DE60312076T2

DE60312076T2 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60312076T2
Application number: DE60312076T
Authority: DE
Inventors: Yuichi Toyota-shi Hokazono; Tsuneo Toyota-shi Tsutsui; Kazuhiro Toyota-shi Omae
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2023-06-24
Also published as: JP2004084657A; ES2279032T3; US20030234007A1; DE60312076D1; EP1375889B1; EP1375889A3; EP1375889A2; JP4244683B2; US6718946B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung.
2. Stand der Technik
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff zweimal hintereinander während eines Taktes einer Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung ist im japanischen Dokument (Kokai) 2000-18074 offenbart. Genauer ausgedrückt, bei dieser Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird unmittelbar vor dem Kraftstoffeinspritzen zum Antreiben der Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung ein sogenanntes „Voreinspritzen" durchgeführt und dabei eine kleine Kraftstoffmenge eingespritzt.
Beim Einspritzen von Kraftstoff durch eine Kraftstoffeinspritzdüse tritt aber Kraftstoffpulsieren auf. Wenn eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem relativ großen Speicherraum, zum Beispiel mit einer gemeinsamen Schiene verbunden ist, wird das durch das Kraftstoffeinspritzen bewirkte Kraftstoffpulsieren in die gemeinsame Schiene übertragen, von dieser reflektiert und in die gemeinsame Schiene rückübertragen. Wenn wie bei der im genannten Dokument beschriebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung während eines Maschinentaktes zweimal hintereinander Kraftstoff eingespritzt wird, gelangt das beim ersten Kraftstoffeinspritzen auftretende Pulsieren zur Kraftstoffeinspritzdüse zurück. Wenn während des Kraftstoffpulsierens in der Kraftstoffeinspritzdüse das zweite Kraftstoffeinspritzen erfolgt, führt das beim zweiten Kraftstoffeinspritzen zu einer Abweichung der Kraftstoffeinspritzmenge von der Zielmenge.
Im Dokument DE-A1-19712143 wird der Einfluß des Pulsierens auf den Einspritzdruck in Betracht gezogen. Anzumerken ist aber, daß durch das Pulsieren auch der Öffnungszeitpunkt der Einspritzdüse schwankt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, welche die Kraftstoffeinspritzdüse zum Einspritzen der Kraftstoffzielmenge veranlaßt, selbst wenn der Kraftstoff in der Einspritzdüse pulsiert.
Um diese Aufgabe zu erfüllen, wird unter einem ersten Aspekt der Erfindung eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bereitgestellt, welche mit einer Kraftstoffeinspritzdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkammer einer Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung und einem Speicher zum vorübergehenden Speichern des der Kraftstoffeinspritzdüse zugeführten Kraftstoffs ausgerüstet ist, wobei während eines Taktes der Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung wenigstens zweimal hintereinander Kraftstoff eingespritzt wird, das bei dem als Voreinspritzen bezeichneten ersten Einspritzen in der Kraftstoffeinspritzdüse auftretende Kraftstoffpulsieren in den Speicher übertragen, von diesem reflektiert und schließlich wieder zur Kraftstoffeinspritzdüse rückübertragen wird und durch das Pulsierrückübertragen die bei dem als späteres Kraftstoffeinspritzen bezeichneten zweiten Kraftstoffeinspritzen eingespritzte Kraftstoffmenge schwankt, wobei von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung als Parameter, welche die Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen beeinflussen, der Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse und der Kraftstoffeinspritzdruck herangezogen werden, die Größen der durch das Kraftstoffpulsieren bewirkten Parameterschwankungen geschätzt werden und auf der Grundlage der geschätzten Parameterschwankungen beim späteren Einspritzen ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffender Steuerwert so gesteuert wird, daß beim späteren Kraftstoffeinspritzen die Zielmenge durch die Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzt wird.
Unter einem zweiten Aspekt der Erfindung wird der erste Aspekt herangezogen, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen die Größe der durch die Parameterschwankungen beim späteren Einspritzen bewirkten Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge repräsentieren, die Größe der durch die Parameterschwankung beim späteren Einspritzen bewirkten Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen auf der Grundlage der geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Kraftstoffeinspritzen geschätzt wird und ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffender Steuerwert auf der Grundlage der geschätzten Schwankungsgröße der Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Kraftstoffeinspritzen so gesteuert wird, daß beim späteren Kraftstoffeinspritzen die Kraftstoffeinspritzdüse die Kraftstoffzielmenge einspritzt.
Unter einem dritten Aspekt der Erfindung wird der erste Aspekt herangezogen, wobei ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffender Steuerwert so gesteuert wird, daß die Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Kraftstoffeinspritzen zu der als Einspritzbezugszeit bezeichneten Zeit wird, bei welcher die Schwankungsgröße des Öffnungszeitpunktes der Kraftstoffeinspritzdüse beim späteren Einspritzen Null ist.
Unter einem vierten Aspekt der Erfindung wird der erste Aspekt herangezogen, wobei ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffender Steuerwert so gesteuert wird, daß der Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse beim späteren Einspritzen zu dem als Öffnungsbezugszeitpunkt bezeichneten Zeitpunkt wird, bei welchem die Öffnungszeitpunktschwankungsgröße Null ist.
Unter einem fünften Aspekt der Erfindung wird der vierte Aspekt herangezogen, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen aus Funktionen berechnet werden, welche die als Intervallzeit bezeichnete Zeit vom Voreinspritzen bis zum späteren Einspritzen als Variable haben, und wobei dann, wenn ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffender Steuerwert so gesteuert wird, daß der Öffnungszeitpunkt beim späteren Einspritzen zum Öffnungsbezugszeitpunkt wird, das Berechnen der zum Schätzen der Schwankungsgröße des Kraftstoffeinspritzdrucks beim späteren Einspritzen verwendeten Intervallzeit unter der Annahme erfolgt, daß die Kraftstoffeinspritzdüse zum Öffnungsbezugszeitpunkt öffnet.
Unter einem sechsten Aspekt der Erfindung wird der dritte Aspekt herangezogen, wobei das Steuern eines die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffenden Steuerwertes so erfolgt, daß der Schließzeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse beim späteren Einspritzen der Zeitpunkt wird, welcher die Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen als Kraftstoffeinspritzbezugszeit hat.
Unter einem siebenten Aspekt der Erfindung wird der erste Aspekt herangezogen, wobei neben den genannten Parametern auch die Öffnungsgeschwindigkeit der Kraftstoffeinspritzdüse als Parameter verwendet wird.
Unter einem achten Aspekt der Erfindung wird erste Aspekt herangezogen, wobei in dem Fall, daß die Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen kürzer ist als eine vorbestimmte Zeit, nur der Öffnungszeitpunkt als Parameter verwendet wird.
Unter einem neunten Aspekt der Erfindung wird der erste Aspekt herangezogen, wobei die Kraftstoffeinspritzdüse wenigstens eine Einspritzbohrung zum Einspritzen von Kraftstoff, ein in der Kraftstoffeinspritzdüse hin und her bewegbares, die Einspritzbohrung schließendes Nadelventil, eine erste Kraftstoffeinspritzkammer zum Aufbringen eines Drucks auf die zur Einspritzbohrung gerichtete Fläche des Nadelventils und zum Speichern des durch die Einspritzbohrung einzuspritzenden Kraftstoffs sowie eine auf der anderen Seite des Nadelventils der ersten Kammer gegenüber angeordnete zweite Kammer aufweist, und wobei die Schwankungsgröße des Öffnungszeitpunktes beim späteren Einspritzen aus einem zeitdifferenzierten Wert des in der ersten Kammer herrschenden Kraftstoffdrucks geschätzt wird.
Unter einem zehnten Aspekt der Erfindung wird der erste Aspekt herangezogen, wobei die Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit, wenn andere Fixierbedingungen als die als Intervallzeit bezeichnete Zeit zwischen dem Voreinspritzen und dem späteren Einspritzen gelten, im voraus ermittelt und die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen aus der auf diesen Beziehungen basierenden Intervallzeit geschätzt werden.
Unter einem elften Aspekt der Erfindung wird der zehnte Aspekt herangezogen, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen sich entsprechend der Kraftstoffeinspritzzeit beim Voreinspritzen voneinander unterscheiden, nicht die Intervallzeit, sondern die Kraftstoffeinspritzzeit beim Voreinspritzen als Bedingung verwendet wird, die Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit für die als Bezug dienende Kraftstoffeinspritzzeit beim Voreinspritzen ermittelt und die aus den Beziehungen geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen in Übereinstimmung mit der Kraftstoffeinspritzzeit beim Voreinspritzen korrigiert werden.
Unter einem zwölften Aspekt der Erfindung wird zehnte Aspekt herangezogen, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen sich entsprechend der Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen voneinander unterscheiden, nicht die Intervallzeit, sondern die Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen als Bedingung verwendet wird, die Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit für die als Bezug dienende Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen ermittelt und die aus den Beziehungen geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen in Übereinstimmung mit der Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen korrigiert werden.
Unter einem dreizehnten Aspekt der Erfindung wird der zehnte Aspekt herangezogen, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen sich entsprechend dem durch schnittlichen Kraftstoffdruck oder/und der Kraftstofftemperatur voneinander unterscheiden, nicht die Intervallzeit, sondern der durchschnittliche Kraftstoffdruck oder/und die Kraftstofftemperatur als Bedingung verwendet wird/werden, die Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit für den als Bezug dienenden durchschnittlichen Kraftstoffdruck und die als Bezug dienende Kraftstofftemperatur ermittelt und die aus den Beziehungen geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen in Übereinstimmung mit dem durchschnittlichen Kraftstoffdruck oder/und der Kraftstofftemperatur zu diesem Zeitpunkt korrigiert werden.
Unter einem vierzehnten Aspekt der Erfindung wird der zehnte Aspekt herangezogen, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen sich entsprechend der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff voneinander unterscheiden, nicht die Intervallzeit, sondern die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff als Bedingung verwendet wird, die Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit für die als Bezug dienende Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff ermittelt und die aus den Beziehungen geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen in Übereinstimmung mit der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff zu diesem Zeitpunkt korrigiert werden.
Unter einem fünfzehnten Aspekt der Erfindung wird der vierzehnte Aspekt herangezogen, wobei die aus den obigen Beziehungen geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen so korrigiert werden, daß diese der Relation, je höher die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff zu diesem Zeitpunkt, desto kürzer die Intervallzeit, entsprechen.
Unter einem sechzehnten Aspekt der Erfindung wird der vierzehnte Aspekt herangezogen, wobei die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff aus einer Funktion berechnet wird, welche den durchschnittlichen Kraftstoffdruck oder/und die Kraftstofftemperatur als Veränderliche hat.
Unter einem siebzehnten Aspekt der Erfindung wird der vierzehnte Aspekt herangezogen, wobei die Vorrichtung mit einem Drucksensor zum Erfassen des Kraftstoffdrucks ausgerüstet ist und eine aus dessen Ausgangswert erkannte Kraftstoffdruckänderung zum Berechnen der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff verwendet wird.
Unter einem achtzehnten Aspekt der Erfindung wird der siebzehnte Aspekt herangezogen, wobei die Fortpflanzungsgeschwindigkeit berechnet wird, wenn eine vorbestimmte Bedingung bestehen bleibt.
Unter einem neunzehnten Aspekt der Erfindung wird der achtzehnte Aspekt herangezogen, wobei die vorbestimmte Bedingung darin besteht, daß der Änderungsgrad des durchschnittlichen Kraftstoffdrucks geringer ist als ein vorbestimmter Grad.
Unter einem zwanzigsten Aspekt der Erfindung wird der achtzehnte Aspekt herangezogen, wobei die vorbestimmte Bedingung darin besteht, daß der durchschnittliche Kraftstoffdruck ein vorbestimmter Druck ist und der vorbestimmte Druck mehrere Werte einschließt.
Unter einem einundzwanzigsten Aspekt wird der achtzehnte Aspekt herangezogen, wobei in dem Fall, daß die Kraftstoff temperatur eine vorbestimmte Bezugstemperatur und der durchschnittliche Kraftstoffdruck ein vorbestimmter Bezugsdruck ist, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff im voraus als Fortpflanzungsbezugsgeschwindigkeit gespeichert wird, die vorbestimmte Bedingung darin besteht, daß die Kraftstofftemperatur die Bezugstemperatur und der durchschnittliche Kraftstoffdruck der Bezugsdruck ist und die bei Fortbestehen der vorbestimmten Bedingung berechnete Fortpflanzungsgeschwindigkeit zur Fortpflanzungsbezugsgeschwindigkeit gemacht wird.
Unter einem zweiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung wird der siebzehnte Aspekt herangezogen, wobei die Vorrichtung mit mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen ausgerüstet ist, diese Einspritzdüsen vom Speicher mit Kraftstoff versorgt werden und die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff für die Kraftstoffeinspritzdüse berechnet wird, welche vom Drucksensor am weitesten Entfernt angeordnet ist.
Unter einem dreiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung wird der zehnte Aspekt herangezogen, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen sich in Übereinstimmung mit dem durchschnittlichen Kraftstoffdruck voneinander unterscheiden, als Bedingung nicht die Intervallzeit, sondern der durchschnittliche Kraftstoffdruck verwendet wird, die Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit für den als Bezug dienenden durchschnittlichen Kraftstoffdruck ermittelt werden, die geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen so korrigiert werden, daß die Schwankungsgröße der Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen in Plusrichtung größer wird, wenn der durchschnittliche Kraftstoffdruck zu diesem Zeitpunkt höher ist als der als Bezug dienende durchschnittliche Kraftstoffdruck, und die geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen so korrigiert werden, daß die Schwankungsgröße der Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen größer wird, wenn der durchschnittliche Kraftstoffdruck zu diesem Zeitpunkt niedriger ist als der als Bezugs dienende durchschnittliche Kraftstoffdruck.
Unter einem vierundzwanzigsten Aspekt der Erfindung wird der erste Aspekt herangezogen, wobei während eines Taktes der Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung wenigstens dreimal Kraftstoff eingespritzt wird und die Größe der durch Pulsieren beim ersten Einspritzen bewirkten Parameterschwankung und die Größe der durch Pulsieren beim zweiten Einspritzen bewirkten Parameterschwankung zu Parameterschwankungsgrößen beim dritten Einspritzen gemacht werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher zu erkennen.
1 zeigt eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
2 zeigt eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
3 zeigt ein Signal, welches die Kraftstoffeinspritzdüse zum mehrmaligen (zweimaligen) Einspritzen von Kraftstoff während eines Taktes der Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung veranlaßt.
4 zeigt den Hubverlauf eines Nadelventils, aus welchem die Beziehung zwischen dem Öffnungszeitpunkt einer Kraft stoffeinspritzdüse und der Kraftstoffeinspritzmenge zu erkennen ist.
5 zeigt den Hubverlauf eines Nadelventils, aus welchem die Beziehung zwischen dem Öffnungszeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzdüse und der Kraftstoffeinspritzmenge zu erkennen ist.
6 zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit Ti und der Größe ΔQ(To) der durch Schwanken des Öffnungszeitpunktes einer Kraftstoffeinspritzdüse bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge.
7 zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit Ti und der Größe ΔQ(Pi) der durch Schwanken des Kraftstoffeinspritzdrucks bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge.
8 die Beziehung zwischen der Intervallzeit Ti und der Größe ΔQ(Vn) der durch Schwanken der Öffnungsgeschwindigkeit einer Kraftstoffeinspritzdüse bewirkten Haupteinspritzmenge.
9A zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit Ti und der Schwankungsgröße ΔTo des Öffnungszeitpunktes einer Kraftstoffeinspritzdüse.
9B zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit und dem zeitdifferenzierten Wert dPn des Düsenkammerdrucks.
10 zeigt die Beziehung zwischen dem Schienendruck Pcr und der Größe ΔQ(Pcr) der durch Schwanken des Schienendrucks bewirkten Haupteinspritzmenge.
11 zeigt eine Ausführungsform der gemeinsamen Schiene.
12 zeigt im Flußplan ein Programm zum Berechnen der Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge.
13 zeigt im Flußplan ein Programm zum Berechnen der Intervallzeit Ti.
14A zeigt die Beziehung zwischen dem Schienendruck Pcr und dem Zielkoeffizient Kg in Form einer Tafel, welche im Programm gemäß 13 verwendet wird.
14B zeigt die Beziehung zwischen dem Schienendruck Pcr und dem Versetzungskoeffizient Ko in Form einer Tafel, welche im Programm gemäß 13 verwendet wird.
15 im Flußplan ein Programm zum Berechnen der Größe ΔQ(To) der aus dem Schwanken des Öffnungszeitpunktes einer Kraftstoffeinspritzdüse resultierenden Schwankung der Haupteinspritzmenge.
16 zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit Ti und der Schwankungsgröße ΔTo des Öffnungszeitpunktes einer Kraftstoffeinspritzdüse in Form einer Tafel, welche im Programm gemäß 15 verwendet wird.
17 zeigt im Flußplan ein Programm zum Berechnen der Größe ΔQ(Pi) der durch Schwanken des Kraftstoffeinspritzdrucks bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge.
18A zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit Ti und der Schwankungsgröße ΔPi des Kraftstoffeinspritzdrucks in Form einer Tafel, welche im Programm gemäß 16 verwendet wird.
18B zeigt die Beziehung zwischen dem Schienendruck Pcr und der gesamten Kraftstoffeinspritzmenge Q in Form einer Tafel, welche im Programm gemäß 17 verwendet wird.
19 zeigt im Flußplan ein Programm zum Berechnen der Größe ΔQ(Vn) der durch Schwanken der Öffnungszeit einer Kraftstoffeinspritzdüse bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge.
20A zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit Ti und der Schwankungsgröße ΔVn der Öffnungsgeschwindigkeit einer Kraftstoffeinspritzdüse in Form einer Tafel, welche im Programm gemäß 19 verwendet wird.
20B zeigt die Beziehung zwischen dem Schienendruck Pcr und der gesamten Kraftstoffeinspritzmenge Q in Form einer Tafel, welche im Programm gemäß 19 verwendet wird.
Die 21A und 21B zeigen ein Beispiel des Vorverlegens des Öffnungszeitpunktes im Falle des Kraftstoffpulsierens.
Die 22A und 22B zeigen ein Beispiel des Verzögerns des Öffnungszeitpunktes im Falle des Kraftstoffpulsierens.
Die 23A und 23B zeigen anhand eines Beispiels das Vorverlegens des Stoppens des Kraftstoffeinspritzdüsenöffnungssignals im Falle des Kraftstoffpulsierens.
Die 24A und 24B zeigen anhand eines Beispiels das Verzögern des Stoppens des Kraftstoffdüsenöffnungssignals im Falle des Kraftstoffpulsierens.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. 1 zeigt eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Diese Kraftstoffeinspritzvorrichtung weist eine Einspritzdüse 1 zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkammer (nicht dargestellt) einer Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung und einen Speicher zum vorübergehenden Speichern des der Einspritzdüse 1 zuzuführenden Kraftstoffs, d.h. eine sogenannte gemeinsame Schiene 2 auf. Die Kraftstoffeinspritzdüse 1 und die gemeinsame Schiene 2 sind über einen Kraftstoffzuführkanal 3 miteinander verbunden. Die gemeinsame Schiene 2 ist über einen Kraftstoffzuführkanal 4 mit einem Kraftstoffbehälter 5 verbunden. Im Kraftstoffzuführkanal 4 zwischen der gemeinsamen Schiene 2 und dem Kraftstoffbehälter 5 ist eine Kraftstoffpumpe P angeordnet.
Die gemeinsame Schiene 2 ist mit einem Drucksensor 6 zum Erfassen des Drucks des Kraftstoffs (nachfolgend „Kraftstoffdruck" genannt) in dieser (nachfolgend „Schienendruck" genannt) und einem Temperatursensor 7 zum Erfassen der Temperatur des Kraftstoffs (nachfolgend „Kraftstofftemperatur" genannt) in dieser (nachfolgend „Schienentemperatur" genannt) ausgerüstet.
In der Kraftstoffeinspritzdüse 1 ist ein hin und her bewegbares Nadelventil 8 angeordnet. Die Spitze der Kraftstoffeinspritzdüse 1 ist mit mehreren Kraftstoffeinspritzbohrungen 9 versehen. Das Nadelventil 8 wird von einer Schraubenfeder 10 in Richtung Kraftstoffeinspritzbohrungen 9 gedrückt. Zwischen dem Nadelventil 8 und den Kraftstoffeinspritzbohrungen 9 ist eine Düsenkammer 11, oberhalb des Nadelventils 8 eine Steuerkammer 12 vorhanden. Die Düsenkammer 11 und die Steuerkammer 12 werden über einen Kraftstoffzu führkanal 14 mit Kraftstoff versorgt. Genauer ausgedrückt, die Düsenkammer 12 wird aus dem Kraftstoffzuführkanal 14 direkt mit Kraftstoff versorgt, während die Versorgung der Steuerkammer 12 mit Kraftstoff über einen vom Kraftstoffzuführkanal 14 abzweigenden Strang 15 erfolgt. Der Strang 15 weist eine Einschnürung 16a auf. An die Steuerkammer 12 ist ein Kraftstoffaustrittskanal 17 angeschlossen, welcher eine Einschnürung 16b aufweist. Der Kraftstoffaustrittskanal 17 wird von einem Magnetventil (oder einem piezoelektrisch betätigten Ventil) 18 geschlossen gehalten und nur während des Einspritzen von Kraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzdüse 1 geöffnet. Das heißt, das Magnetventil 18 ist im Normalzustand geschlossen und nur während des Kraftstoffeinspritzens geöffnet.
Wenn der Kraftstoffaustrittskanal 17 vom Magnetventil 18 geschlossen gehalten wird, wirkt auf die Fläche 8c des Nadelventilabschnitts 8b, welche sich von der Fläche „R" unterscheidet, der in der Düsenklammer 11 aufgebaute volle Kraftstoffdruck (nachfolgend „Düsenkammerdruck" genannt). Andererseits wirken der in der Steuerkammer 12 herrschende Druck (nachfolgend „Steuerkammerdruck" genannt) und die Kraft der Feder 10 auf die Fläche 8d des Nadelventilabschnitts 8b. In diesem Fall ist die auf die Fläche 8b wirkende Kraft größer als die auf die Fläche 8c wirkende Kraft, so daß das Nadelventil 8 die Kraftstoffeinspritzbohrungen 9 geschlossen hält und somit von der Kraftstoffeinspritzdüse kein Kraftstoffstoff eingespritzt wird.
Wenn für die Querschnittsfläche 8a des Nadelventils 8 das Bezugszeichen As, für die Fläche 8d des Nadelventilabschnitts 8b das Bezugszeichen An, für den Düsenkammerdruck das Bezugszeichen Ps, für den Steuerkammerdruck das Bezugs zeichen Pn und für die Kraft der Feder 10 das Bezugszeichen Fs gewählt wird, ergibt sich aus der Gleichung Fdn = Pn·An + Fs (1)die auf die Fläche 8d wirkende Kraft (welche das Nadelventil 8 in Richtung Einspritzöffnungen 9 drückt).
Andererseits wird aus der Gleichung Fup = Ps·(An – As) (2)die auf den Nadelventilabschnitt 8d wirkende Kraft erhalten, welche das Nadelventil von den Einspritzbohrungen 9 abhebt.
Wenn das Magnetventil 18 geschlossen ist, entspricht der Düsenkammerdruck Ps dem Steuerkammerdruck Pn. Wenn in diesem Fall der Druck P0 herrscht, ergibt sich aus den Gleichungen (1) und (2) die Gleichung Fdn – Fup = Fs + P0·As (3).
Damit ist die Kraft Fdn, welche das Nadelventil 8 in Richtung Einspritzbohrungen 9 zu drücken versucht, um genau Fs + P0·As größer als die Kraft Fup, welches das Nadelventil 8 von den Einspritzbohrungen 9 abzuheben versucht, so daß durch die Kraftstoffeinspritzdüse 1 kein Kraftstoff eingespritzt wird.
Wenn, wie in 2 dargestellt, das Magnetventil 18 öffnet und den Kraftstoffaustrittskanal 17 frei gibt, entweicht über diesen Kanal 17 Kraftstoff aus der Steuerkammer 12. Bei dieser Ausführungsform sind die Einschnürung 16a im Strang 15 und die Einschnürung 16b im Kraftstoffaustrittskanal 17 so dimensioniert, daß für die aus dem Kraftstoffaustrittskanal 17 austretende Kraftstoffmenge nicht sofort wieder die gleiche Kraftstoffmenge in die Steuerkammer 12 strömt. Das heißt, daß beim Öffnen des Magnetventils 18 der Steuerkammerdruck fällt. Die im Kraftstoffaustrittskanal 17 vorhandene Einschnürung 16b läßt den Druck in der Steuerkammer aber mit einer bestimmten konstanten Geschwindigkeit abfallen. Mit anderen Worten, die Einschnürung 16b verhindert einen extrem schnellen Druckabbau in der Steuerkammer.
Durch den allmählich sinkenden Steuerkammerdruck wird nach Ablauf einer bestimmten Zeit das Nadelventil 8 von den Kraftstoffeinspritzbohrungen 9 weg gedrückt und von der Kraftstoffeinspritzdüse 1 Kraftstoff eingespritzt. Genauer ausgedrückt, wenn mit dem Öffnen des Magnetventils 8 die das Nadelventil 8 in Richtung Kraftstoffeinspritzbohrungen 9 drückende Kraft P0 um mehr als den Wert Fs + P0·As abnimmt, werden vom Nadelventil 8 die Kraftstoffeinspritzbohrungen 9 geöffnet, so daß von der Kraftstoffeinspritzdüse 1 Kraftstoff eingespritzt wird.
Anzumerken ist, daß bei dieser Ausführungsform während eines Taktes, d.h. im Zeitraum zwischen einem Ansaughub und dem nächsten, zweimal hintereinander Kraftstoff eingespritzt wird. Wie aus 3 hervor geht, wird am Ende des Kompressionshubs eine kleine Kraftstoffmenge eingespritzt (Voreinspritzen), unmittelbar danach die für das Antreiben der Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung benötigte Kraftstoffmenge eingespritzt (Haupteinspritzen). Die Zeitpunkte für das Voreinspritzen und das Haupteinspritzen können entsprechend dem Leistungsbedarf verändert werden. In 3 kennzeichnet das Bezugszeichen „IN" den Ansaughub, das Bezugszeichen „CO" den Kompressionshub, das Bezugszeichen „PO" den Arbeitshub und das Bezugszeichen „EX" den Ausstoßhub. Das Bezugszeichen ON bedeutet, daß das Steuersignal zum Kraftstoffeinspritzen durch die Kraftstoffeinspritzdüse 1 gesendet wird, das Bezugszeichen OFF, daß ein solches Steuersignal nicht gesendet wird.
Wenn auf diese Weise während eines Taktes zweimal hintereinander Kraftstoff eingespritzt wird, fällt nach dem ersten Kraftstoffeinspritzen (Voreinspritzen) der Düsenkammerdruck vorübergehend, so daß in der Düsenkammer 11 Kraftstoffpulsieren eintritt. Dieses Pulsieren wird in der gemeinsamen Schiene 2 reflektiert und kehrt wieder in die Einspritzdüse 1 zurück. Dadurch pulsiert der Kraftstoff in der Einspritzdüse (besonders aber der Kraftstoff in der Düsenkammer 11). Wenn das zweite Kraftstoffeinspritzen (Haupteinspritzen) während des Kraftstoffpulsierens in der Düsenkammer 11 durchgeführt wird, kommt es manchmal zu einer Abweichung der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge von der Zielmenge.
Das in der gemeinsamen Schiene 2 reflektierte und zur Kraftstoffeinspritzdüse 1 zurückkehrende Pulsieren beeinflußt den in der Düsenkammer 11 vorhandenen Kraftstoff sofort, den in der Steuerkammer 12 vorhandenen Kraftstoff etwas verzögert. Das bewirkt die Einschnürung 16a in dem zur Steuerkammer 12 führenden Kraftstoffkanal. Demzufolge unterscheidet sich in vielen Fällen der auf den Düsenkammerdruck wirkende Pulsiergrad von dem auf den Steuerkammerdruck wirkenden Pulsiergrad, wenn die Pulsierung den Kraftstoff in der Düsenkammer 11 und den Kraftstoff in der Steuerkammer erreicht.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 1 öffnet zu dem Zweitpunkt, wenn die aus dem Düsenkammerdruck resultierende Kraft die Summe aus der Druckkraft der Feder 10 und dem aus der Steuerkammerdruck resultierenden Kraft übersteigt und dadurch das Nadelventil 8 nach oben gedrückt wird. Wenn die Differenz zwischen dem Düsenkammerdruck und dem Steuerkammerdruck sich von dem aus den Pulsiergradunterschieden resultierenden Wert unterscheidet, weicht der Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse 1 (nachfolgend nur „Öffnungszeitpunkt" genannt) vom vorbestimmten Zeitpunkt ab. Deshalb wird die Zeit zwischen dem Senden des Steuersignals zum Öffnen der Kraftstoffeinspritzdüse 1 (des Nadelventils 8) und dem tatsächlichen Öffnen der Kraftstoffeinspritzdüse 1 kürzer, wenn zum Beispiel der Düsenkammerdruck den Steuerkammerdruck um mehr als den vorbestimmten Wert überschreitet. Das heißt, der Öffnungszeitpunkt wird vorverlegt, wenn der Düsenklammerdruck den Steuerkammerdruck um mehr als den vorbestimmten Wert überschreitet. Wenn aber der Kraftstoff in der Düsenkammer 11 pulsiert, führt das zu einem Schwanken des Öffnungszeitpunktes.
Wenn aus diesem Grund der Öffnungszeitpunkt schwankt, schwankt auch die Kraftstoffeinspritzmenge. Wie aus dem in 5 dargestellten Beispiel hervor geht, erreicht das Nadelventil 8 in der Kraftstoffeinspritzdüse 1 den Maximalhub L schon zu einem frühen Zeitpunkt, wenn die Kraftstoffeinspritzdüse 1 im Falle des vorgezogenen Öffnungszeitpunktes entlang der Hubkurve L4 öffnet, aber etwas später, wenn die Kraftstoffeinspritzdüse 1 im Falle des verzögerten Öffnungszeitpunktes entlang der Hubkurve L3 öffnet so daß die Kraftstoffeinspritzmenge genau um die durch den Bereich X definierte Menge größer wird.
Wenn durch das Schwanken des Öffnungszeitpunktes die Kraftstoffeinspritzmenge schwankt, gibt es eine bestimmte Wechselbeziehung zwischen den beiden Schwankungen. Mit anderen Worten, das Schwanken der Kraftstoffeinspritzmenge kann aus dem durch das Kraftstoffpulsieren in der Düsenkammer bewirkte Schwanken des Öffnungszeitpunktes geschätzt werden.
Durch das Pulsieren des Kraftstoffs in der Düsenkammer 11 schwankt auch der Kraftstoffeinspritzdruck in der Kraftstoffeinspritzdüse 1 und somit auch die Kraftstoffeinspritzmenge. Auch in diesem Fall haben die Schwankungsgröße des Kraftstoffeinspritzdruckes und die Größe der daraus resultierenden Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge eine bestimmte Wechselbeziehung zueinander. Das heißt, daß die Schwankungsgröße der Kraftstoffeinspritzmenge aus der Größe der durch Pulsieren des Kraftstoffs in der Düsenkammer 11 bewirkten Schwankung des Kraftstoffeinspritzdrucks geschätzt werden kann.
Außerdem erreicht die Öffnungsgeschwindigkeit der Kraftstoffeinspritzdüse 1 (d.h. die Öffnungsgeschwindigkeit des Nadelventils 8, nachfolgend „Nadelgeschwindigkeit" genannt) eine vorbestimmte Größe, wenn der Unterschied zwischen dem Düsenkammerdruck und dem Steuerkammerdruck einen vorbestimmten Wert erreicht. Wenn durch die unterschiedlichen Pulsierwirkungsgrade der Unterschied zwischen dem Düsenkammerdruck und dem Steuerkammerdruck vom vorbestimmten Wert abweicht, kommt es auch zu einer Abweichung der Nadelgeschwindigkeit von der vorbestimmten Geschwindigkeit. So steigt die Nadelgeschwindigkeit zum Beispiel mit zunehmendem Unterschied zwischen dem Düsenkammerdruck und dem Steuerkammerdruck. Wenn der Kraftstoff in der Düsenkammer 11 pulsiert, resultiert daraus eine Schwankung der Nadelgeschwindigkeit.
Wenn die Nadelgeschwindigkeit schwankt, kommt es auch zu Schwankungen der Kraftstoffeinspritzmenge. Wie aus 5 hervor geht, erreicht das Nadelventil 8 den Maximalhub L schon zu einem frühen Zeitpunkt, wenn die Kraftstoffeinspritzdüse 1 nicht entlang der Hubskurve 1, sondern entlang der Hubkurve L2, d.h. schnell öffnet, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge um exakt den vom Bereich X definierten Wert größer ist.
Wenn durch das Schwanken der Nadelgeschwindigkeit die Kraftstoffeinspritzmenge ebenfalls schwankt, besteht zwischen der Schwankungsgröße der Nadelgeschwindigkeit und der Größe der aus der schwankenden Nadelgeschwindigkeit resultierenden Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge eine bestimmte Wechselbeziehung. Somit kann die Schwankungsgröße der Kraftstoffeinspritzmenge aus der Größe der durch das Kraftstoffpulsieren in der Düsenkammer 11 bewirkten Schwankung der Nadelgeschwindigkeit geschätzt werden.
Unter Beachtung dessen werden bei der vorliegenden Ausführungsform für das zweite Einspritzen (nachfolgend „Haupteinspritzen" genannt) der Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse 1 beim Haupteinspritzen (nachfolgend „Haupteinspritzzeitpunkt" genannt), der Kraftstoffeinspritzdruck beim Haupteinspritzen (nachfolgend „Haupteinspritzdruck" genannt) und die Nadelgeschwindigkeit beim Haupteinspritzen (nachfolgend „Haupteinspritznadelgeschwindigkeit" genannt) als Kraftstoffmengeneinflußparameter herangezogen und die Größen der aus dem Kraftstoffpulsieren resultierenden Schwankung dieser Parameter separat geschätzt. Das heißt, daß die Schwankungsgrößen der Haupteinspritzmenge aus den geschätzten Parameterschwankungsgrößen geschätzt werden. Außerdem werden aus den Parameterschwankungsgrößen die Schwankungsgrößen der Haupteinspritzmenge geschätzt. Die geschätzten Schwankungsgrößen der Haupteinspritzmenge werden addiert, um die gesamte Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge zu berechnen und auf der Grundlage dieser Schwankungsgröße einen die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse 1 beim Haupteinspritzen betreffenden Steuerwert (zum Beispiel den Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse) so zu steuern, so daß beim Haupteinspritzen die Kraftstoffzielmenge durch die Kraftstoffeinspritzdüse 1 eingespritzt wird.
Wenn zum Beispiel die gesamte Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge ein Pluswert ist und angenommen wird, daß die Haupteinspritzmenge zunimmt, wird der die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse 1 betreffende Steuerwert entsprechend korrigiert, um die Öffnungszeit der Kraftstoffeinspritzdüse 1 beim Haupteinspritzen (nachfolgend „Haupteinspritzzeit" genannt) zu verkürzen und dadurch die Kraftstoffeinspritzmenge exakt um die gesamte Schwankungsgröße zu reduzieren. Wenn aber die gesamte Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge ein Minuswert ist und angenommen wird, daß die Haupteinspritzmenge abnimmt, wird der die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse 1 betreffende Steuerwert entsprechend korrigiert, um die Haupteinspritzzeit zu verlängern und dadurch die Kraftstoffeinspritzmenge exakt um die gesamte Schwankungsgröße zu vergrößern. Selbst wenn das Haupteinspritzen bei pulsierendem Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzdüse 1 durchgeführt wird, kann die vorausbestimmte Kraftstoffzielmenge eingespritzt werden.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Berechnen der Größen der aus den Schwankungen der drei Parameter resultierenden Schwankung der Haupteinspritzmenge beschrieben. Wenn der Kraftstoff in der Düsenkammer 11 pulsiert, ändert der Düsenkammerdruck sich mit der Zeit. Dadurch ändert sich die Größe des aus dem Kraftstoffpulsieren in der Düsenkammer 11 resultierenden Schwankens des Haupteinspritzzeitpunktes in Abhängigkeit von der Zeit zwischen dem Startzeitpunkt des Voreinspritzens und dem Startzeitpunkt des Haupteinspritzens (nachfolgend „Intervallzeit" genannt). Demzufolge ändert die aus dem Schwanken der Haupteinspritzzeit resultierende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge sich mit der Intervallzeit. Die Beziehung zwischen der Intervallzeit und der aus dem Schwanken der Haupteinspritzzeit resultierenden Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge ist in 6 in Diagrammform dargestellt. Wenn diese Beziehung bekannt ist, kann daraus und aus der Intervallzeit Ti die aus dem Schwan ken der Haupteinspritzzeit resultierende Schwankungsgröße ΔQ(To) der Haupteinspritzmenge bestimmt werden.
Deshalb wird bei dieser Ausführungsform eine Beziehung wie in 6 dargestellt im voraus zum Beispiel experimentell ermittelt und in Form einer Tafel gespeichert. Aus dieser Tafel und der Intervallzeit Ti wird die Größe der aus dem Schwanken des Haupteinspritzzeitpunktes resultierenden Schwankung ΔQ(To) der Haupteinspritzmenge geschätzt. Anzumerken ist, daß die Schwankungsgröße ΔQ(To) der Haupteinspritzmenge sich ändert, wenn die erste Kraftstoffeinspritzzeit (nachfolgend „Voreinspritzzeit" genannt), die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Kraftstoffpulsierens (nachfolgend „Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit" genannt) und der durchschnittliche Kraftstoffdruck (Kraftstoffdruck, wenn kein Pulsieren angenommen wird) sich ändern. Die in 6 dargestellte Tafel zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit und der Größe der aus dem Schwanken des Haupteinspritzzeitpunktes resultierenden Schwankung der Haupteinspritzmenge bei konstanter Voreinspritzzeit (nachfolgend „erste Bezugszeit" genannt), bei konstanter Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit (nachfolgend „Bezugsgeschwindigkeit" genannt) und bei konstantem durchschnittlichen Kraftstoffdruck (nachfolgend „Bezugsdruck" genannt) und wird deshalb „Bezugstafel" genannt. Wenn die Voreinspritzzeit von der Bezugszeit, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit von der Bezugsgeschwindigkeit oder der durchschnittliche Kraftstoffdruck vom Bezugsdruck abweicht (Beschreibung erfolgt später)), wird in Übereinstimmung mit der Abweichung entweder die Bezugstafel oder die aus der Bezugstafel berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge korrigiert.
Auf gleiche Weise ändert sich auch die Größe der aus dem Kraftstoffpulsieren in der Düsenkammer 11 resultierenden Schwankung des Kraftstoffeinspritzdrucks in Abhängigkeit von der Intervallzeit. Demzufolge ändert sich auch die Größe der aus dem Schwanken des Kraftstoffdrucks resultierenden Schwankung der Haupteinspritzmenge mit der Intervalizeit. Die Beziehung zwischen der Intervallzeit und der Größe der aus dem Schwanken des Kraftstoffeinspritzdrucks resultierenden Schwankung der Haupteinspritzmenge ist in 7 in Diagrammform dargestellt. Wenn diese Beziehung im voraus bekannt ist, kann aus dieser und der Intervallzeit die Schwankungsgröße ΔQ(Pi) der aus dem Schwanken der Haupteinspritzzeit resultierenden Schwankung der Haupteinspritzmenge bestimmt werden.
Deshalb wird bei dieser Ausführungsform eine Beziehung wie in 7 dargestellt im voraus zum Beispiel experimentell ermittelt und in Form einer Tafel gespeichert. Aus dieser Tafel und der Intervallzeit Ti wird die Schwankungsgröße ΔQ(Pi) der aus dem Schwanken des Kraftstoffeinspritzdrucks resultierenden Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt. Anzumerken ist, daß die Schwankungsgröße ΔQ(Pi) der Haupteinspritzmenge sich ändert, wenn die Voreinspritzzeit, die Haupteinspritzzeit, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit oder der durchschnittliche Kraftstoffdruck sich ändert. Die in 7 dargestellte Tafel zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit und der Größe der aus dem Schwanken des Kraftstoffeinspritzdrucks resultierenden Schwankung der Haupteinspritzmenge, wenn die Voreinspritzzeit die Bezugszeit ist, die Haupteinspritzzeit eine vorbestimmte konstante Zeit (nachfolgend „zweite Bezugszeit" genannt) ist, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit die Bezugsgeschwindigkeit ist und der durchschnittliche Kraftstoffdruck der Bezugsdruck ist. Diese Tafel wird ebenfalls „Bezugstafel" genannt. Wenn die Voreinspritzzeit von der ersten Bezugszeit, die Haupteinspritzzeit von der zweiten Bezugszeit, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit von der Bezugsgeschwindigkeit oder der durchschnittliche Kraftstoffdruck vom Bezugsdruck abweicht (Beschreibung erfolgt später), wird in Übereinstimmung mit der Abweichungsgröße entweder die Bezugstafel oder die aus der Bezugstafel berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge korrigiert.
Auch die vom Kraftstoffpulsieren in der Düsenkammer 11 beeinflußte Haupteinspritznadelgeschwindigkeit ändert sich mit der Intervallzeit. Demzufolge ändert sich auch die durch das Schwanken der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit beeinflußte Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge mit der Intervallzeit. Die Beziehung zwischen der Intervallzeit und der Größe der von der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit beeinflußten Schwankung der Haupteinspritzmenge ist in 8 in Diagrammform dargestellt. Wenn diese Beziehung im voraus bekannt ist, kann aus dieser und der Intervallzeit Ti die Schwankungsgröße ΔQ(Vn) der durch Schwanken der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit beeinflußten Haupteinspritzmenge bestimmt werden.
Deshalb wird bei dieser Ausführungsform die in 8 dargestellte Beziehung im voraus zum Beispiel experimentell ermittelt und in Form einer Tafel gespeichert. Aus dieser Tafel und der Intervallzeit Ti wird die von der Schwankung der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit beeinflußte Schwankungsgröße ΔQ(Vn) der Haupteinspritzmenge bei jedem Takt geschätzt. Anzumerken ist, daß auch die Schwankungsgröße ΔQ(Vn) der Haupteinspritzmenge sich ändert, wenn die Voreinspritzzeit, die Haupteinspritzzeit, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit oder der durchschnittliche Kraftstoffdruck sich ändert. Die in 8 dargestellte Tafel (nachfolgend ebenfalls „Bezugstafel" genannt) zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit und der Schwankungsgröße der von der Schwankung der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit beeinflußten Haupteinspritzmenge, wenn die Voreinspritzzeit die erste Bezugszeit ist, die Haupteinspritzzeit die zweite Bezugszeit ist, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit die Bezugsgeschwindigkeit ist und der durchschnittliche Kraftstoffdruck der Bezugsdruck ist. Wenn die Voreinspritzeit von der ersten Bezugszeit abweicht, die Haupteinspritzzeit von der zweiten Bezugszeit abweicht, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit von der Bezugsgeschwindigkeit abweicht oder der durchschnittliche Kraftstoffdruck vom Bezugsdruck abweicht (Beschreibung erfolgt später), wird in Übereinstimmung mit der Abweichungsgröße entweder die Bezugstafel oder die aus dieser berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge korrigiert.
Anzumerken ist, daß der Haupteinspritzzeitpunkt und der zeitdifferenzierte Wert des Kraftstoffdrucks in der Düsenkammer 11 eine bestimmte Wechselwirkung zeigen, wie aus den 9A und 9B hervor geht. 9A zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit Ti und der Änderungsgröße ΔTo des Haupteinspritzzeitpunktes, 9B die Beziehung zwischen der Intervallzeit Ti und dem zeitdifferenzierten Wert dPn des Düsenkammerdrucks. Aus diesen beiden Figuren ist ersichtlich, daß die Schwankungsgröße ΔTo der Haupteinspritzzeit und der zeitdifferenzierte Wert dPn des Düsenkammerdrucks in bezug auf die Intervallzeit Ti das gleiche Verhalten zeigen. Wenn die Wechselbeziehung zwischen dem zeitdifferenzierten Wert des Düsenkammerdrucks und der Schwankungsgröße des Haupteinspritzzeitpunktes im voraus bekannt ist, kann der Düsenkammerdruck ermittelt, der ermittelte Druckwert differenziert und die Schwankungsgröße des Haupteinspritzzeitpunktes aus dem zeitdifferenzierten Wert und der obigen Beziehung bestimmt werden. Wenn die Wechselbeziehung zwischen der Schwankungsgröße der Haupteinspritzzeit und der Größe der aus dieser resultierenden Schwankung der Haupteinspritzmenge im voraus bekannt ist, kann aus dieser Beziehung und der auf diese Weise ermittelten Schwankung der Haupteinspritzzeit die Größe der aus der Schwankung der Haupteinspritzzeit resultierenden Schwankung der Haupteinspritzmenge bestimmt werden.
Deshalb wird bei dieser Ausführungsform im voraus die Beziehung zwischen dem zeitdifferenzierten Wert des Düsenkammerdrucks und der Schwankungsgröße der Haupteinspritzzeit als erste Wechselbeziehung und die Beziehung zwischen der Schwankungsgröße der Haupteinspritzzeit und der Größe der aus dieser resultierenden Schwankung der Haupteinspritzmenge als zweite Wechselbeziehung ermittelt. Beim Senden des Steuersignals zum öffnen der Kraftstoffeinspritzdüse wird der Düsenkammerdruck differenziert und aus diesem zeitdifferenzierten Wert und der ersten Wechselbeziehung die Schwankungsgröße des Haupteinspritzzeitpunktes bestimmt. Außerdem besteht die Möglichkeit, aus der zweiten Wechselbeziehung und der berechneten Schwankungsgröße des Haupteinspritzzeitpunktes die Größe der aus dem Schwanken des Haupteinspritzzeitpunktes resultierenden Schwankung der Haupteinspritzmenge zu berechnen.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Korrigieren der Bezugstafeln oder das Verfahren zum Korrigieren der aus den Bezugstafeln berechneten Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge beschrieben, und zwar für den Fall, daß die Voreinspritzzeit von der zweiten Bezugszeit abweicht (für das Schwanken des Haupteinspritzzeitpunktes ist diese Haupteinspritzzeit irrelevant), die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit von der Bezugsgeschwindigkeit abweicht oder der durchschnittliche Kraftstoffdruck vom Bezugsdruck abweicht.
Zuerst wird das Verfahren zum Korrigieren der Bezugstafeln oder das Verfahren zum Korrigieren der aus den Bezugstafeln berechneten Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge für den Fall beschrieben, daß die Voreinspritzzeit von der ersten Bezugszeit abweicht. Wie bereits erwähnt, ist bei den in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen die Voreinspritzzeit die erste Bezugszeit. Wenn die Voreinspritzzeit länger ist als die erste Bezugszeit, werden bei den in den 6 bis 8 dargestellten Kurven die Amplituden größer und die Frequenzen kleiner. Wenn die Voreinspritzzeit kürzer ist als die erste Bezugszeit, werden bei diesen Kurven die Amplituden kleiner und die Frequenzen größer.
Um aus den in den 6 bis 8 dargestellten Tafeln die genaue Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge zu berechnen, muß die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge, welche sich aus der berechneten Parameterschwankungsgröße auf der Grundlage der Intervallzeit ergibt, in Übereinstimmung mit der Abweichung der Voreinspritzzeit von der ersten Bezugszeit korrigiert werden. Deshalb wird bei dieser Ausführungsform aufgrund der Tatsache, daß je länger die Voreinspritzzeit in bezug auf die erste Bezugszeit, desto länger die Intervallzeit in bezug auf die tatsächliche Intervallzeit, die der längeren Zeit entsprechende Haupteinspritzmenge aus den in den 6 bis 8 dargestellten Bezugstafeln berechnet. Wenn die berechnete Schwankungsgröße ein Pluswert ist, wird diese in einem bestimmten Verhältnis vergrößert (dieses Verhältnis kann frei bestimmt werden). Wenn aber die berechnete Schwankungsgröße ein Minuswert ist, kann diese in einem bestimmten Verhältnis verkleinert werden (auch dieses Verhältnis kann frei bestimmt werden und dem oben genannten Verhältnis entsprechen oder sich von diesem unterscheiden). Bei dieser Ausführungsform wird für den Fall, daß die Intervallzeit kürzer ist als die tatsächliche Intervallzeit, die dieser kürzeren Intervallzeit entsprechende Kraftstoffeinspritzmenge aus den in den 6 bis 8 dargestellten Bezugstafeln berechnet. Wenn die berechnete Schwankungsgröße ein Pluswert ist, wird diese in einem bestimmten Verhältnis verkleinert (dieses Verhältnis kann ebenfalls frei bestimmt werden und dem oben genannten Verhältnis entsprechen oder sich von diesem unterscheiden). Wenn aber die berechnete Schwankungsgröße ein Minuswert ist, wird diese in einem bestimmten Verhältnis vergrößert (dieses Verhältnis kann frei bestimmt werden und dem oben genannten Verhältnis entsprechen oder sich von diesem unterscheiden).
Wenn die Voreinspritzzeit länger als die erste Bezugszeit und demzufolge die Amplitude größer und die Frequenz kleiner ist, werden die in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen entsprechend korrigiert. Die der tatsächlichen Intervallzeit entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge wird aus den korrigierten Beziehungen berechnet. Auch wenn die Voreinspritzzeit kürzer als die erste Bezugszeit und demzufolge die Amplitude kleiner und die Frequenz größer ist, werden die in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen entsprechend korrigiert. Die der tatsächlichen Intervallzeit entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge wird aus den korrigierten Beziehungen berechnet.
Auf diese Weise ist es möglich, die Bezugstafeln oder die aus diesen berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge in Übereinstimmung mit der Größe der Abweichung der tatsächlichen Voreinspritzzeit von der ersten Bezugszeit zu korrigieren. Wenn von der Korrektur auf der Grundlage der Voreinspritzzeit allgemein die Rede ist heißt das, daß die aus den Beziehungen gemäß den 6 bis 8 berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge in Übereinstimmung mit der Voreinspritzzeit zu diesem Zeitpunkt korrigiert wird.
Selbst wenn in diesen Fällen die tatsächliche Voreinspritzzeit von der ersten Bezugszeit abweicht, kann die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge genau berechnet werden.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Korrigieren der Bezugstafeln oder das Verfahren zum Korrigieren der aus den Bezugstafeln berechneten Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge im Falle des Abweichens der Haupteinspritzzeit von der zweiten Bezugszeit beschrieben. Wie bereits erwähnt, ist bei den in den 7 und 8 dargestellten Beziehungen die Haupteinspritzzeit die zweite Bezugszeit. Wenn nun die Haupteinspritzzeit von der zweiten Bezugszeit abweicht, ist eine Abweichung der tatsächlichen Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge von der aus den Bezugstafeln gemäß den 7 und 8 berechneten Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge zu verzeichnen. Wenn zum Beispiel das Haupteinspritzen nur in einem Zeitfenster erfolgt, in welchem die Kraftstoffeinspritzmenge in Vergrößerungsrichtung schwankt, änderte mit längerer Haupteinspritzzeit die tatsächliche Schwankungsgröße der Kraftstoffeinspritzmenge sich in Plusrichtung. Wenn aber das Haupteinspritzen in einem Zeitfenster erfolgt, in welchem die Brennstoffeinspritzmenge in Verkleinerungsrichtung schwankt, ändert mit längerer Haupteinspritzzeit die tatsächliche Schwankungsgröße der Kraftstoffeinspritzmenge sich in Minusrichtung. In einigen Fällen erfolgt das Haupteinspritzen jedoch in einem gespreizten Zeitfenster, d.h. in einem Zeitfenster, in welchem die Kraftstoffeinspritzmenge in Vergrößerungsrichtung schwankt, und in einem Zeitfenster, in welchem die Kraftstoffeinspritzmenge in Verkleinerungsrichtung schwankt, so daß nicht ermittelt werden kann, ob in Abhängigkeit von der Länge der Haupteinspritzzeit die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge in Plusrichtung oder in Minusrichtung größer wird. Trotzdem kann gesagt werden, daß die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge sich in Übereinstimmung mit der Haupteinspritzzeit ändert (selbstverständlich kann in Abhängigkeit von der Haupteinspritzzeit die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge manchmal Null sein).
Um die genaue Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge aus den in den 7 und 8 dargestellten Bezugstafeln zu berechnen, muß die aus diesen Bezugstafeln auf der Grundlage der Intervallzeit berechnete, von den Parameterschwankungen bewirkte Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge in Übereinstimmung mit der Abweichungsgröße der Haupteinspritzzeit von der zweiten Bezugszeit korrigiert werden. Deshalb wird bei dieser Ausführungsform die aus den Bezugstafeln gemäß den 7 und 8 berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge in Übereinstimmung damit korrigiert, bis zu welchem Grad die Zeit, in welcher das Haupteinspritzen erfolgt, entweder das Zeitfenster, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge in Vergrößerungsrichtung schwankt, oder das Zeitfenster, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge in Verkleinerungsrichtung schwankt, überlappt.
Selbstverständlich können die in den 7 und 8 dargestellten Bezugstafeln auch in Übereinstimmung damit korrigiert werden, bis zu welchem Grad die Zeit, in welcher das Haupteinspritzen erfolgt, das Zeitfenster, in welchem die Kraftstoffeinspritzmenge in Vergrößerungsrichtung schwankt, das Zeitfenster, in welchem die Kraftstoffeinspritzmenge in Verkleinerungsrichtung schwankt, überlappt.
Auf diese Weise ist es möglich, entweder die Bezugstafeln oder die aus diesen berechnete Schwankungsgröße der Haupt einspritzmenge in Übereinstimmung mit der Abweichungsgröße der tatsächlichen Haupteinspritzzeit von der zweiten Bezugszeit zu korrigieren. Wenn von der Korrektur auf der Grundlage der Haupteinspritzzeit im allgemeinen die Rede ist, heißt das, daß die aus den Bezugstafeln gemäß den 7 und 8 berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge in Übereinstimmung mit der Haupteinspritzzeit zu diesem Zeitpunkt korrigiert wird.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Korrigieren der Bezugstafeln oder das Verfahren zum Korrigieren der aus den Bezugstafeln berechneten Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge im Falle des Abweichens der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit von der Bezugsgeschwindigkeit beschrieben. Wie bereits erwähnt, entspricht bei den in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit der Bezugsgeschwindigkeit. Wenn die tatsächliche Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit die Bezugsgeschwindigkeit überschreitet, werden die in den 6 bis 8 dargestellten Kurven insgesamt nach links komprimiert, während in dem Fall, daß die tatsächliche Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit die Bezugsgeschwindigkeit unterschreitet, die in 6 bis 8 dargestellten Kurven insgesamt nach rechts gestreckt werden.
Um aus den in den 7 und 8 dargestellten Bezugstafeln die genaue Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge zu berechnen, muß die aus den 6 bis 8 auf der Grundlage der Intervallzeit berechnete, durch die Parameterschwankung bewirkte Schwankungsgröße in Übereinstimmung mit der Größe der Abweichung der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit von der Bezugsgeschwindigkeit korrigiert werden. Deshalb wird bei dieser Ausführungsform aufgrund der Tatsache, daß je größer die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit in bezug auf die Bezugsgeschwindigkeit, desto kürzer die Intervallzeit in bezug auf die tatsächliche Intervallzeit, die der jeweiligen Bedingung entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge aus den Bezugstafeln gemäß den 6 bis 8 berechnet. Andererseits gilt aber, je langsamer die tatsächliche Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit in bezug auf die Bezugsgeschwindigkeit, desto länger die Intervalizeit in bezug auf die tatsächliche Intervallzeit, und auch in diesem Fall wird die der jeweiligen Bedingung entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge aus den Bezugstafeln gemäß den 6 bis 8 berechnet.
Wenn die tatsächliche Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit größer ist als die Bezugsgeschwindigkeit, werden die in den 6 bis 8 dargestellten Kurven nach links komprimiert und auf der Grundlage dieser komprimierten Kurven die Bezugstafeln korrigiert. Die der tatsächlichen Intervallzeit entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge wird aus den korrigierten Beziehungen berechnet. Dagegen werden in dem Fall, daß die tatsächliche Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit langsamer ist als die Bezugsgeschwindigkeit, die in den 6 bis 8 dargestellten Kurven nach rechts gestreckt, so daß die Korrektur auch diesbezüglich durchgeführt wird. Die der tatsächlichen Intervallzeit entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge wird aus den korrigierten Beziehungen berechnet.
Auf diese Weise ist es möglich, die Bezugstafeln oder die aus den Bezugstafeln berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge in Übereinstimmung mit der Abweichung der tatsächlichen Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit von der Bezugsgeschwindigkeit zu korrigieren. Wenn von der auf die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit bezogenen Korrektur die Rede ist, heißt das, daß die aus den Beziehungen gemäß den 6 bis 8 berechnete Schwankungsgröße der Hauptein spritzmenge in Übereinstimmung mit der jeweiligen Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit korrigiert wird.
Selbst wenn die tatsächliche Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit von der Bezugsgeschwindigkeit abweicht, kann in allen Fällen die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge genau berechnet werden.
Anzumerken ist, daß die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit sich im allgemeinen in Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck und von der Kraftstofftemperatur ändert und mit dem Ansteigen des Kraftstoffdrucks zunimmt, mit dem Ansteigen der Kraftstofftemperatur abnimmt. Deshalb wird bei dieser Ausführungsform aufgrund der Tatsache, daß mit zunehmendem Kraftstoffdruck in bezug auf einen Bezugsdruck oder sinkender Kraftstofftemperatur in bezug auf eine Bezugstemperatur die Intervallzeit kürzer wird als die tatsächliche Intervallzeit, die dieser Bedingung entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge aus den in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen berechnet. Andererseits ist es auch möglich, Dinge so zu gestalten, daß bei sinkendem durchschnittlichen Kraftstoffdruck in bezug auf einen Bezugsdruck oder bei steigender Kraftstofftemperatur in bezug auf eine Bezugstemperatur die Intervallzeit länger wird als die tatsächliche Intervallzeit und die dieser Bedingung entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge aus den in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen berechnet wird.
Da mit steigendem durchschnittlichen Kraftstoffdruck in bezug auf den Bezugsdruck oder mit sinkender Kraftstofftemperatur in bezug auf die Bezugstemperatur die in den 6 bis 8 dargestellten Kurven nach links komprimiert werden, erfolgt die Korrektur dementsprechend. Da andererseits mit sinkendem durchschnittlichen Kraftstoffdruck in bezug auf den Bezugsdruck oder mit steigender Kraftstofftemperatur in bezug auf die Bezugstemperatur die in den 6 bis 8 dargestellten Kurven nach rechts gestreckt werden, erfolgt auch in diesem Fall die Korrektur dementsprechend. Deshalb ist es möglich, die der tatsächlichen Intervallzeit entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge aus den korrigierten Beziehungen zu berechnen.
Bei dieser Ausführungsform besteht in einigen Fällen auch die Möglichkeit, aus den in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen auf der Grundlage entweder der Abweichung des durchschnittlichen Kraftstoffdrucks vom Bezugsdruck oder der Abweichung der Kraftstofftemperatur von der Bezugstemperatur die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge zu berechnen, wenn die Intervallzeit kürzer oder länger ist als die tatsächliche Intervallzeit. Außerdem ist es möglich, die in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen zu korrigieren und die der tatsächlichen Intervallzeit entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge aus den korrigierten Beziehungen zu berechnen.
Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Bezugstafeln oder die aus den Bezugstafeln bei Abweichung des durchschnittlichen Kraftstoffdruck vom Bezugsdruck oder/und bei Abweichung der Kraftstofftemperatur von der Bezugstemperatur berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge zu korrigieren. Wenn allgemein von der Korrektur auf der Grundlage des durchschnittlichen Kraftstoffdrucks und der Kraftstofftemperatur die Rede ist, heißt das, daß die aus den Beziehungen gemäß den 6 bis 8 berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge in Übereinstimmung mit dem momentanen durchschnittlichen Kraftstoffdruck oder/und der momentanen Kraftstofftemperatur korrigiert wird.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Korrigieren der Bezugstafeln oder das Verfahren zum Korrigieren der aus den Bezugstafeln berechneten Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge bei Abweichung des durchschnittlichen Kraftstoffdrucks vom Bezugsdruck beschrieben. Beim Haupteinspritzen ändert die Kraftstoffeinspritzmenge sich entsprechend dem durchschnittlichen Kraftstoffdruck in der Düsenkammer 11 (das kann auch der durchschnittliche Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Schiene 2 sein, nachfolgend „durchschnittlicher Düsenkammerdruck" genannt). Je höher der durchschnittliche Düsenkammerdruck, desto größer die gesamte Kraftstoffeinspritzmenge beim Haupteinspritzen. Wenn die aus den Bezugstafeln gemäß den 6 bis 8 berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge ein Pluswert ist, wird in dem Fall, daß der durchschnittliche Düsenkammerdruck größer ist als der Bezugsdruck, die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge genau um den Wert größer, um welchen der durchschnittliche Düsenkammerdruck über den Bezugsdruck angestiegen ist. Wenn dagegen der durchschnittliche Düsenkammerdruck unter dem Bezugsdruck liegt, wird die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge genau um den Wert kleiner, um welchen der durchschnittliche Düsenkammerdruck den Bezugsdruck unterschritten hat. Wenn aber die aus den Bezugstafeln gemäß den 6 bis 8 berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge ein Minuswert ist, wird in dem Fall, daß der durchschnittliche Düsenkammerdruck größer ist als der Bezugsdruck, die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge genau um den Wert kleiner, um welchen der durchschnittliche Düsenkammerdruck über den Bezugsdruck angestiegen ist. Wenn aber der durchschnittliche Düsenkammerdruck unter dem Bezugsdruck liegt, wird die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge genau um den Wert größer, um welchen der durchschnittliche Düsenkammerdruck den Bezugsdruck unterschritten hat.
Um die genaue Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge aus den in den 6 bis 8 dargestellten Bezugstafeln berechnen zu können, muß die aus diesen Bezugstafeln auf der Grundlage der Intervallzeit berechnete, durch die Parameterschwankung bewirkte Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge in Übereinstimmung mit der Größe der Abweichung des durchschnittlichen Düsenkammerdrucks vom Bezugsdruck korrigiert werden. Wenn bei dieser Ausführungsform die aus den Bezugstafeln gemäß den 6 bis 8 berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge ein Pluswert ist, wird diese Schwankungsgröße genau um den Wert größer, um welchen der durchschnittliche Düsenkammerdruck über den Bezugsdruck angestiegen ist. Dagegen wird die berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge genau um den Wert kleiner, um welchen der durchschnittliche Düsenkammerdruck den Bezugsdruck unterschritten hat. Wenn aber die berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge ein Minuswert ist, wird diese Schwankungsgröße genau um den Wert kleiner, um welchen der durchschnittliche Düsenkammerdruck den Bezugsdruck überschritten hat, oder genau um den Wert größer, um welchen der durchschnittliche Düsenkammerdruck den Bezugsdruck unterschritten hat.
Wenn der durchschnittliche Düsenkammerdruck den Bezugsdruck überschreitet, verschieben sich die in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen entsprechend nach oben. Die der tatsächlichen Intervallzeit entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge wird aus den so korrigierten Beziehungen berechnet. Wenn aber der durchschnittliche Düsenkammerdruck den Bezugsdruck unterschreitet, verschieben sich die in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen nach unten. Die der tatsächlichen Intervallzeit entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge wird aus den so korrigierten Beziehungen berechnet.
Wenn der durchschnittliche Kraftstoffdruck in der Düsenkammer 11 aus dem durchschnittlichen Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Schiene 2 (durchschnittlicher Schienendruck) geschätzt wird, ist bekannt, daß die Beziehung zwischen dem durchschnittlichen Schienendruck und der aus dem Schwanken des durchschnittlichen Schienendrucks resultierenden Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge zu der in 10 dargestellten Beziehung wird. Diese Beziehung wird in Form einer Tafel gespeichert, und aus dieser Tafel sowie aus dem durchschnittlichen Schienedruck Pcr wird die durch Schwanken des durchschnittlichen Schiendrucks bewirkte Schwankungsgröße ΔQ(Pcr) der Haupteinspritzmenge berechnet. Außerdem besteht die Möglichkeit der Durchführung von Korrekturen auf die Weise, daß die Schwankungsgröße ΔQ(Pcr) der aus den Beziehungen gemäß den 6 bis 8 geschätzten Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge zuaddiert wird.
Wie bereits erwähnt, besteht die Möglichkeit, die Bezugstafeln oder die aus diesen berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge in Übereinstimmung mit der Abweichung des tatsächlichen durchschnittlichen Kraftstoffdrucks vom Bezugsdruck zu korrigieren. Wenn von der Korrektur auf der Grundlage des durchschnittlichen Kraftstoffdrucks allgemein die Rede ist heißt das, daß die aus den Beziehungen gemäß den 6 bis 8 berechnete Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge in Übereinstimmung mit dem momentanen durchschnittlichen Kraftstoffdruck korrigiert wird.
Selbst wenn in allen diesen Fällen der tatsächliche durchschnittliche Kraftstoffdruck vom Bezugsdruck abweicht, kann die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge exakt berechnet werden.
Anzumerken ist, daß die Schwankungsgröße ΔQ(Pcr) der Haupteinspritzmenge Null ist, wenn der durchschnittliche Schienendruck Pcr der als Bezugsdruck dienende Druck ist, und daß der durchschnittliche Schienendruck Pcr mit steigendem Bezugsdruck Pcrr zunimmt. Wenn aber der durchschnittliche Schienendruck Pcr unter den Bezugsdruck Pcrr absinkt, ist dieser im wesentlichen Null bis weniger als ein bestimmter Druck, wird aber bei Unterschreitung dieses Wertes allmählich kleiner.
Wie bereits erwähnt, wird das Pulsieren in die gemeinsame Schiene 2 übertragen, in dieser reflektiert und gelangt wieder in die Kraftstoffeinspritzdüse 1 zurück, so daß die in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen in Übereinstimmung mit der Länge des Wegs, über welchen der Kraftstoff von der Düsenkammer 11 zur gemeinsamen Kammer 2 (nachfolgend einfach nur „Kraftstoffweg" genannt) strömt, schwanken. Je länger der Kraftstoffweg, desto mehr werden die in den 6 bis 8 dargestellten Kurven insgesamt nach recht verschoben. Mit anderen Worten, wenn die Intervallzeiten, bei welchen die Schwankungsgrößen der Haupteinspritzmenge denselben Wert haben, in Betracht gezogen werden, gilt, je länger der Kraftstoffweg von der Düsenkammer 11 zur gemeinsamen Schiene 2, desto länger die Intervallzeit, welche der gleichen Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge entspricht. Deshalb werden bei dieser Ausführungsform die in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen zu Beziehungen, in welchen der Kraftstoffweg von der Düsenkammer 11 zur gemeinsamen Schiene 2 einbezogen ist.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Berechnen oder zum Erfassen der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit beschrieben. Wie bereits erwähnt, ändert die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit sich mit dem Kraftstoffdruck und der Kraft stofftemperatur. Deshalb wird bei dieser Ausführungsform zum Beispiel eine Formel zum Ermitteln der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks und der Kraftstofftemperatur im voraus gefunden und gespeichert. Aus dieser Formel wird auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks (der hier herangezogene Kraftstoffdruck ist der Druck, bei welchem die durch das Pulsieren bewirkte Kraftstoffdruckschwankung den Wert Null hat, d.h. der durchschnittliche Kraftstoffdruck) und der Kraftstofftemperatur die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit berechnet.
Außerdem besteht die Möglichkeit, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit aus der Zeit ab dem Senden des Steuersignals zur Kraftstoffeinspritzdüse 1 zwecks Durchführung des Voreinspritzen bis zum Erfassen einer Druckschwankung durch den Drucksensor 6 (oder der Zeit ab dem tatsächlichen Einspritzen bis zum Erfassen einer Druckschwankung durch den Drucksensor 6) und der Länge des Kraftstoffwegs von der Düsenkammer 11 bis zum Drucksensor 6 zu berechnen.
In diesem Fall besteht die Möglichkeit, aus dem Zeitpunkt, zu welchem die Druckschwankung vom Drucksensor 6 erfaßt wird, zu beurteilen, an welcher Kraftstoffeinspritzdüse die Druckschwankung aufgetreten ist. Wenn auf diese Weise die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit aus der vom Drucksensor 6 erfaßten Druckschwankung berechnet wird, kann diese Berechnung für jede Kraftstoffeinspritzdüse erfolgen. Die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit ist jedoch bei allen Kraftstoffeinspritzdüsen nahezu gleich. Wenn das bedacht wird, reicht das Berechnen der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit für nur eine Kraftstoffeinspritzdüse (zum Beispiel für die Einspritzdüse mit dem längsten Kraftstoffweg von der Düsenkammer 11 zum Drucksensor 6) aus, so daß der Berechnungsaufwand verringert werden kann.
Wenn die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit für die Kraftstoffeinspritzdüse mit dem längsten Kraftstoffweg von der Düsenkammer 11 zum Drucksensor 6 berechnet wird, besteht der Vorteil darin, diese genauer zu bestimmen. Wenn die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit durch V, der Kraftstoffweg von der Düsenkammer 11 zum Drucksensor 6 durch L, die Zeit ab dem Senden des Steuersignals an die Kraftstoffeinspritzdüse 1 zur Durchführung des Voreinspritzens bis zum Erfassen einer Druckschwankung durch den Drucksensor 6 durch T und der Zeitfehler beim Drucksensor 6 durch ±ΔT repräsentiert wird, ergibt die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit V sich aus der Gleichung V = L/(T + ±ΔT) (4).
Wie aus der Gleichung (4) ersichtlich ist, wird mit zunehmender Zeit T der Einfluß des Fehlers ±ΔT auf die Zeit T geringer. Somit kann aus der Gleichung (4) eine genauere Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit erhalten werden. Wenn die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit für die Kraftstoffeinspritze mit dem längsten Kraftstoffweg von der Düsenkammer 11 zum Drucksensor 6 berechnet wird, ergibt sich im Vergleich zum Berechnen der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit für die anderen Kraftstoffeinspritzdüsen eine längere Zeit T, so daß eine genauere Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit erhalten wird.
In einigen Fällen führt das in den anderen Kraftstoffdüsen 1 auftretende Pulsieren zum Überlagern in der gemeinsamen Schiene 2, so daß ein genaues Berechnen der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit nicht möglich ist. Nachfolgend wird das Verfahren zum Berechnen der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit in diesem Fall beschrieben. Wie aus 11 hervor geht, ist an der Seite der gemeinsamen Schiene 2, welche der Seite mit dem Drucksensor 6 gegenüber liegt, ein Druckreduzierventil 13 angeordnet, durch welches Kraftstoff aus der gemeinsamen Schiene 2 in den Kraftstoffbehälter zurückströmt und welches den in der gemeinsamen Schiene 2 herrschenden Druck reduziert, wenn das Gaspedal nicht betätigt wird und demzufolge die erforderliche Last extrem klein ist. Wenn das Gaspedal nicht betätigt wird und das Druckreduzierventil 13 öffnet, wird die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit aus der Zeit zwischen dem Öffnen des Druckreduzierventils 13 und dem Erfassen der durch das Öffnen des Druckreduzierventils 13 bewirkten Druckschwankung durch den Drucksensor 6 und aus dem Abstand zwischen dem Druckreduzierventil 13 und dem Drucksensor 6 berechnet. Es besteht auch die Möglichkeit, aus den in den 6 bis 8 dargestellten Beziehungen, je kürzer die Intervallzeit hinsichtlich der Bezugszeit, desto schneller die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit hinsichtlich der Bezugsgeschwindigkeit, die diesen entsprechende Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge zu berechnen.
Selbst wenn das in den anderen Kraftstoffeinspritzdüsen 1 auftretende Pulsieren zum komplizierten Überlagern in der gemeinsame Schiene 2 führt und demzufolge die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit nicht wie üblich genau berechnet werden kann, besteht trotzdem die Möglichkeit die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit genau zu berechnen. Dadurch kann aus einer Kraftstoffeinspritzdüse 1 die Kraftstoffzielmenge zuverlässig eingespritzt werden.
Anzumerken ist, daß die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit auch ununterbrochen berechnet werden kann. Um den Aufwand für das Berechnen der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit zu verringern, besteht auch die Möglichkeit, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit zum Beispiel beim Starten der Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung und dann in bestimmten Zeitabständen zu berechnen.
Wenn die Kraftstofftemperatur sich pro Zeiteinheit schnell ändert, trifft das auch zu auf die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit, so daß die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit so oft wie möglich berechnet werden sollte, um die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge genau zu berechnen. Bei dieser Ausführungsform gilt, je schneller die Kraftstofftemperatur sich pro Zeiteinheit ändert, desto kürzer der vorbestimmte Zeitintervall für das Berechnen der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Zeitintervall zu verlängern, wenn die Kraftstofftemperatur sich pro Zeiteinheit langsamer ändert. Selbst dann, wenn die Kraftstofftemperatur sich schnell ändert, kann die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge genau berechnet werden.
Wie bereits erwähnt, ist bei einer schnellen Änderung der Kraftstofftemperatur pro Zeiteinheit auch eine schnelle Änderung der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit pro Zeiteinheit zu verzeichnen, so daß die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit so oft wie möglich berechnet werden sollte. Wenn der durchschnittliche Kraftstoffdruck sich pro Zeiteinheit schnell ändert, resultiert daraus ebenfalls eine schnelle Änderung der Pulsiergeschwindigkeit pro Zeiteinheit. Auch in diesem Fall sollte die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit oft berechnet werden, um die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge genau zu berechnen. Die Kraftstofftemperatur ändert sich jedoch nur in einer bestimmten Richtung (steigt oder fällt) und ändert sich in einem kurzen Zeitraum insgesamt nicht sehr stark. Andererseits steigt und fällt der durchschnittliche Kraftstoffdruck manchmal relativ stark. In diesem Fall ist es nicht möglich, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit exakt zu berechnen. Deshalb sollte die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit berechnet werden, wenn die Änderungsgeschwindigkeit des durchschnittlichen Kraftstoffdrucks gering ist, um die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge exakt zu berechnen.
Bei dieser Ausführungsform besteht auch die Möglichkeit, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit zu berechnen, wenn die Änderungsgeschwindigkeit des durchschnittlichen Kraftstoffdrucks pro Zeiteinheit unter einer vorbestimmten Größe (d.h. der Änderungsgrad des durchschnittlichen Kraftstoffdrucks unter einem vorbestimmten Grad) liegt.
Selbst wenn der durchschnittliche Kraftstoffdruck zwangsweise verändert wird, wie es zum Beispiel beim Abbremsen der Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung der Fall ist, hat dieser unterschiedliche Werte, so daß auf der Grundlage der vom Drucksensor gemessenen unterschiedlichen Druckwerten die tatsächliche Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit erfaßt wird. Aus den erfaßten Werten kann auch die Beziehung zwischen dem durchschnittlichen Kraftstoffdruck und der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit ermittelt werden. Demzufolge ist es möglich, aus der auf diese Weise ermittelten Beziehung die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit zu berechnen.
Wenn von der Berechnung der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit allgemein die Rede ist, heiß das, daß diese berechnet wird, wenn bestimmte Bedingungen vorliegen.
Bei dieser Ausführungsform wird die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit zur Bezugsgeschwindigkeit, wenn der durchschnittliche Kraftstoffdruck dem Bezugsdruck und die Kraftstofftemperatur der Bezugstemperatur entspricht. Sollten die Kraftstoffeigenschaften von den Solleigenschaften abweichen, muß die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit nicht zwangsläufig zur Bezugsgeschwindigkeit werden, selbst wenn der durchschnittliche Kraftstoffdruck dem Bezugsdruck und die Kraftstofftemperatur der Bezugstemperatur entspricht. Wenn das Korrigieren der Bezugstafeln oder das Korrigieren der aus den Bezugstafeln berechneten Haupteinspritzmenge auf der Grundlage der Abweichung zwischen der aus dem durchschnittlichen Kraftstoffdruck berechneten Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit und dem Kraftstoffdruck sowie der Kraftstofftemperatur erfolgt, ist es nicht zwangsläufig möglich, die Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge exakt zu berechnen, wenn die Kraftstoffeigenschaften von den Solleigenschaften abweichen.
Deshalb besteht bei dieser Ausführungsform auch die Möglichkeit, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit nach einem Verfahren zu berechnen, welches sich von dem auf dem durchschnittlichen Kraftstoffdruck und auf der Kraftstofftemperatur basierenden Verfahren unterscheidet, bei welchem als durchschnittlicher Kraftstoffdruck der Bezugsdruck und als Kraftstofftemperatur die Bezugstemperatur herangezogen wird und die berechnete Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit dazu verwendet wird, die Bezugsgeschwindigkeit auf den neuesten Stand zu bringen. Selbst wenn die Kraftstoffeigenschaften sich von den Solleigenschaften unterscheiden, ist ein genaues Berechnen der Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge möglich.
Bei dieser Ausführungsform ist der Drucksensor 6 an der gemeinsamen Schien 2 angeordnet, kann aber auch im Kraftstoffzuführkanal 3 oder in der Düsenkammer 11 angeordnet werden. Bei dieser Ausführungsform ist der Temperatursensor 7 an der gemeinsamen Schiene 2 angeordnet, kann aber auch an der Kraftstoffpumpe P angeordnet werden.
Wenn bei dieser Ausführungsform die vom Drucksensor 6 erfaßte Druckschwankung zum Berechnen der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit verwendet wird, besteht auch die Möglichkeit, an jeder der beiden Stirnseiten der gemeinsamen Schiene 2, an der gemeinsamen Schiene 2 und an der Kraftstoffeinspritzdüse 1, an einer Stelle nahe der Düsenkammer 11 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 und an einer Stelle der Kraftstoffeinspritzdüse 1, an welcher der Kraftstoffzuführkanal 3 angeschlossen ist, an der gemeinsamen Schiene 2 und am Kraftstoffzuführkanal 3 oder an der Kraftstoffdüse 1 und am Kraftstoffzuführkanal 3 einen Drucksensor anzuordnen und die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit aus dem Zeitunterschied bis zum Erfassen der Druckschwankungen durch die beiden Drucksensoren und dem Kraftstoffweg zwischen diesen beiden Drucksensoren zu berechnen.
Wenn bei dieser Ausführungsform die vom Temperatursensor erfaßte Kraftstofftemperatur zum Berechnen der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit verwendet wird, aber die von der Maschine 1 emittierte Wärme den Temperatursensor beeinflußt, kann der Temperatursensor die genaue Kraftstofftemperatur nicht feststellen. Da es deshalb nicht möglich ist, die genaue Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit zu ermitteln, kann der Temperatursensor mit einem Isoliermaterial ummantelt werden, damit die von der Maschine 1 emittierte Wärme diesen nicht beeinflußt.
Wenn die Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung so konstruiert ist, daß während eines Maschinentaktes nacheinander dreimal oder öfter Kraftstoff eingespritzt wird, kann gemäß der beschriebenen Ausführungsform von der Kraftstoßeinspritzdüse 1 bei jedem Einspritzvorgang die Kraftstoffzielmenge eingespritzt werden. Wenn die Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung zum Beispiel so konstruiert ist, daß wäh rend eines Maschinentaktes nacheinander dreimal oder öfter Kraftstoff eingespritzt wird, kann ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse 1 betreffender Steuerwert auf die nachfolgend beschriebene Weise gesteuert werden, damit das Einspritzen der Kraftstoffzielmenge durch die Kraftstoffeinspritzdüse 1 erfolgt. Das heißt, daß beim zweiten Einspritzen die Größe der durch die Parameterschwankungen infolge des Pulsierens beim ersten Einspritzen bewirkten Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der Intervallzeit zwischen dem ersten und dem zweiten Einspritzen aus den in den 6 bis 8 dargestellten Bezugstafeln geschätzt wird. Der die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse 1 betreffende Steuerwert wird so gesteuert, daß beim zweiten Einspritzen auf der Grundlage dieser Schwankungsgröße die Kraftstoffeinspritzdüse 1 die Kraftstoffzielmenge einspritzt.
Die Größe der beim dritten Einspritzen durch die Parameterschwankungen infolge des Pulsierens beim ersten Einspritzen bewirkten Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge wird auf der Grundlage der Intervallzeit zwischen dem ersten und dem dritten Einspritzen ebenfalls aus den in den 6 bis 8 dargestellten Bezugstafeln geschätzt. Die Größe der beim dritten Einspritzen durch die Parameterschwankungen infolge des Pulsierens beim zweiten Einspritzen bewirkten Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge wird auf der Grundlage der Intervallzeit zwischen dem zweiten und dem dritten Einspritzen ebenfalls aus den in den 6 bis 8 dargestellten Bezugstafeln geschätzt. Der durch Addieren dieser geschätzten Schwankungsgrößen der Kraftstoffeinspritzmenge erhaltene Wert wird als Einspritzmengenschwankungsgröße beim dritten Einspritzen verwendet, und der die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse 1 betreffende Steuerwert wird auf der Grundlage dieser Schwankungsgröße so gesteuert, daß die Kraftstoffeinspritzdüse 1 beim dritten Einspritzen die Kraftstoffzielmenge einspritzt. Selbst wenn während eines Maschinentaktes mehrmals Kraftstoff eingespritzt wird und der Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzdüse 1 pulsiert, kann bei jedem Einspritzen die Kraftstoffeinspritzdüse 1 zum Einspritzen der Kraftstoffzielmenge veranlaßt werden.
Nachfolgend wird anhand der 12 bis 20B ein Beispiel des Verfahrens zum Berechnen der Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge bei dieser Ausführungsform beschrieben. 12 zeigt im Flußplan das Berechnen der Größe der durch Kraftstoffpulsieren bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge. In Schritt S10 des in 12 dargestellten Berechnungsprogramms wird in Übereinstimmung mit dem in 13 dargestellten Programm zuerst die Intervallzeit Ti berechnet. In Schritt S11 wird dann in Übereinstimmung mit dem in
15 dargestellten Programm die Größe ΔQ(To) der durch Kraftstoffpulsieren bewirkten Schwanken der Haupteinspritzmenge berechnet. In Schritt S12 wird in Übereinstimmung mit dem in 17 dargestellten Programm die Größe ΔQ(Pi) der durch Schwanken des Kraftstoffeinspritzdrucks infolge des Kraftstoffpulsierens bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge berechnet. In Schritt S13 wird in Übereinstimmung mit dem in 19 dargestellten Programm die Größe ΔQ(Vn) der durch Schwanken der Nadelgeschwindigkeit infolge des Kraftstoffpulsierens bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge berechnet.
In Schritt S14 wird aus den in den Schritten S11 bis S13 berechneten Schwankungsgrößen der Haupteinspritzmenge die gesamte Schwankungsgröße ΔQtotal der Haupteinspritzmenge berechnet. In Schritt S15 wird auf der Grundlage des durchschnittlichen Kraftstoffdrucks in der gemeinsamen Schiene 2 (durchschnittlicher Schienendruck) die in Schritt S14 be rechnete gesamte Schwankungsgröße ΔQtotal der Haupteinspritzmenge korrigiert.
13 zeigt im Flußplan das Programm zum Berechnen der Intervallzeit, welches in Schritt S10 gemäß 12 abläuft. In Schritt S20 dieses Programms wird die Intervallzeit Ti und in Schritt S21 der durchschnittliche Schienendruck Pcr erfaßt. In Schritt S22 wird aus der in 14A dargestellten Tafel der dem durchschnittlichen Schienendruck Pcr entsprechende Zielkoeffizient Kg berechnet. Wie aus der in 14A dargestellten Tafel hervor geht, hat der Zielkoeffizient Kg den Wert 1, wenn der durchschnittliche Schienendruck Pcr dem als Bezug dienenden Druck entspricht.
In Schritt S23 wird aus der in 14B dargestellten Tafel auf der Grundlage des durchschnittlichen Schienendrucks Pcr der Versetzungskoeffizient Ko berechnet. Wie aus der in 14B dargestellten Tafel hervor geht, hat der Versetzungskoeffizient Ko den Wert 0, wenn der durchschnittliche Schienendruck dem Bezugsdruck entspricht. In Schritt S24 wird auf der Grundlage des Zielkoeffizienten Kg und des Versetzungskoeffizienten Ko die Intervallzeit Ti korrigiert. Genauer ausgedrückt, zum Korrigieren der Intervallzeit Ti wird diese mit dem Zielkoeffizienten Kg multipliziert, dann diesem Produkt der Versetzungskoeffizient Ko zuaddiert.
15 zeigt im Flußplan ein Programm zum Berechnen der Größe der durch Schwanken des Haupteinspritzzeitpunktes infolge eines Kraftstoffpulsierens bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge. Dieses Programm läuft in Schritt 11 gemäß 12 ab. In Schritt 30 dieses Programms wird die Schwankungsgröße ΔTo des Haupteinspritzzeitpunktes aus der in 16 dargestellten Tafel auf der Grundlage der Intervallzeit Ti berechnet. Im folgenden Schritt 35 wird auf der Grundlage der in Schritt S30 berechneten Schwankungsgröße ΔTo des Haupteinspritzzeitpunktes die Größe ΔQ(To) der durch Schwanken des Haupteinspritzzeitpunktes bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge berechnet.
17 zeigt im Flußplan ein Programm zum Berechnen der Größe der durch Schwankung des Kraftstoffeinspritzdrucks infolge des Kraftstoffpulsierens bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge. Dieses Programm läuft in Schritt 12 gemäß 12 ab. In Schritt 40 dieses Programms wird aus der in 18A dargestellten Tafel auf der Grundlage der Intervallzeit Ti die Schwankungsgröße ΔPi des Kraftstoffeinspritzdrucks berechnet. In Schritt 41 wird die Haupteinspritzmenge Q, in Schritt 42 der durchschnittliche Schienendruck Pcr erfaßt.
In Schritt 43 wird aus der in 18B dargestellten Tafel auf der Grundlage des durchschnittlichen Schienendrucks und der Haupteinspritzmenge Q der Korrekturkoeffizient K2 berechnet. Die in 18A dargestellte Tafel zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit und der Schwankungsgröße ΔPi des Kraftstoffeinspritzdrucks, wenn der durchschnittliche Schienendruck Pcr dem Bezugsdruck und die Haupteinspritzmenge Q einer bestimmten Zielmenge entspricht. Wenn der durchschnittliche Schienendruck Pcr vom Bezugsdruck oder die Haupteinspritzmenge von der Bezugsmenge abweicht, muß die aus der Tafel gemäß 18A berechnete Schwankungsgröße APi des Kraftstoffeinspritzdrucks in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen durchschnittlichen Schienendruck Pcr oder der tatsächlichen Haupteinspritzmenge Q korrigiert werden, um die genaue Schwankungsgröße APi des Kraftstoffeinspritzdrucks zu erhalten. Der in Schritt 43 berechnete, dieser Situation genügende Korrekturkoeffizient K2 wird verwendet, um die genaue Schwankungsgröße ΔPi des Kraftstoffeinspritzdrucks zu erhalten.
Im folgenden Schritt 44 wird auf der Grundlage des Korrekturkoeffizienten K2 die Schwankungsgröße ΔPi des Kraftstoffeinspritzdrucks korrigiert. Genauer ausgedrückt, die Schwankungsgröße ΔPi des Kraftstoffeinspritzdrucks wird mit dem Korrekturkoeffizient K2 multipliziert. Schließlich wird in Schritt 45 auf der Grundlage der in Schritt 44 korrigierten Schwankungsgröße ΔPi des Kraftstoffeinspritzdrucks die Größe ΔQ(Pi) der durch Schwanken des Kraftstoffeinspritzdrucks bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge berechnet.
19 zeigt im Flußplan ein Programm zum Berechnen der Größe der durch Schwanken der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit infolge des Kraftstoffpulsierens bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge. Dieses Programm läuft in Schritt 13 gemäß 12 ab. In Schritt 50 dieses Programms wird aus der in 20A dargestellten Tafel auf der Grundlage der Intervallzeit Ti die Schwankungsgröße ΔVn der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit berechnet. In Schritt 51 wird die Haupteinspritzmenge Q, in Schritt 52 der durchschnittliche Schienendruck Pcr erfaßt.
Im folgenden Schritt 53 wird aus der in 20B dargestellten Tafel auf der Grundlage des durchschnittlichen Schienendrucks Pcr und der Haupteinspritzmenge Q der Korrekturkoeffizient K3 berechnet. Die in 20A dargestellte Tafel zeigt die Beziehung zwischen der Intervallzeit und der Schwankungsgröße ΔVn der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit, wenn der durchschnittliche Schienendruck Pcr dem Bezugsdruck und die Haupteinspritzmenge Q der Bezugsmenge entspricht.
Wenn der durchschnittliche Schienendruck Pcr vom Bezugsdruck oder die Haupteinspritzmenge Q von der Bezugsmenge abweicht, muß der aus der Tafel gemäß 20A berechnete Schwankungsgröße ΔVn der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen durchschnittlichen Schienendruck Pcr oder der tatsächlichen Haupteinspritzmenge Q korrigiert werden, um die genaue Schwankungsgröße ΔVn der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit zu erhalten. Der in Schritt berechnete, dieser Situation genügende Korrekturfaktor K3 wird verwendet, um die genaue Schwankungsgröße ΔVn der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit zu erhalten.
Im folgenden Schritt 54 wird auf der Grundlage des Korrekturkoeffizienten K3 die Schwankungsgröße ΔVn der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit korrigiert. Genauer ausgedrückt, die Schwankungsgröße ΔVn der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit wird mit dem Korrekturkoeffizienten K3 multipliziert.
Schließlich wird in Schritt 55 auf der Grundlage der in Schritt 54 korrigierten Schwankungsgröße ΔVn der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit die Größe ΔQ(Vn) der durch Schwanken der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge berechnet.
Anzumerken ist, daß bei dieser Ausführungsform drei Parameter zum Berechnen der Größe der durch Kraftstoffpulsieren bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge verwendet werden. Wenn eine bestimmte spezifische Bedingung bestehen bleibt, haben einige der drei Parameter nur einen sehr geringen Einfluß auf die Kraftstoffeinspritzmenge. In diesem Fall wir der Parameter mit nur geringem Einfluß auf die Kraftstoffeinspritzmenge nicht in Betracht gezogen, so daß für das Berechnen der Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge kein großer Aufwand erforderlich ist. In einigen Fäl len läuft das Korrigieren des die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffenden Steuerwertes um die Größe langsamer ab, um welche der Berechnungsaufwand geringer wird, so daß umgekehrt die Möglichkeit besteht, die Kraftstoffeinspritzmenge genauer auf die Zielmenge zu bringen.
Wenn zum Beispiel die Haupteinspritzzeit relativ kurz ist, hat das Schwanken des Kraftstoffeinspritzdrucks oder Haupteinspritznadelgeschwindigkeit keinen großen Einfluß auf die Kraftstoffeinspritzmenge. Wenn bei dieser Ausführungsform die relativ kurze Haupteinspritzzeit als Bedingung erhalten bleibt, bestehet ebenfalls die Möglichkeit, nur den Haupteinspritzzeitpunkt als Parameter zu verwenden. Demzufolge ist auch hier der Aufwand zum Berechnen der Schwankungsgröße der Haupteinspritzmenge gering, so daß in einigen Fällen die Möglichkeit besteht, die Kraftstoffeinspritzmenge genauer auf die Zielmenge zu bringen.
Anzumerken ist, daß bei dieser Ausführungsform die Größe der durch Schwanken des Öffnungszeitpunktes bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge berechnet und ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse 1 betreffender Steuerwert (nachfolgend „Arbeitssteuerwert" genannt) auf der Grundlage dieser Schwankungsgröße gesteuert wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Arbeitssteuerwert auf der Grundlage der Schwankungsgröße des Öffnungszeitpunktes direkt zu steuern. Der Arbeitssteuerwert kann zum Beispiel so gesteuert werden, daß der Öffnungszeitpunkt beim Haupteinspritzen der Zeitpunkt wird, zu welchem die Schwankungsgröße Null ist (nachfolgend „Bezugszeitpunkt" genannt). Nachfolgend wird anhand der 21A bis 22B eine Ausführungsform dieser Steuerung detailliert beschrieben.
21A zeigt (a) den Verlauf eines Steuersignals zum Öffnen der Kraftstoffeinspritzdüse 1 (nachfolgend einfach "Öffnungskommando" genannt), (b) den Verlauf des Anhebens des Nadelventils 8, wenn kein Pulsieren zu verzeichnen ist (nachfolgend einfach „Hub" genannt), und (c) den Hubverlauf, wenn Pulsieren zu verzeichnen ist und durch das Pulsieren der Öffnungszeitpunkt beim Haupteinspritzen vorverlegt wurde. 21B zeigt (a) den Verlauf des Öffnungskommandos bei korrigiertem Arbeitssteuerwert und (b) den Hubverlauf bei korrigiertem Arbeitssteuerwert gemäß (a).
Wie aus (a) gemäß 21A hervor geht, wird zum Zeitpunkt t2 ein Öffnungssignal gesendet. Wenn, wie unter (b) gemäß 21A gezeigt, kein Pulsieren zu verzeichnen ist, beginnt zum Zeitpunkt t4, d.h. um die Zeit Δτdor verzögert, das Nadelventil 8 zu öffnen. Wenn zum Zeitpunkt t7 das Öffnungssignal gestoppt wird, beginnt zum Zeitpunkt t8, d.h. um die Zeit Δτdc verzögert, das Nadelventil 8 zu schließen.
Wenn aber, wie unter (c) gemäß 21A gezeigt, durch das Pulsieren der Öffnungszeitpunkt zum Haupteinspritzen vorverlegt wird, beginnt zum Zeitpunkt t3, d.h. um die Zeit Δτds (= Δτdor – Δτdd) verzögert, das Nadelventil 8 zu öffnen. Das heißt, der Öffnungszeitpunkt wird exakt um die Zeit Δτdd vorverlegt. Wenn zum Zeitpunkt t7 das Öffnungssignal gestoppt wird, beginnt zum Zeitpunkt t8, d.h. wie im Fall ohne Pulsiereinfluß um die Zeit Δτdc verzögert, das Nadelventil 8 zu schließen. Das heißt, daß in diesem Fall die Öffnungszeit des Nadelventils 8 länger ist als beim Auftreten eines Pulsiereffekts, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge größer wird als die Zielmenge.
Deshalb wird bei dieser Ausführungsform in diesem Fall das Öffnungssignal genau um die Zeit später gesendet, um welche der Öffnungszeitpunkt vorverlegt wurde, d.h. um Δτdd, und das entspricht dem Zeitpunkt t3 wie unter (a) in 21B dargestellt. In diesem Fall beginnt zum Zeitpunkt t4, d.h. um die Zeit Δτds verzögert, das Nadelventil 8 zu öffnen, dargestellt unter (b) in 21B. Das heißt, der Öffnungszeitpunkt des Nadelventils ist der gleiche wie in dem Fall, daß kein Pulsiereffekt zu verzeichnen ist. Wenn zum Zeitpunkt t7 das Senden des Öffnungssignals gestoppt wird, beginnt zum Zeitpunkt t8 das Nadelventil 8 zu schließen (beide Zeitpunkte entsprechen jenen im Falle ohne Pulsierwirkung). Durch den gleichen Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse entspricht wie im Falle ohne Pulsiereffekt die Kraftstoffeinspritzmenge der Zielmenge.
Wenn auch beim Haupteinspritzen der Öffnungszeitpunkt durch den Pulsiereffekt verzögert wird, erfolgt das Steuern des Arbeitssteuerwertes auf ähnliche Weise. Unter in 22A ist unter (a) der Verlauf des Öffnungssignals, unter (b) der Hubverlauf im Falle ohne Pulsiereffekt und unter (c) der Hubverlauf bei verzögertem Öffnungszeitpunkt im Falle eines Pulsiereffektes dargestellt. 22B zeigt unter (a) den Verlauf des Öffnungssignals bei korrigiertem Arbeitssteuerwert und unter (b) den Hubverlauf bei korrigiertem Arbeitssteuerwert gemäß (a).
Wie aus (a) in 22A hervor geht, wird das Öffnungssignal zum Zeit t2 gesendet. Wenn kein Pulsiereffekt zu verzeichnen ist, wie unter (b) in 22A dargestellt, beginnt zum Zeitpunkt t4, d.h. um die Zeit Δτdor verzögert, das Nadelventil 8 zu öffnen. Wenn zum Zeitpunkt t7 das Senden des Öffnungssignal gestoppt wird, beginnt das Nadelventil 8 um die Zeit Δτdc verzögert zu schließen.
Wenn aber, wie unter (c) in 21A gezeigt, durch den Pulsiereffekt der Öffnungszeitpunkt verzögert ist, beginnt zum Zeitpunkt t5, d.h. um die Zeit Δτdl (= Δτdor + Δτdi) verzögert, welche um Δτdi länger ist als Δτdor, das Nadelventil 8 zu öffnen. Das heißt, der Öffnungszeitpunkt wird genau um die Zeit Δτdi verzögert. Wenn zum Zeitpunkt t7 das Senden des Öffnungssignals gestoppt wird, beginnt zum Zeitpunkt t8, d.h. um die Zeit Δτdc verzögert, das Nadelventil 8 zu schließen, wie es ohne Pulsiereffekt der Fall ist. Somit wird im Vergleich zu dem Fall, wenn kein Pulsiereffekt zu verzeichnen ist, die Öffnungszeit kürzer, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge die Zielmenge unterschreitet.
Demzufolge wird bei dieser Ausführungsform in diesem Fall der Zeitpunkt für das Senden des Öffnungssignals um die Zeit vorverlegt, um welche der Öffnungszeitpunkt verzögert wird, d.h. um Δτdi, und das entspricht dem Zeitpunkt t1 unter (a) in 22B. In diesem Fall beginnt zum Zeitpunkt t4, d.h. um die Zeit Δτdl (= Δτdor + Δτdi) vorverlegt, das Nadelventil 8 öffnen, wie unter (b) in 22B dargestellt. Das heißt, der Öffnungszeitpunkt entspricht jenem im Falle ohne Pulsiereffekt. Wenn zum Zeitpunkt t7 das Senden des Öffnungssignals gestoppt wird, beginnt zum Zeitpunkt t8 das Nadelventil 8 zu schließen (wie im Falle ohne Pulsiereffekt). Dadurch wird die Kraftstoffeinspritzmenge zur Zielmenge.
Allgemein ausgedrückt heißt das, daß bei dieser Ausführungsform ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffender Steuerwert so gesteuert wird, daß die Kraftstoffeinspritzzeit beim Haupteinspritzen (die Zeit, während welcher bei einem Haupteinspritzvorgang die Kraftstoffeinspritzdüse offen ist, d.h. während welcher durch die Kraftstoffeinspritzdüse Kraftstoff eingespritzt wird) zum Öff nungsbezugszeitpunkt, d.h. zu dem Öffnungszeitpunkt wird, dessen Schwankungsgröße Null ist. Da bei dieser Ausführungsform die Intervallzeit sich ändert, wird die Intervallzeit, welche zum Berechnen der Größe der durch Schwanken des Kraftstoffdrucks und der Haupteinspritznadelgeschwindigkeit bewirkten Schwankung der Haupteinspritzmenge verwendet wird, auf der Grundlage des korrigierten Öffnungszeitpunktes berechnet.
Selbst wenn beim Haupteinspritzen zum Beispiel der Öffnungszeitpunkt sich ändert, ist es ebenfalls möglich, den Arbeitssteuerwert so zu steuern, daß die Haupteinspritzzeit zu der Zeit wird, bei welcher die Schwankungsgröße des Öffnungszeitpunktes beim Haupteinspritzen Null ist (Bezugszeit). Nachfolgend wird anhand der 23A bis 24B eine Ausführungsform der Steuerung in diesem Fall detailliert beschrieben.
Die in (a) bis (c) unterteilte 23A entspricht der in (a) bis (c) unterteilten 21A. Unter (a) in 23A ist der Verlauf des Öffnungssignals bei korrigiertem Arbeitssteuerwert, unter (b) in 23A der Hubverlauf bei korrigiertem Arbeitssteuerwert gemäß (a) dargestellt.
23A entspricht 21A, so daß auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet wird. Wenn infolge des Pulsiereffekts der Öffnungszeitpunkt vorverlegt wird, dargestellt unter (c) in 23A, ist die Öffnungszeit der Kraftstoffeinspritzdüse 1 länger als jener ohne Pulsiereffekt ((b) in 23A), so daß die Kraftstoffeinspritzmenge über die Zielmenge ansteigt.
Deshalb wird bei dieser Ausführungsform in diesem Fall der Sendezeitpunkt des Öffnungssignals nicht korrigiert, aber der Zeitpunkt des Stoppens des Öffnungssignals um genau die Vorverlegungsgröße des Öffnungszeitpunktes (Δτdd) auf t6 vorverlegt, wie unter (a) in 23B gezeigt. In diesem Fall beginnt die Kraftstoffeinspritzdüse 1 zum Zeitpunkt t3 zu öffnen ((b) in 23B) und zum Zeitpunkt t7, d.h. von t6 um genau Δτdc verzögert, zu schließen. Demzufolge ist der Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse genau der gleiche wie im Falle ohne Pulsiereffekt, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge zur Zielmenge wird.
Der Arbeitssteuerwert wird auf die gleiche Weise gesteuert wie in dem Fall, daß eine Verzögerung des Öffnungszeitpunktes beim Haupteinspritzen infolge des Pulsiereffekts erfolgt. Das heißt, (a) bis (c) in 24A entspricht (a) bis (c) in 22A. Unter (a) in 24B ist der Verlauf des Öffnungszeitpunktes bei korrigiertem Arbeitssteuerwert, unter (b) in 24B der Hubverlauf bei korrigiertem Arbeitssteuerwert gemäß (a) dargestellt.
24A entspricht 22A, so daß auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet wird. Wenn aber durch Pulsierwirkung der Öffnungszeitpunkt verzögert wird ((c) unter 24A), ist die Öffnungszeit der Kraftstoffeinspritzdüse 1 kürzer als im Falle ohne Pulsierwirkung ((b) unter 24B), so daß die Kraftstoffeinspritzmenge die Zielmenge unterschreitet.
Deshalb wird bei dieser Ausführungsform in diesem Fall der Startzeitpunkt des Sendens des Öffnungssignals nicht korrigiert, aber der Zeitpunkt zum Stoppen des Öffnungssignals um genau die Größe verzögert (Δτdi), um welche der Öffnungszeitpunkt verzögert wurde, d.h. auf t8 gelegt, wie unter (a) in 24B dargestellt. In diesem Fall beginnt die Kraftstoffeinspritzdüse 1 zum Zeitpunkt t5 zu öffnen ((b) in 24B) und zum Zeitpunkt t9, d.h. genau um die Zeit Δτdc von t8 ab verzögert. Demzufolge entspricht der Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse 1 jenem im Falle ohne Pulsiereffekt, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge zur Zielmenge wird.
Allgemein ausgedrückt, bei dieser Ausführungsform wird ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffender Steuerwert entsprechend gesteuert, um das Schließen der Kraftstoffeinspritzdüse 1 beim Haupteinspritzen auf den Zeitpunkt zu legen, bei welchem die Kraftstoffeinspritzzeit beim Haupteinspritzen (Zeit, in welcher die Kraftstoffeinspritzdüse geöffnet ist, d.h. in welcher durch diese Kraftstoff eingespritzt wird) zur Einspritzbezugszeit wird (Kraftstoffeinspritzzeit in dem Fall, daß die Schwankungsgröße des Öffnungszeitpunktes beim Haupteinspritzen Null ist).
Bei der anhand der 21A bis 22B beschriebenen Ausführungsform wird nur der Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse gesteuert, dagegen bei der anhand der 23A bis 24B beschriebenen Ausführungsform nur der Schließzeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse gesteuert, doch es besteht auch die Möglichkeit, diese Steuerprogramme zu kombinieren. Mit anderen Worten, der Öffnungszeitpunkt und der Schließzeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse können so gesteuert werden, daß die Kraftstoffeinspritzzeit zur Einspritzbezugszeit wird. Allgemein ausgedrückt heißt das, daß bei dieser Ausführungsform ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffender Steuerwert entsprechend gesteuert wird, um die Kraftstoffeinspritzzeit beim Haupteinspritzen zu der als Einspritzbezugszeit bezeichneten Zeit zu machen, bei welcher die Schwankungsgröße des Öffnungszeitpunktes der Kraftstoffeinspritzdüse Null ist.
Auf diese Weise ist es ebenfalls möglich, einen die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffenden Steuerwert auf der Grundlage der Schwankungsgröße des Öffnungszeitpunktes beim Haupteinspritzen direkt zu steuern, bei dieser Ausführungsform allgemein ausgedrückt, einen die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffenden Steuerwert so zu steuern, daß beim Haupteinspritzen auf der Grundlage der geschätzten Schwankungsgrößen verschiedenere Parameter beim Haupteinspritzen die Kraftstoffzielmenge durch die Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzt wird. Bei der Beschreibung der Erfindung wurde nur auf spezifische Ausführungsformen Bezug genommen, doch die von einem Fachmann auf diesem Gebiet erkennbaren möglichen Modifikationen sind zum Grundkonzept und somit zum Geltungsbereich der Erfindung gehörend anzusehen. Eine Vorrichtung, welche mit einer Kraftstoffeinspritzdüse und einem Speicher zum vorübergehenden Speichern des der Kraftstoffeinspritzdüse zuzuführenden Kraftstoffs ausgerüstet ist. Während eines Maschinentaktes wird wenigstens zweimal Kraftstoff eingespritzt. Das beim Voreinspritzen in der Kraftstoffeinspritzdüse auftretende Kraftstoffpulsieren wird in den Speicher übertragen, von diesem reflektiert und zur Kraftstoffeinspritzdüse rückübertragen. Durch den Pulsierrückkehreffekt schwankt die Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen. Der Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse und der Kraftstoffeinspritzdruck werden als Parameter, welche die Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen beeinflussen, herangezogen, die durch Pulsieren bewirkten Parameterschwankungsgrößen werden geschätzt und ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffender Steuerwert wird auf der Grundlage der geschätzten Parameterschwankungsgrößen gesteuert, um durch die Kraftstoffeinspritzdüse die Kraftstoffzielmenge einzuspritzen.

Claims

Kraftstoffeinspritzvorrichtung, welche eine Kraftstoffeinspritzdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkammer einer Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung und einen Speicher zum vorübergehenden Speichern des der Kraftstoffeinspritzdüse zuzuführenden Kraftstoffs aufweist und von welcher in einem Maschinentakt wenigstens zweimal Kraftstoff eingespritzt wird, wobei ein während eines als Voreinspritzen bezeichneten ersten Kraftstoffeinspritzen in der Kraftstoffeinspritzdüse auftretendes Kraftstoffpulsieren in den Speicher übertragen, dort reflektiert und zur Kraftstoffeinspritzdüse rückübertragen wird und die während eines als späteres Einspritzen bezeichneten zweiten Einspritzens eingespritzte Kraftstoffmenge infolge der Pulsierrückübertragung schwankt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzvorrichtung außerdem aufweist: eine Einheit zur Nutzung der die Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen beeinflussenden Parameter wie den Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse und den in dieser aufgebauten Kraftstoffeinspritzdruck, eine Einheit zum Schätzen der Größe der durch das Pulsieren bewirkten Parameterschwankung beim späteren Einspritzen und eine Einheit zum Steuern eines die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse beim späteren Einspritzen betreffenden Steuerwertes auf der Grundlage der geschätzten Parameterschwankungsgrößen, um beim späteren Einspritzen die Kraft stoffzielmenge durch die Kraftstoffeinspritzdüse einzuspritzen.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen die Größe der durch die Parameterschwankung beim späteren Einspritzen bewirkte Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen repräsentieren, die Größe der durch die Parameterschwankung beim späteren Einspritzen bewirkten Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen aus den geschätzten Größen der Parameterschwankung beim späteren Einspritzen geschätzt wird und ein die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffender Steuerwert auf der Grundlage der geschätzten Schwankungsgröße der Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen so gesteuert wird, daß die Kraftstoffeinspritzdüse beim späteren Einspritzen die Kraftstoffzielmenge einspritzt.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffende Steuerwert so gesteuert wird, daß die Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen zu der als Bezugszeit bezeichneten Zeit wird, bei welcher die Schwankungsgröße des Öffnungszeitpunktes der Kraftstoffeinspritzdüse beim späteren Einspritzen Null ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffende Steuerwert so gesteuert wird, daß der Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse beim späteren Einspritzen zu dem als Bezugszeitpunkt bezeichneten Zeitpunkt wird, bei welchem die Schwankungsgröße des Öffnungszeitpunktes beim späteren Einspritzen Null ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen aus Funktionen mit der als Intervallzeit bezeichneten Zeit zwischen dem Voreinspritzen und dem späteren Einspritzen als Variable berechnet werden, und wobei, wenn das Steuern des die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffenden Steuerwertes so erfolgt, daß der Öffnungszeitpunkt beim späteren Einspritzen zum Öffnungsbezugszeitpunkt wird, die zum Schätzen der Schwankungsgröße des Kraftstoffeinspritzdrucks beim späteren Einspritzen verwendete Intervallzeit unter der Annahme berechnet wird, daß die Kraftstoffeinspritzdüse zum Öffnungsbezugszeitpunkt öffnet.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Steuern eines die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzdüse betreffender Steuerwert so erfolgt, daß der Schließzeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse beim späteren Einspritzen der Zeitpunkt wird, welcher die Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen als Kraftstoffeinspritzbezugszeit hat.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei neben den genannten Parametern auch die Öffnungsgeschwindigkeit der Kraftstoffeinspritzdüse als Parameter verwendet wird.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei in dem Fall, daß die Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen kürzer ist als eine vorbestimmte Zeit, nur der Öffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzdüse als Parameter verwendet wird.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Kraftstoffeinspritzdüse wenigstens eine Einspritzbohrung zum Einspritzen von Kraftstoff, ein in der Kraftstoffeinspritzdüse hin und her bewegbares, die Einspritzbohrung schließendes Nadelventil, eine erste Kraftstoffspeicherkammer zum Aufbringen eines Drucks auf die zur Einspritzbohrung gerichtete Fläche des Nadelventils und zum Speichern des durch die Einspritzbohrung einzuspritzenden Kraftstoffs sowie eine auf der anderen Seite des Nadelventils der ersten Kammer gegenüber angeordnete zweite Kammer aufweist, und wobei die Schwankungsgröße des Öffnungszeitpunktes beim späteren Einspritzen aus einem zeitdifferenzierten Wert des in der ersten Kammer herrschenden Kraftstoffdrucks geschätzt wird.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit, wenn andere Fixierbedingungen als die als Intervallzeit bezeichnete Zeit zwischen dem Voreinspritzen und dem späteren Einspritzen gelten, im voraus ermittelt und die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen aus der auf diesen Beziehungen basierenden Intervallzeit geschätzt werden.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen sich entsprechend der Kraftstoffeinspritzzeit beim Voreinspritzen voneinander unterscheiden, nicht die Intervallzeit, sondern die Kraftstoffeinspritzzeit beim Voreinspritzen als Bedingung verwendet wird, die Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit für die als Bezug dienende Kraftstoffeinspritzzeit beim Voreinspritzen ermittelt und die aus den Beziehungen geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen in Übereinstimmung mit der Kraftstoffeinspritzzeit beim Voreinspritzen korrigiert werden.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen sich entsprechend der Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen voneinander unterscheiden, nicht die Intervallzeit, sondern die Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen als Bedingung verwendet wird, die Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit für die als Bezug dienende Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen ermittelt und die aus den Beziehungen geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen in Übereinstimmung mit der Kraftstoffeinspritzzeit beim späteren Einspritzen korrigiert werden.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen sich entsprechend dem durchschnittlichen Kraftstoffdruck oder/und der Kraftstofftemperatur voneinander unterscheiden, nicht die Intervallzeit, sondern der durchschnittliche Kraftstoffdruck oder/und die Kraftstofftemperatur als Bedingung(en) verwendet wird/werden, die Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit für den als Bezug dienenden durchschnittlichen Kraftstoffdruck und die als Bezug dienende Kraftstofftemperatur ermittelt und die aus den Beziehungen geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen in Übereinstimmung mit dem durchschnittlichen Kraftstoffdruck oder/und der Kraftstofftemperatur zu diesem Zeitpunkt korrigiert werden.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen sich entsprechend der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff voneinander unterscheiden, nicht die Inter vallzeit, sondern die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff als Bedingung verwendet wird, die Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit für die als Bezug dienende Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff ermittelt und die aus den Beziehungen geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen in Übereinstimmung mit der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff zu diesem Zeitpunkt korrigiert werden.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die aus den obigen Beziehungen geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen so korrigiert werden, daß diese der Relation, je höher die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff zu diesem Zeitpunkt, desto kürzer die Intervallzeit, entsprechen.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff aus einer Funktion berechnet wird, welche den durchschnittlichen Kraftstoffdruck oder/und die Kraftstofftemperatur als Veränderliche hat.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 14, welche mit einem Drucksensor zum Erfassen des Kraftstoffdrucks ausgerüstet ist, wobei eine aus dessen Ausgangswert erkannte Kraftstoffdruckänderung zum Berechnen der Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff verwendet wird.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die Fortpflanzungsgeschwindigkeit berechnet wird, wenn eine vorbestimmte Bedingung bestehen bleibt.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die vorbestimmte Bedingung darin besteht, daß der Änderungsgrad des durchschnittlichen Kraftstoffdrucks geringer ist als ein vorbestimmter Grad.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die vorbestimmte Bedingung darin besteht, daß der durchschnittliche Kraftstoffdruck ein vorbestimmter Druck ist und der vorbestimmte Druck mehrere Werte einschließt.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei in dem Fall, daß die Kraftstofftemperatur eine vorbestimmte Bezugstemperatur und der durchschnittliche Kraftstoffdruck ein vorbestimmter Bezugsdruck ist, die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff im voraus als Fortpflanzungsbezugsgeschwindigkeit gespeichert wird, die vorbestimmte Bedingung darin besteht, daß die Kraftstofftemperatur die Bezugstemperatur und der durchschnittliche Kraftstoffdruck der Bezugsdruck ist und die bei Fortbestehen der vorbestimmten Bedingung berechnete Fortpflanzungsgeschwindigkeit zur Fortpflanzungsbezugsgeschwindigkeit gemacht wird.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 17, welche mit mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen ausgerüstet ist und diese Einspritzdüsen vom Speicher mit Kraftstoff versorgt werden, wobei die Pulsierfortpflanzungsgeschwindigkeit im Kraftstoff für die Kraftstoffeinspritzdüse berechnet wird, welche vom Drucksensor am weitesten entfernt angeordnet ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen sich in Übereinstimmung mit dem durchschnittlichen Kraftstoffdruck voneinander unterscheiden, als Bedingung nicht die Intervallzeit, sondern der durchschnittliche Kraftstoff druck verwendet wird, die Beziehungen zwischen den Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen und der Intervallzeit für den als Bezug dienenden durchschnittlichen Kraftstoffdruck ermittelt werden, die geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen so korrigiert werden, daß die Schwankungsgröße der Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen in Plusrichtung größer wird, wenn der durchschnittliche Kraftstoffdruck zu diesem Zeitpunkt höher ist als der als Bezug dienende durchschnittliche Kraftstoffdruck, und die geschätzten Parameterschwankungsgrößen beim späteren Einspritzen so korrigiert werden, daß die Schwankungsgröße der Kraftstoffeinspritzmenge beim späteren Einspritzen in Minusrichtung größer wird, wenn zu der durchschnittliche Kraftstoffdruck zu diesem Zeitpunkt niedriger ist als der als Bezug dienende durchschnittliche Kraftstoffdruck.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei während eines Taktes der Brennkraftmaschine mit Innenverbrennung wenigstens dreimal Kraftstoff eingespritzt wird und die Größe der durch Pulsieren beim ersten Einspritzen bewirkten Parameterschwankung und die Größe der durch Pulsieren beim zweiten Einspritzen bewirkten Parameterschwankung zu Parameterschwankungsgrößen beim dritten Einspritzen werden.