs besteht. Wenn die Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT kleiner ist als der Differenzbestimmungswert ΔCTTh, wird somit eine Bestimmung getroffen, dass kaum eine Abweichung besteht. Wenn die Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT größer oder gleich dem Differenzbestimmungswert ΔCTTh ist, wird die Bestimmung, dass kaum eine Abweichung besteht, nicht getroffen. Anders ausgedrückt entspricht in der vorliegenden Ausführungsform die Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT einem Beispiel für eine „Abweichung eines Korrelationswerts einer geforderten Einspritzmenge und eines Korrelationswerts einer tatsächlichen Einspritzmenge“, und der Differenzbestimmungswert ΔCTTh entspricht einem Beispiel für einen „definierten Bestimmungswert“.
Wenn die Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT kleiner ist als der Differenzbestimmungswert ΔCTTh (S36: JA), bestimmt die P/L-Lerneinheit 109, dass der P/L-Lernprozess abgeschlossen worden ist (S37), und beendet danach die aktuelle Verarbeitungsroutine. Anders ausgedrückt schließt die P/L-Lerneinheit 109 den P/L-Lernprozess ab. Wenn die Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT größer oder gleich dem Differenzbestimmungswert ΔCTTh ist (S36: NEIN), beendet die P/L-Lerneinheit 109 die aktuelle Verarbeitungsroutine, ohne den Prozess von Schritt S37 durchzuführen. Anders ausgedrückt setzt die P/L-Lerneinheit 109 den P/L-Lernprozess fort.
Im P/L-Lernprozess wird der Erregungsdauerkorrekturwert TdiC so aktualisiert, dass die Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT allmählich abnimmt. Die vorgegebene Zahl XTh, die verwendet wird, wenn bestimmt wird, dass das Lernen des Erregungsdauerkorrekturwerts TdiC in einem bestimmten Maß fortgeschritten ist, wird vorab auf einen solchen Wert eingestellt, dass die Zahl X der Ausführungen die vorgegebene Zahl XTh erreicht, bevor die Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT unter den Differenzbestimmungswert ΔCTTh sinkt.
Nun wird die Verarbeitungsroutine, die von der P/L-Diagnoseeinheit 110 ausgeführt wird, um den Diagnoseprozess durchzuführen, unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Die vorliegende Verarbeitungsroutine wird ab dem Abschluss des P/L-Lernprozesses und bis bestimmt wird, dass der Diagnoseprozess abgeschlossen ist, jedes Mal ausgeführt, wenn das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung durchführt.
Wie in 7 gezeigt ist, führt in der vorliegenden Verarbeitungsroutine die P/L-Diagnoseeinheit 110 den Diagnoseprozess durch. Anders ausgedrückt berechnet die P/L-Diagnoseeinheit 110 zuerst die vorausgesagte Ventilschließungszeit CTe auf Basis der geforderten Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung, die von der Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit 114 berechnet wird (S41), ähnlich wie in Schritt S32. Dann ermittelt die P/L-Diagnoseeinheit 110 die Ventilschließungszeit CTs des Zylindereinspritzventils 23, wenn die P/L-Einspritzung vom Zylindereinspritzventil 23 durchgeführt wird (S42), ähnlich wie in Schritt S33. Dann bestimmt die P/L-Diagnoseeinheit 110, ob oder ob nicht die Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT, bei der es sich um eine Differenz zwischen der vorausgesagten Ventilschließungszeit CTe und der Ventilschließungszeit CTs handelt, kleiner ist als der Differenzbestimmungswert ΔCTTh (S43), ähnlich wie in Schritt S36.
Wenn die Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT größer oder gleich dem Differenzbestimmungswert ΔCTTh ist (S43: NEIN), beendet die P/L-Diagnoseeinheit 110 die aktuelle Verarbeitungsroutine für dieses Mal. Wenn die Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT kleiner ist als der Differenzbestimmungswert ΔCTTh (S43: JA), inkrementiert die P/L-Diagnoseeinheit 110 einen Normalzähler Cntj um „1“ (S44). Der Normalzähler Cntj wird bei „0“ gehalten, bis der P/L-Lernprozess abgeschlossen ist.
Die P/L-Diagnoseeinheit 110 bestimmt, ob oder ob nicht der aktualisierte Normalzähler Cntj größer oder gleich einem Diagnosebestimmungswert CntjTh ist (S45). Der Diagnosebestimmungswert CntjTh wird auf einen Wert eingestellt, mit dem eine Bestimmung getroffen werden kann, ob oder ob nicht die P/L-Einspritzung durch das Zylindereinspritzventil 23 normal durchgeführt wird, nachdem der P/L-Lernprozess abgeschlossen wurde. Wenn der Normalzähler Cntj größer oder gleich dem Diagnosebestimmungswert CntjTh ist, wird somit eine Bestimmung getroffen, dass die P/L-Einspritzung normal durchgeführt wird. Wenn der Normalzähler Cntj kleiner ist als der Diagnosebestimmungswert CntjTh, wird eine Bestimmung, dass die P/L-Einspritzung normal durchgeführt wird, nicht getroffen.
Wenn der Normalzähler Cntj größer oder gleich dem Diagnosebestimmungswert CntjTh ist (S45: JA), bestimmt die P/L-Diagnoseeinheit 110, dass die P/L-Einspritzung normal durchgeführt worden ist (S46), und beendet danach die aktuelle Verarbeitungsroutine. Anders ausgedrückt schließt die P/L-Lerneinheit 109 den Diagnoseprozess ab. Wenn der Normalzähler Cntj kleiner ist als der Diagnosebestimmungswert CntjTh (S45: NEIN), beendet die P/L-Diagnoseeinheit 110 die aktuelle Verarbeitungsroutine, ohne den Prozess von Schritt S46 durchzuführen. Anders ausgedrückt setzt die P/L-Lerneinheit 109 den Diagnoseprozess fort.
Nun wird die von der Lastregioneneinstelleinheit 112 ausgeführte Verarbeitungsroutine zum Einstellen der Obergrenze RKLul und der Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Die vorliegende Verarbeitungsroutine wird für jeden vorab festgelegten Regelungszyklus ausgeführt. Ferner wird das Aufteilen der Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils 23 auf mehrere Male, einschließlich der P/L-Einspritzung, auch als „P/L aktiv“ bezeichnet, weil der Motorbetrieb in der vorgegebenen Lastregion RKL durchgeführt wird.
Wie in 8 gezeigt ist, bestimmt die Lastregioneneinstelleinheit 112 in der vorliegenden Verarbeitungsroutine, ob oder ob nicht die Durchführungsbedingung für P/L aktiv erfüllt ist (S51). Anders ausgedrückt bestimmt die Lastregioneneinstelleinheit 112, dass die Durchführungsbedingung für P/L aktiv erfüllt ist, wenn die Durchführungsbedingung des P/L-Lernprozesses erfüllt ist oder wenn die Durchführungsbedingung für den Diagnoseprozess erfüllt ist. Wenn die Durchführungsbedingung für P/L aktiv nicht erfüllt ist (S51: NEIN), stellt die Lastregioneneinstelleinheit 112 die vorgegebene Lastregion RKL nicht ein, das heißt, verhindert P/L aktiv (S52). Danach beendet die Lastregioneneinstelleinheit 112 die aktuelle Verarbeitungsroutine für dieses Mal.
Wenn die Durchführungsbedingung für P/L aktiv in Schritt S51 erfüllt ist (JA), bestimmt die Lastregioneneinstelleinheit 112, ob oder ob nicht die Zahl X der vom Zylindereinspritzventil 23 ausgeführten P/L-Einspritzungen größer oder gleich der vorgegebenen Zahl XTh ist (S53). Während eine Bestimmung getroffen wird, dass der Ablasslernprozess noch nicht durchgeführt wird, wenn die Zahl X der Ausführungen kleiner ist als die vorgegebene Zahl XTh, wird eine Bestimmung getroffen, dass der Ablasslernprozess bereits abgeschlossen ist, wenn die Zahl X der Ausführungen größer oder gleich der vorgegebenen Zahl XTh ist.
Wenn die Zahl X der Ausführungen kleiner ist als die vorgegebene Zahl XTh (S53: NEIN), stellt die Lastregioneneinstelleinheit 112 die Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL gleich der 11. Belastungsrate KL11 ein (S54). Die Lastregioneneinstelleinheit 112 stellt dann die Obergrenze RKLul der vorgegebenen Lastregion RKL gleich der 21. Belastungsrate KL21 ein (S55). Die 21. Belastungsrate KL21 wird auf einen Wert eingestellt, der größer ist als die 11. Belastungsrate KL11. Die Lastregioneneinstelleinheit 112 bewirkt dann, dass der Prozess zu Schritt S64 weitergeht, der weiter unten beschrieben wird.
Wenn die Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen in Schritt S53 größer oder gleich der vorgegebenen Zahl XTh ist (JA), bestimmt die Lastregioneneinstelleinheit 112, ob oder ob nicht der Ablasslernprozess unmittelbar davor abgeschlossen wurde (S56). Zum Beispiel kann die Lastregioneneinstelleinheit 112 bestimmen, dass der Ablasslernprozess unmittelbar davor abgeschlossen wurde, wenn sie die Bestimmung von Schritt S56 das erste Mal nach Abschluss des Ablasslernprozesses durchführt. Wenn der Ablasslernprozess unmittelbar davor abgeschlossen wurde (S56: JA), stellt die Lastregioneneinstelleinheit 112 die Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL gleich der 12. Belastungsrate KL12 ein (S57). Die 12. Belastungsrate KL12 ist ein Wert, der größer ist als die 11. Belastungsrate KL11 und kleiner ist als die 21. Belastungsrate KL21. Die Lastregioneneinstelleinheit 112 stellt dann die Obergrenze RKLul der vorgegebenen Lastregion RKL gleich der 22. Belastungsrate KL22 ein. Die 22. Belastungsrate KL22 wird auf einen Wert eingestellt, der sowohl erfüllt, dass der Wert größer ist als die 21. Belastungsrate KL12, als auch, dass eine Differenz zwischen der 22. Belastungsrate KL22 und der 12. Belastungsrate KL12 kleiner ist als eine Differenz zwischen der 11. Belastungsrate KL11 und der 21. Belastungsrate KL21. Danach bewirkt die Lastregioneneinstelleinheit 112, dass der Prozess zu Schritt S64 weitergeht, der weiter unten beschrieben wird.
Wenn in Schritt S56 der Ablasslernprozess nicht unmittelbar davor abgeschlossen wurde (NEIN), bestimmt die Lastregioneneinstelleinheit 112, ob oder ob nicht der P/L-Lernprozess noch nicht abgeschlossen ist (S59). Wenn der P/L-Lernprozess noch nicht abgeschlossen ist (S59: JA), berechnet die Lastregioneneinstelleinheit 112 eine Differenz, die durch Subtrahieren eines Aktualisierungswerts α1 von der Untergrenze RKL11 für die vorgegebene Lastregion RKL erhalten wird, als neue Untergrenze RKL11 (S60). Der Aktualisierungswert α1 wird auf einen positiven Wert eingestellt. Wenn der P/L-Lernprozess nicht abgeschlossen ist, nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen wurde, wird somit die Untergrenze RKL11 mit einer wachsenden Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen niedriger. Die Lastregioneneinstelleinheit 112 berechnet dann eine Summe der Obergrenze RKLul der vorgegebenen Lastregion RKL und eines Aktualisierungswerts β1 als neue Obergrenze RKLul (S61). Der Aktualisierungswert β1 wird auf einen positiven Wert eingestellt. Wenn der P/L-Lernprozess nicht abgeschlossen ist, nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen wurde, wird somit die Obergrenze RKLul mit einem Anstieg der Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen höher. Der Aktualisierungswert β1 kann ein Wert sein, der dem Aktualisierungswert α1 gleich ist, oder kann ein Wert sein, der vom Aktualisierungswert α1 verschieden ist. Danach bewirkt die Lastregioneneinstelleinheit 112, dass der Prozess zu Schritt S64 weitergeht, der weiter unten beschrieben wird.
Wenn der P/L-Lernprozess in Schritt S59 bereits abgeschlossen ist (NEIN), das heißt, wenn der Diagnoseprozess durchgeführt wird, berechnet die Lastregioneneinstelleinheit 112 eine Summe der Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL und eines Aktualisierungswerts α2 als neue Untergrenze RKL11 (S62). Der Aktualisierungswert a2 wird auf einen positiven Wert eingestellt. Wenn der Diagnoseprozess noch immer durchgeführt wird, nachdem der P/L-Lernprozess abgeschlossen wurde, wird somit die Untergrenze RKL11 mit wachsender Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen höher. Der Aktualisierungswert a2 kann ein Wert sein, der dem Aktualisierungswert α1 gleich ist, oder kann ein Wert sein, der vom Aktualisierungswert α1 verschieden ist.
Die Lastregioneneinstelleinheit 112 berechnet dann eine Differenz, die durch Subtrahieren eines Aktualisierungswerts β2 von der Obergrenze RKLul der vorgegebenen Lastregion RKL erhalten wird, als neue Obergrenze RKLul (S63). Der Aktualisierungswert β2 wird auf einen positiven Wert eingestellt. Wenn der Diagnoseprozess noch immer durchgeführt wird, nachdem der P/L-Lernprozess abgeschlossen wurde, wird somit die Obergrenze RKLul mit wachsender Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen niedriger. Der Aktualisierungswert β2 kann ein Wert sein, der dem Aktualisierungswert a2 gleich ist, oder kann ein Wert sein, der vom Aktualisierungswert a2 verschieden ist. Danach bewirkt die Lastregioneneinstelleinheit 112, dass der Prozess zu Schritt S64 weitergeht.
Im Schritt S64 korrigiert die Lastregioneneinstelleinheit 112 den unteren Grenzwert RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL auf Basis des Schätzwerts TmpDI für die Temperatur am distalen Ende, der von der Einheit 111 zum Ermitteln einer Temperatur an einem distalen Ende berechnet wird. Anders ausgedrückt korrigiert die Lastregioneneinstelleinheit 112 den unteren Grenzwert RKL11 so, dass der untere Grenzwert RKL11 mit einem Sinken des Schätzwerts TmpDI für die Temperatur am distalen Ende niedriger wird. Die Lastregioneneinstelleinheit 112 korrigiert dann den unteren Grenzwert RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL auf Basis des Korrekturverhältnisses δ, das von der Gemischzusammensetzungs-F/B-Einheit 107 berechnet wird (S65). Anders ausgedrückt wird der Rückmeldungskorrekturbetrag FAF ein Wert, der kleiner ist als „1“, wenn das Korrekturverhältnis δ ein negativer Wert ist, und somit korrigiert die Lastregioneneinstelleinheit 112 die Untergrenze RKL11 so, dass die Untergrenze RKL11 mit einem Anstieg des absoluten Werts des Korrekturverhältnisses δ höher wird. Wenn das Korrekturverhältnis δ „0“ oder ein positiver Wert ist, führt die Lastregioneneinstelleinheit 112 die Korrektur der Untergrenze RKL11 auf Basis des Korrekturverhältnisses δ nicht durch. Danach beendet die Lastregioneneinstelleinheit 112 die aktuelle Verarbeitungsroutine für dieses Mal.
Nun werden Funktionsweise und Vorteil der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben.
Wenn die Speichereinheit 102 beim Motorstart im Ausgangszustand ist, wie in 9 gezeigt, wird von der Steuereinrichtung 100 Schritt S101 ausgeführt, um das Ablassventils 28 zu schließen, und danach zu bewirken, dass das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung und das Lernen der Einspritzeigenschaft (d.h. des Erregungsdauerkorrekturwerts TdiC) des Zylindereinspritzventils 23 durch den P/L-Lernprozess jedes Mal durchführt, wenn die P/L-Einspritzung durchgeführt wird.
Wie in 10 gezeigt ist, wird in diesem Fall zuerst die vorgegebene Lastregion RKL eingestellt. Wenn in einer Situation, wo der Motorbetrieb in der vorgegebenen Lastregion RKL durchgeführt wird, die Teil-Einspritzrate DI nicht „1“ ist, wird die Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils 23 auf mehrere Male (z.B. auf zweimal), einschließlich einer P/L-Einspritzung, aufgeteilt. Die Einspritzeigenschaft (d.h. der Erregungsdauerkorrekturwert TdiC) des Zylindereinspritzventils 23 wird durch den P/L-Lernprozess gelernt, wenn die P/L-Einspritzung durch das Zylindereinspritzventil 23 durchgeführt wird.
Wenn die Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen größer wird, schreitet das Lernen des Erregungsdauerkorrekturwerts TdiC durch den P/L-Lernprozess voran, und somit wird die Abweichung der geforderten Einspritzmenge Qrdpl der P/L-Einspritzung und der tatsächlichen Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 allmählich kleiner. Anders ausgedrückt kann man sagen, dass dann, wenn die Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen klein ist, der Erregungsdauerkorrekturwert TdiC durch den P/L-Lernprozess nicht sehr vorangebracht wird. Wenn die P/L-Einspritzung in einer Situation durchgeführt wird, wo das Lernen des Erregungsdauerkorrekturwerts TdiC nicht sehr schnell voranschreitet, wird die Abweichung eher größer. Wenn in einer Situation, wo das Lernen des Erregungsdauerkorrekturwerts TdiC nicht sehr schnell voranschreitet, das Ablassventil 28 geöffnet wird und der Ablasslernprozess durchgeführt wird, schlägt sich die Abweichung stark im Lernergebnis des Ablasslernprozesses nieder. Infolgedessen kann die Lerngenauigkeit in Bezug auf den Ablasskonzentrationslernwert FGPG niedrig werden.
Was dies betrifft, so wird in der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn die Speichereinheit 102 bei einem Motorstart im Ausgangszustand ist, der P/L-Lernprozess in einem Zustand durchgeführt, wo der Ablasslernprozess und der Gemischzusammensetzungslernprozess beide nicht durchgeführt werden. Somit wird das Lernen des Erregungsdauerkorrekturwerts TdiC vom P/L-Lernprozess in einem gewissen Maße vorangebracht, während weder der Ablasslernprozess noch der Gemischzusammensetzungslernprozess durchgeführt werden, und somit kann die Abweichung der geforderten Einspritzmenge Qrdpl der P/L-Einspritzung und der tatsächlichen Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 32 in einem gewissen Grad verringert werden.
Wenn die Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen zum Zeitpunkt t11 die vorgegebene Zahl XTh erreicht, kann eine Bestimmung getroffen werden, dass die Abweichung der geforderten Einspritzmenge Qrdpl der P/L-Einspritzung und der tatsächlichen Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 in einem gewissen Grad verringert ist. Wie in 9 gezeigt ist, wird von der Steuereinrichtung 100 Schritt S102 durchgeführt, um den P/L-Lernprozess zu unterbrechen, bevor der P/L-Lernprozess abgeschlossen ist, und dann wird das Ablassventil 28 geöffnet, um den Gemischzusammensetzungslernprozess zu starten.
Wenn der P/L-Lernprozess unterbrochen wird, wie in 10 gezeigt, kann die vorgegebene Lastregion RKL nicht eingestellt werden. Anders ausgedrückt wird die geteilte Einspritzung, welche die P/L-Einspritzung einschließt, vom Zylindereinspritzventil 23 nicht durchgeführt. Ferner kann die P/L-Einspritzung vom Zylindereinspritzventil 23 selbst dann, wenn die vorgegebene Lastregion RKL nicht eingestellt ist, abhängig von der Motorbetriebsregion, wo der Motorbetrieb durchgeführt wird, ausgeführt werden. Auch wenn die P/L-Einspritzung durchgeführt wird, während der P/L-Lernprozess unterbrochen ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Lerngenauigkeit des Ablasskonzentrationslernwerts FGPG durch den Ablasslernprozess sinkt, da die Abweichung der geforderten Einspritzmenge Qrdpl und der tatsächliche Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 bis zu einem gewissen Grad verringert ist.
Wenn bestimmt wird, dass der Ablasskonzentrationslernwert FGPG mit einem Wert zu einem Zeitpunkt t12 zusammenfällt, ist der Ablasslernprozess abgeschlossen. Wie in 9 gezeigt ist, wird dann von der Steuereinrichtung 100 Schritt S103 ausgeführt, in dem der P/L-Lernprozess wiederaufgenommen wird, während der Gemischzusammensetzungslernprozess fortgesetzt wird, nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen wurde. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der P/L-Lernprozess wiederaufgenommen wird, ist das Lernen des Erregungsdauerkorrekturwerts TdiC durch den P/L-Lernprozess in einem gewissen Maß fortgeschritten. Auch wenn der Gemischzusammensetzungslernprozess parallel zum P/L-Lernprozess durchgeführt wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Genauigkeit der Aktualisierung des Gemischzusammensetzungslernwerts KG durch den Gemischzusammensetzungslernprozess sinkt. Ferner kann der Gemischzusammensetzungslernprozess im Vergleich zu dann, wenn der Gemischzusammensetzungslernprozess durchgeführt wird, nachdem der P/L-Lernprozess abgeschlossen wurde, früher abgeschlossen werden.
Daher kann in der vorliegenden Ausführungsform jeder Lernprozess durch effizientes Durchführen der einzelnen Lernprozesse früh abgeschlossen werden.
In dem Beispiel, das in 10 gezeigt ist, wird der P/L-Lernprozess zum Zeitpunkt t13 abgeschlossen. Somit wird nach dem Zeitpunkt t13 der Diagnoseprozess durchgeführt. Wenn bestimmt wird, dass die P/L-Einspritzung durch das Zylindereinspritzventil 23 zum Zeitpunkt t14 normal durchgeführt wird, wird der Diagnoseprozess abgeschlossen und die vorgegebene Lastregion RKL wird nicht eingestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform können nachstehend beschriebene Wirkungen zusätzlich zu den oben beschriebenen erhalten werden.
(1) Wenn die Temperatur des Düsenkörpers 57, das heißt der Schätzwert TmpDI für die Temperatur an einem distalen Ende, hoch ist, wird die Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL höher als wenn die Temperatur des Düsenkörpers 57 niedrig ist, und somit ist es weniger wahrscheinlich, dass die P/L-Einspritzung der kleinen Kraftstoffeinspritzmenge durchgeführt wird. Somit kann eine Ansammlung einer Ablagerung am Außenrand des Einspritzlochs 571 im Düsenkörper 57 aufgehalten werden.
Wenn die Temperatur des Düsenkörpers 57 niedrig ist, sinkt die Untergrenze RKL11, und somit wird die Durchführung der P/L-Einspritzung erleichtert. Wenn ein Zustand, in dem die Temperatur des Düsenkörpers 57 niedrig ist, über einen langen Zeitraum anhält, wird daher die P/L-Einspritzung mit relativ hoher Frequenz durchgeführt, was zu einem frühen Abschluss des P/L-Lernprozesses beiträgt.
(2) Wenn das durch die Regelung der Gemischzusammensetzung berechnete Korrekturverhältnis δ ein negativer Wert ist, sinkt die geforderte Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung tendenziell, und somit wird die Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL mit einem Anstieg des absoluten Werts des Korrekturverhältnisses δ erhöht. Anders ausgedrückt ist es weniger wahrscheinlich, dass die P/L-Einspritzung einer kleinen Kraftstoffeinspritzmenge durchgeführt wird. Infolgedessen wird die Schwankung der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge, wenn die P/L-Einspritzung vom Zylindereinspritzventil 23 durchgeführt wird, unterdrückt, und somit kann das Sinken der Lerngenauigkeit des Erregungsdauerkorrekturwerts TdiC durch den P/L-Lernprozess unterdrückt werden.
(3) Die Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL bei der Wiederaufnahme des P/L-Lernprozesses wird auf einen Wert eingestellt, der höher ist als die Untergrenze RKL11 vor der Unterbrechung des P/L-Lernprozesses. Unmittelbar nach der Wiederaufnahme des P/L-Lernprozesses ist somit eine Durchführung der P/L-Einspritzung einer kleinen Kraftstoffeinspritzmenge weniger wahrscheinlich, das heißt, eine Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge im Zylindereinspritzventil 23 tritt weniger wahrscheinlich auf. Daher kann verhindert werden, dass die Genauigkeit der Aktualisierung des Gemischzusammensetzungslernwerts KG durch den Gemischzusammensetzungslernprozess, der parallel zum P/L-Lernprozess durchgeführt wird, sinkt.
(4) Ferner ist im Gemischzusammensetzungslernprozess dann, wenn der P/L-Lernprozess noch nicht abgeschlossen ist, die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG kleiner als wenn der P/L-Lernprozess abgeschlossen ist. Die Abweichung der geforderten Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung einer kleinen Kraftstoffeinspritzmenge und der tatsächlichen Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 wird vor dem Abschluss des P/L-Lernprozesses mit größerer Wahrscheinlichkeit größer als nach dem Abschluss des P/L-Lernprozesses. Somit kann ein Sinken der Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts KG der Gemischzusammensetzung durch Ändern der Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG abhängig davon, ob oder ob nicht der P/L-Lernprozess abgeschlossen ist, unterdrückt werden.
(5) Wie oben beschrieben, wird die Lerngenauigkeit des Erregungsdauerkorrekturwerts TdiC durch den P/L-Lernprozess mit einer wachsenden Zahl X der vom Zylindereinspritzventil 23 ausgeführten P/L-Einspritzungen größer. Anders ausgedrückt wird die Abweichung der geforderten Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung einer kleinen Kraftstoffeinspritzmenge und der tatsächliche Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 kleiner. Die Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts KG der Gemischzusammensetzung durch den Gemischzusammensetzungslernprozess wird mit einer Verkleinerung der Abweichung größer. Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform die Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL mit einer wachsenden Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen größer, nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen wurde. Anders ausgedrückt wird die Frequenz der Ausführung der P/L-Einspritzung hoch, wenn eine Bestimmung getroffen werden kann, dass der Gemischzusammensetzungslernwert KG durch den Gemischzusammensetzungslernprozess groß ist, was dazu beiträgt, dass der P/L-Lernprozess früh abgeschlossen werden kann.
(6) Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform die Obergrenze RKLul der vorgegebenen Lastregion RKL mit einer wachsenden Zahl X der vom Zylindereinspritzventil 23 ausgeführten P/L-Einspritzungen höher, nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen wurde. Somit kann die Frequenz der Ausführung der P/L-Einspritzung weiter erhöht werden. Dies kann dazu beitragen, dass der P/L-Lernprozess früh abgeschlossen werden kann
Darüber hinaus kann die P/L-Einspritzung einer relativ großen Kraftstoffeinspritzmenge vom Zylindereinspritzventil 23 durch Erhöhen der Obergrenze RKLul der vorgegebenen Lastregion RKL leicht durchgeführt werden. Die Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 wird mit einer größer werdenden geforderten Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung weniger wahrscheinlich. Somit kann die Lerngenauigkeit des Erregungsdauerkorrekturwerts TdiC durch den P/L-Lernprozess durch Erhöhen der Frequenz der Ausführung der P/L-Einspritzung, bei der eine Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge weniger wahrscheinlich auftritt, erhöht werden.
(7) Die Zeit, über welche die elektromagnetische Spule 53 des Zylindereinspritzventils 23 während der F/L-Einspritzung erregt wird, ist länger als die Zeit, über welche die elektromagnetische Spule 53 während der P/L-Einspritzung erregt wird. Eine Verstärkung des Restmagnetismus der elektromagnetischen Spule 53 nach Beendigung des Stromflusses wird mit einer Zunahme der Zeit, über welche die elektromagnetische Spule 53 erregt wird, wahrscheinlicher. Dieser Restmagnetismus wird im Lauf der Zeit allmählich weniger. Wenn die nächste Kraftstoffeinspritzung, das heißt der nächste Stromfluss zur elektromagnetischen Spule 53 bei einem großen Restmagnetismus gestartet wird, ist außerdem die Steuerbarkeit des Zylindereinspritzventils 23 durch den Einfluss des Restmagnetismus tendenziell herabgesetzt. Falls die P/L-Einspritzung nach der F/L-Einspritzung durchgeführt wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils 23 auf mehrere Male verteilt wird, ist somit die Zeit ab der Beendigung der F/L-Einspritzung bis zum Beginn der P/L-Einspritzung kurz, und der Restmagnetismus der elektromagnetischen Spule 53 ist groß, und somit besteht eine große Tendenz dafür, dass die Kraftstoffeinspritzmenge durch die P/L-Einspritzung schwankt. Infolgedessen kann die Lerngenauigkeit in Bezug auf den Erregungsdauerkorrekturwert TdiC durch den P/L-Lernprozess leicht sinken.
Was dies betrifft, so wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils 23 auf mehrere Male, einschließlich der F/L-Einspritzung und der P/L-Einspritzung, verteilt wird, die P/L-Einspritzung vor der F/L-Einspritzung durchgeführt. Somit kann kaum bewirkt werden, dass das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung durchführt, ohne dem Einfluss des Restmagnetismus der elektromagnetischen Spule 53 ausgesetzt zu sein. Infolgedessen kann die Abnahme der Lerngenauigkeit in Bezug auf den Erregungsdauerkorrekturwert TdiC durch den P/L-Lernprozess unterdrückt werden.
(8) Auch in einem Zustand, wo der P/L-Lernprozess abgeschlossen ist, besteht die Tendenz, dass die Abweichung der geforderten Einspritzmenge Qrdpl für die P/L-Einspritzung und der tatsächlichen Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils 23 größer wird als die Abweichung der geforderten Einspritzmenge Qrdfl für die F/L-Einspritzung und der tatsächlichen Einspritzmenge während der F/L-Einspritzung durch das Zylindereinspritzventil 23. Somit wird die vorgegebene Lastregion RKL mit einer wachsenden Zahl X der vom Zylindereinspritzventil 23 ausgeführten P/L-Einspritzungen schmäler, nachdem der P/L-Lernprozess abgeschlossen wurde. Anders ausgedrückt kann die Frequenz der Ausführung der P/L-Einspritzung, bei der die Abweichung leichter stattfinden kann als bei der F/L-Einspritzung, mit wachsender Zahl X der Ausführungen allmählich verringert werden. Somit kann das Sinken der Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts KG der Gemischzusammensetzung durch Senken der Frequenz der Ausführung der P/L-Einspritzung unterdrückt werden.
Für den Fachmann sollte es offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen konkreten Formen verkörpert werden kann, ohne vom Gedanken oder Bereich der Erfindung abzuweichen. Insbesondere sei klargestellt, dass die vorliegende Erfindung in den folgenden Formen ausgeführt werden kann.
Falls das Sinken der Steuerbarkeit der P/L-Einspritzung, das vom Restmagnetismus der elektromagnetischen Spule 53 bewirkt wird, der durch die F/L-Einspritzung erzeugt wird, in einem tolerierbaren Bereich liegt, kann auch dann, wenn bewirkt wird, dass das Zylindereinspritzventil 23 die F/L-Einspritzung durchführt, und dann bewirkt wird, dass es die P/L-Einspritzung durchführt, bewirkt werden, dass das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung nach der F/L-Einspritzung durchführt, wenn die Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils 23 auf mehrere Male verteilt wird.
Falls nach Abschluss des P/L-Lernprozesses die vorgegebene Lastregion RKL mit einer wachsenden Zahl X der durch das Zylindereinspritzventil 23 ausgeführten P/L-Einspritzungen verschmälert werden kann, während die Obergrenze RKLul allmählich gesenkt werden kann, wird die Untergrenze RKL11 möglicherweise nicht erhöht. Während nach Abschluss des P/L-Lernprozesses die Untergrenze RKL11 mit einer wachsenden Zahl X der Ausführungen von P/L-Einspritzungen allmählich erhöht werden kann, wird ferner die Obergrenze RKLul möglicherweise nicht gesenkt.
Nachdem der P/L-Lernprozess abgeschlossen wurde, können sowohl die Obergrenze RKLul als auch die Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL gehalten werden, bis der Diagnoseprozess abgeschlossen ist. In diesem Fall kann der Diagnoseprozess früh abgeschlossen werden, weil die Frequenz der Ausführung der P/L-Einspritzung im Vergleich zu dann, wenn die vorgegebene Lastregion RKL mit einer größer wendenden Zahl X der Ausführungen verschmälert wird, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform, nicht verringert wird.
Nach dem Abschluss des P/L-Lernprozesses kann die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG nach Abschluss des Diagnoseprozesses höher gemacht werden als die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG vor Abschluss des Diagnoseprozesses.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Änderung der Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG durch Ändern des Aktualisierungswerts ΔKG verwirklicht. Jedoch ist dies nicht der einzige Fall, und der Aktualisierungswert ΔKG muss nicht geändert werden, wenn die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG geändert werden kann. Zum Beispiel kann die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG durch Ändern eines Regelungszyklus zum Aktualisieren des Gemischzusammensetzungslernwerts KG geändert werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG abhängig davon, ob oder ob nicht der P/L-Lernprozess abgeschlossen ist, variiert. Dies ist jedoch nicht der einzige Fall, und beispielsweise kann die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG mit einer wachsenden Zahl X der Ausführungen der P/L-Einspritzungen allmählich erhöht werden.
Im Gemischzusammensetzungslernprozess muss die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Gemischzusammensetzungslernwerts KG nicht abhängig davon geändert werden, ob oder ob nicht der P/L-Lernprozess abgeschlossen ist.
Nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen wurde, muss die Obergrenze RKLul der vorgegebenen Lastregion RKL nicht gemäß der Zahl X der Ausführungen variiert werden.
Nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen wurde, muss die Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL nicht gemäß der Zahl X der Ausführungen variiert werden.
Nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen wurde, muss die Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL bei der Wiederaufnahme des P/L-Lernprozesses nicht höher gemacht werden als die Untergrenze RKL11 vor der Unterbrechung des P/L-Lernprozesses, falls die Verringerung der Genauigkeit der Aktualisierung des Lernwerts KG der Gemischzusammensetzung, die durch die Wiederaufnahme des P/L-Lernprozesses bewirkt wird, auf einen tolerierbaren Bereich beschränkt werden kann.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL auf Basis des Korrekturverhältnisses δ korrigiert, wenn das Korrekturverhältnis δ ein negativer Wert ist, aber die Untergrenze RKL11 wird nicht korrigiert, wenn das Korrekturverhältnis δ ein Wert größer oder gleich „0“ ist. Falls die Untergrenze RKL11 auf Basis des Korrekturverhältnisses δ korrigiert wird, wenn das Korrekturverhältnis δ ein negativer Wert ist, kann die Untergrenze RKL11 jedoch auf Basis des Korrekturverhältnisses δ korrigiert werden, obwohl das Korrekturverhältnis δ ein positiver Wert ist. In diesem Fall kann die Untergrenze RKL11 so korrigiert werden, dass die Untergrenze RKL11 mit wachsendem Korrekturverhältnis δ sinkt, wenn das Korrekturverhältnis δ ein positiver Wert ist. Wenn das Korrekturverhältnis δ ein positiver Wert ist, wird in diesem Fall die Gelegenheit für die Ausführung der P/L-Einspritzung durch das Zylindereinspritzventil 23 erhöht, was zu einem frühen Abschluss des P/L-Lernprozesses beiträgt.
Der Prozess des Korrigierens der Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL auf Basis des Korrekturverhältnisses δ kann weggelassen werden.
Falls ein Sensor, der die Temperatur des distalen Endabschnitts des Zylindereinspritzventils 23 erfasst, bereitgestellt wird, kann die Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL auf Basis der von dem Sensor erfassten Temperatur korrigiert werden.
Wenn bestätigt werden kann, dass sich weniger leicht eine Ablagerung am Düsenkörper 57 ansammelt, auch wenn bewirkt wird, dass das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung einer relativ kleinen Kraftstoffeinspritzmenge durchführt, kann die Korrektur der Untergrenze RKL11 der vorgegebenen Lastregion RKL auf Basis der Temperatur des distalen Endabschnitts des Zylindereinspritzventils 23 weggelassen werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform werden bei einer Unterbrechung des P/L-Lernprozesses der Ablasslernprozess und der Gemischzusammensetzungslemprozess im Wesentlichen gleichzeitig gestartet. Falls der Ablasslernprozess und der Gemischzusammensetzungslernprozess unter der Voraussetzung, dass das P/L-Lernen unterbrochen ist, gestartet werden sollen, können jedoch der Startzeitpunkt für den Ablasslernprozess und der Startzeitpunkt für den Gemischzusammensetzungslernprozess versetzt sein.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der P/L-Lernprozess unmittelbar nach dem Abschluss des Ablasslernprozesses wiederaufgenommen. Wenn der P/L-Lernprozess unter der Voraussetzung wiederaufgenommen werden soll, dass der Ablasslernprozess abgeschlossen ist, muss der P/L-Lernprozess jedoch nicht unmittelbar nach dem Abschluss des Ablasslernprozesses wiederaufgenommen werden. Zum Beispiel kann der P/L-Lernprozess nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit ab dem Zeitpunkt, zu dem der Ablasslernprozess abgeschlossen ist, wiederaufgenommen werden. Nach dem Abschluss des Ablasslernprozesses kann ferner der P/L-Lernprozess ab dem Zeitpunkt wiederaufgenommen werden, zu dem eine Bestimmung getroffen wird, dass das Lernen des Gemischzusammensetzungslernwerts KG in einem bestimmten Maß fortgeschritten ist.
Bei der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils 23, die vom P/L-Lernprozess gelernt wird, kann es sich um andere Parameter handeln als den Erregungsdauerkorrekturwert TdiC, solange sie verwendet werden können, wenn bewirkt wird, dass das Zylindereinspritzventil 23 die P/L-Einspritzung durchführt.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird angenommen, dass der Grad des Lernens der Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils 23 durch den P/L-Lernprozess mit der Zahl X der vom Zylindereinspritzventil 23 ausgeführten P/L-Einspritzungen fortschreitet. Solange das Maß des Fortschritts des Lernens der Einspritzeigenschaft angenommen werden kann, können jedoch auch andere Parameter als die Zahl X der Ausführungen verwendet werden, um den Zeitpunkt der Unterbrechung des P/L-Lernprozesses zu bestimmen. Zum Beispiel schließen andere Parameter als die Zahl X der Ausführungen eine Gesamtzeit eines Zustands ein, in dem der Motorbetrieb in der vorgegebenen Lastregion RKL durchgeführt wird. In diesem Fall wird der P/L-Lernprozess unterbrochen, wenn die Gesamtzeit eines solchen Zustands ab dem Motorstart die vorgegebene Zeit erreicht.
Ferner kann der P/L-Lernprozess, der in einer Situation durchgeführt wird, wo der Ablasslernprozess noch nicht gestartet wurde, unterbrochen werden, wenn die Ventilschließungszeitdifferenz ΔCT, bei der es sich um die Differenz der vorausgesagten Ventilschließungszeit CTe und der Ventilschließungszeit CTs handelt, nicht größer oder gleich einem vorab festgelegten Unterbrechungsbestimmungswert ist. Der Unterbrechungsbestimmungswert wird auf einen Wert eingestellt, der größer ist als der Differenzbestimmungswert ΔCTTh.
Der Verbrennungsmotor, auf den die Steuereinrichtung 100 angewendet werden soll, muss nicht das Kanaleinspritzventil 22 aufweisen, solange er das Zylindereinspritzventil 23 aufweist.
Die Steuereinrichtung 100 ist nicht auf eine beschränkt, die eine zentrale Verarbeitungseinheit und einen Speicher aufweist und sämtliche verschiedenen Arten von oben beschriebenen Prozessen durch Software ausführt. Zum Beispiel kann die Steuereinrichtung 100 zweckgebundene Hardware (eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung: ASIC) einschließen, die zumindest manche Prozesse ausführt. Das heißt, die Steuereinrichtung 100 kann eine Schaltung sein, einschließlich 1) einer oder mehrerer zweckgebundener Hardware-Schaltungen wie etwa ASIC, 2) eines oder mehrerer Prozessoren (Mikrocomputer), die gemäß einem Computerprogramm (einer Software) arbeiten, oder 3) einer Kombination davon.
Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sollen als erläuternd, aber nicht als beschränkend betrachtet werden, und die Erfindung ist nicht auf die hierin angegebenen Einzelheiten zu beschränken, sondern kann innerhalb des Bereichs und der Äquivalente der beigefügten Ansprüche geeignet geändert werden.

Claims

Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor, die auf einen Verbrennungsmotor angewendet wird, der ein Zylindereinspritzventil (23) aufweist, das Kraftstoff in einen Zylinder (11) einspritzt, wobei die Steuereinrichtung aufweist: eine Einspritzungssteuereinheit (115), die eine Betätigung des Zylindereinspritzventils auf Basis einer geforderten Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils steuert; eine Teilhublerneinheit (109), die bei einer Durchführung einer Teilhubeinspritzung im Zylindereinspritzventil, bei der eine Kraftstoffeinspritzung beendet wird, bevor ein Ventilkörper (56) eine vollständig offene Position erreicht, auf Basis eines aktuellen Korrelationswerts der geforderten Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils und eines Korrelationswerts der tatsächlichen Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, einen Teilhublernprozess durchführt, bei dem eine Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils gelernt wird, so dass eine Abweichung eines Korrelationswerts der geforderten Einspritzmenge und eines Korrelationswerts einer tatsächlichen Einspritzmenge verringert wird, wobei die Teilhublerneinheit den Teilhublernprozess abschließt, wenn die Abweichung kleiner ist als ein vorgegebener Wert; eine Ablasslerneinheit (103), die einen Ablasslernprozess durchführt, bei dem eine Konzentration eines Kraftstoffdampfs gelernt wird, der in einen Ansaugkanal abgelassen wird, wenn ein Ablassen des Kraftstoffdampfs, der in einem Behälter (26) aufgefangen worden ist, in den Ansaugkanal zugelassen ist; eine Gemischzusammensetzungsrückmeldeeinheit (107), die ein Korrekturverhältnis einer Gemischzusammensetzung aktualisiert, um eine Abweichung eines Gemischzusammensetzungserfassungswerts, der ein Erfassungswert der Ge-mischzusammensetzung eines Gemisches ist, das im Verbrennungsmotor verbrannt wird, und einer Soll-Gemischzusammensetzung, das heißt eines Sollwerts der Gemischzusammensetzung, zu verringern; eine Gemischzusammensetzungslerneinheit (108), die einen Gemischzusammensetzungslernprozess durchführt, bei dem ein Lernwert der Gemischzusammensetzung so aktualisiert wird, dass sich das Korrekturverhältnis „0“ annähert; und eine Speichereinheit (102) die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse speichert, wobei für den Fall, dass bei einem Motorstart die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse nicht in der Speichereinheit gespeichert sind, die Teilhublerneinheit dafür ausgelegt ist, die Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess jedes Mal zu lernen, wenn das Zylindereinspritzventil die Teilhubeinspritzung in einer Situation durchführt, in der ein Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal angehalten ist, den Teilhublernprozess zu unterbrechen, bevor der Teilhublernprozess abgeschlossen ist, und dann den Teilhublernprozess unter der Voraussetzung wiederaufzunehmen, dass der Ablasslernprozess abgeschlossen worden ist; für den Fall, dass bei einem Motorstart die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse nicht in der Speichereinheit gespeichert sind, die Ablasslemeinheit dafür ausgelegt ist, ein Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal zuzulassen, vorausgesetzt, dass der Teilhublernprozess unterbrochen ist, und dann den Ablasslernprozess durchzuführen; und für den Fall, dass bei einem Motorstart die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse nicht in der Speichereinheit gespeichert sind, die Gemischzusammensetzungslerneinheit dafür ausgelegt ist, den Gemischzusammensetzungslernprozess zu starten, vorausgesetzt, dass der Teilhublernprozess unterbrochen worden ist.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei für den Fall, dass das Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal beendet wird und dann der Teilhublernprozess durchgeführt wird, die Teilhublerneinheit dafür ausgelegt ist, den Teilhublernprozess zu unterbrechen, vorausgesetzt, dass die Teilhubeinspritzung so oft ausgeführt worden ist wie es einer Vorgabe entspricht.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einspritzungssteuereinheit dafür ausgelegt ist, eine Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils auf mehrere Male, einschließlich der Teilhubeinspritzung zu verteilen, vorausgesetzt, dass gerade ein Motorbetrieb in einer vorgegebenen Lastregion durchgeführt wird; und die Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor ferner eine Lastregioneneinstelleinheit (112) aufweist, die dafür ausgelegt ist, eine Untergrenze für die vorgegebene Lastregion einzustellen, die mit einem Anstieg der Temperatur eines distalen Endabschnitts des Zylindereinspritzventils höher wird, bevor der Ablasslernprozess abgeschlossen ist.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, ferner eine Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit (114) aufweisend, wobei die Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit für den Fall, dass die Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils auf mehrere Male aufgeteilt wird, dafür ausgelegt ist, eine geforderte Einspritzmenge jeder Teil-Kraftstoffeinspritzung auf Basis einer Basis-Einspritzmenge, die ein Rechenwert einer Kraftstoffeinspritzmenge auf Basis einer Motorbelastungsrate und des von der Gemischzusammensetzungsrückmeldeeinheit berechneten Korrekturverhältnisses ist, zu berechnen, wobei die Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit dafür ausgelegt ist, die geforderte Einspritzmenge jeder Kraftstoffeinspritzung so zu berechnen, dass dann, wenn das Korrekturverhältnis ein negativer Wert ist, die geforderte Einspritzmenge jeder Kraftstoffeinspritzung mit einem Anstieg eines absoluten Werts des Korrekturverhältnisses kleiner wird; die Einspritzungssteuereinheit dafür ausgelegt ist, die Betätigung des Zylindereinspritzventils auf Basis des Rechenergebnisses der Einspritzmengenforderungs-Berechnungseinheit zu steuern; und die Lastregioneneinstelleinheit dafür ausgelegt ist, die Untergrenze für die vorgegebene Lastregion mit einem Anstieg des absoluten Werts des Korrekturverhältnisses zu erhöhen, wenn das Korrekturverhältnis ein negativer Wert ist.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Lastregioneneinstelleinheit dafür ausgelegt ist, die Untergrenze für die vorgegebene Lastregion, wenn das Teilhublernen wiederaufgenommen wird, gegenüber der Untergrenze vor der Unterbrechung des Teilhublernprozesses zu erhöhen.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, wobei die Lastregioneneinstelleinheit dafür ausgelegt ist, die Untergrenze für die vorgegebene Lastregion mit einer wachsenden Zahl von Ausführungen der Teilhubeinspritzungen, nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen worden ist, zu senken.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Lastregioneneinstelleinheit dafür ausgelegt ist, eine Obergrenze der vorgegebenen Lastregion mit einer wachsender Zahl der Ausführungen der Teilhubeinspritzungen zu erhöhen, nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen wurde.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Gemischzusammensetzungslemeinheit dafür ausgelegt ist, einen Lernwert der Gemischzusammensetzung im Gemischzusammensetzungslernprozess so zu aktualisieren, dass sich der Lernwert allmählich ändert, und die Gemischzusammensetzungslemeinheit dafür ausgelegt ist, eine Geschwindigkeit der Aktualisierung des Lemwerts der Gemischzusammensetzung im Gemischzusammensetzungslernprozess, wenn der Teilhublernprozess noch nicht abgeschlossen ist, gegenüber dann, wenn der Teilhublernprozess abgeschlossen ist, zu senken.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 8, ferner eine Teilhubdiagnoseeinheit (110) aufweisend, die dafür ausgelegt ist, einen Diagnoseprozess durchzuführen, in dem bestimmt wird, ob oder ob nicht die Teilhubeinspritzung normal durchgeführt wird, unter der Voraussetzung, dass der Teilhublernprozess abgeschlossen wurde, wobei die Lastregioneneinstelleinheit dafür ausgelegt ist, die vorgegebene Lastregion mit der wachsenden Zahl der Ausführungen von Teilhubeinspritzungen zu verschmälern, wenn der Diagnoseprozess durchgeführt wird.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei für den Fall, dass eine Kraftstoffeinspritzung des Zylindereinspritzventils auf mehrere Male verteilt wird, so dass sowohl eine Vollhubeinspritzung, bei der die Kraftstoffeinspritzung beendet wird, nachdem der Ventilkörper eine vollständig offene Position erreicht hat, als auch die Teilhubeinspritzung durchgeführt werden, die Einspritzungssteuereinheit dafür ausgelegt ist, das Zylindereinspritzventil die Teilhubeinspritzung durchführen zu lassen und dann die Vollhubeinspritzung durchführen zu lassen.
Lernverfahren zum Lernen eines Lemwerts, das auf einen Verbrennungsmotor angewendet wird, der ein Zylindereinspritzventil (23) aufweist, das Kraftstoff in einen Zylinder (11) einspritzt, wobei das Zylindereinspritzventil dafür ausgelegt ist, eine Teilhubeinspritzung durchzuführen, bei der eine Kraftstoffeinspritzung beendet wird, bevor ein Ventilkörper (56) eine vollständig offene Position erreicht, wobei das Lernverfahren beinhaltet: Aktualisieren eines Korrekturverhältnisses einer Gemischzusammensetzung, um eine Abweichung eines Gemischzusammensetzungserfassungswerts, der ein Erfassungswert einer Gemischzusammensetzung eines Gemisches ist, das im Verbrennungsmotor verbrannt wird, und einer Soll-Gemischzusammensetzung, das heißt eines Sollwerts der Gemischzusammensetzung, zu verringern; Durchführen eines Teilhublernprozesses, in dem eine Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils gelernt wird, wenn das Zylindereinspritzventil die Teilhubeinspritzung durchführt; Durchführen eines Ablasslernprozesses, bei dem eine Konzentration eines Kraftstoffdampfs gelernt wird, der in einen Ansaugkanal (16) abgelassen wird, wenn ein Ablassen des Kraftstoffdampfs, der in einem Behälter (26) aufgefangen worden ist, in den Ansaugkanal zugelassen ist; Durchführen eines Gemischzusammensetzungslernprozesses, bei dem ein Lernwert der Gemischzusammensetzung so aktualisiert wird, dass sich das Korrekturverhältnis „0“ annähert; und Speichern von Lernergebnissen der einzelnen Lernprozesse in einer Speichereinheit der Steuereinrichtung, wobei im Teilhublernprozess die Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils auf Basis eines Korrelationswerts einer geforderten Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, und eines Korrelationswerts einer tatsächlichen Einspritzmenge des Zylindereinspritzventils, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, gelernt wird, so dass eine Abweichung des Korrelationswerts der geforderten Einspritzmenge und des Korrelationswerts der tatsächlichen Einspritzmenge verringert wird; der Teilhublernprozess abgeschlossen wird, wenn die Abweichung kleiner ist als ein vorgegebener bestimmter Wert; wenn die Lernergebnisse der einzelnen Lernprozesse beim Motorstart nicht in der Speichereinheit gespeichert sind, das Lernverfahren ferner das Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal anhält und dann die Teilhubeinspritzung durchführt und die Einspritzeigenschaft des Zylindereinspritzventils durch den Teilhublernprozess jedes Mal, wenn die Teilhubeinspritzung durchgeführt wird, lernt, den Teilhublernprozess unterbricht, bevor der Teilhublernprozess abgeschlossen ist, und dann ein Ablassen des Kraftstoffdampfs in den Ansaugkanal zulässt und den Ablasslernprozess durchführt, während der Gemischzusammensetzungslernprozess gestartet wird, und den Teilhublernprozess wiederaufnimmt, während es den Gemischzusammensetzungslernprozess fortsetzt, nachdem der Ablasslernprozess abgeschlossen wurde.