CN103016182A - 控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制装置。喷射时间延迟（td）与燃料压力（P）相关联地存储在图（M）中。基于燃料压力（PK）和时间延迟（tdK）的检测值，来更新存储在图（M）中的时间延迟（td1）。通过对存储在图（M）中的多个时间延迟（td1d、td3）进行插值，来计算对应于所检测的压力（PK）的时间延迟。学习所计算的时间延迟（tdKα）与所检测的时间延迟（tdK）之间的插值误差（ΔtdK）。通过对存储在图（M）中的多个时间延迟（td1d、td3）进行插值，计算对应于当前压力（PJ）的当前时间延迟（tdJα）。通过插值误差（ΔtdK）校正所计算的当前时间延迟（tdJα）。基于校正的时间延迟（tdJ），来控制燃料喷射器（10）。

Description

控制装置

技术领域

本发明涉及基于控制参数来控制受控主体的控制装置。通过对之前学习的控制参数进行插值来计算控制参数，从而该控制参数对应于当前环境。

背景技术

JP-2009-57924A（US2009/0063013A1）示出了喷射时间延迟td被定义为控制参数。喷射时间延迟td表示从对燃料喷射器生成燃料喷射命令的时候到燃料被实际喷射到内燃机的气缸内的时候的时间段。设置到燃料喷射器的燃料压力传感器检测由于燃料喷射所致的燃料压力开始降低所在的时间点，由此测量喷射时间延迟td。相继学习所测量的喷射时间延迟td，并且基于所学习的时间延迟td来控制燃料喷射命令的输出时序。

喷射时间延迟td取决于在燃料喷射时供应到燃料喷射器的燃料压力。根据本发明人的研究，如下地与燃料压力（环境变量）相关联地学习喷射时间延迟td（控制参数）：

即，如图11所示，喷射时间延迟td（50）、td（100）、td（150）中的每个被相继更新为对应于燃料压力的特定值50Mpa、100Mpa、150Mpa的学习值。例如，在燃料压力120Mpa的时候测量喷射时间延迟td（120act）的情况下，则更新燃料压力100Mpa的喷射时间延迟td（100）。在特定燃料压力值50Mpa、100Mpa、150Mpa中，燃料压力100Mpa最接近于所测量的燃料压力120Mpa。

具体地，将值td（100）更新为值td（100α），通过对学习值td（50）和测量值td（120act）进行线性插值来获得值td（100α）。即，在td（100α）处，连接学习值td（50）与测量值td（120act）的线L1穿过表示100Mpa的垂直线。

在当前燃料压力为130Mpa时，对两个学习值td（100α）和td（150）进行线性插值，以获得与130Mpa对应的喷射时间延迟td（130）。基于计算的喷射时间延迟td（130），来控制产生燃料喷射命令的时间点。

然而，如图11的虚线L2所示的，示出了喷射时间延迟td与燃料压力P之间的关系的特性线为曲线。因此，在学习值td（130）和实际值td（130act）之间产生插值误差Δtd（130）。作为结果，燃料喷射开始时间的准确性变差。

如果喷射时间延迟td的学习点数量在压力轴上增加，能够减小插值误差Δtd（130），以便改进控制准确性。然而，如果学习点数量增加，则所需的存储器容量也增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制装置，该控制装置改进了控制准确性而不增加学习控制参数的数量。

根据本发明，一种控制装置包括：存储器（30a），其与环境变量（P）的特定值相关联地存储控制参数（td）；检测部（31），其检测环境变量和控制参数；参数学习部（32），其基于由检测部（31）检测的检测值（PK、tdK），来更新和学习存储在存储器中的控制参数（td1）；误差学习部（S17），其计算与已经被用于由参数学习部（32）学习的环境变量的检测值（PK）对应的控制参数，该误差学习部通过对存储在存储器（30a）中的多个控制参数（td1d、td3）进行线性插值来计算控制参数，该误差学习部学习插值误差（ΔtdK），插值误差（ΔtdK）是所计算的控制参数与控制参数的检测值（tdK）之间的差值；插值部（S23），其通过对存储在存储器（30a）中的控制参数（td1d、td3）进行线性插值来计算与当前环境变量（PJ）对应的控制参数（tdJα）；校正部（S26），其基于误差学习部已学习的插值误差（ΔtdK）来校正由插值部计算的控制参数（tdJα）；以及控制部（33），其基于由校正部校正的控制参数来控制受控主体。

当检测部（31）检测环境变量（P）和控制参数（tdK）时，所存储的控制参数（td1）被更新为所检测的控制参数（tdK）。对多个控制参数（td1d、td3）进行插值以计算与所检测的环境变量（PK）对应的控制参数。学习所计算的控制参数（tdKα）与所检测的控制参数（tdK）之间的误差（插值误差（ΔtdK））。当通过对多个控制参数（td1d、td3）进行插值来计算与当前环境变量（PJ）对应的当前控制参数（tdJα）时，还将插值误差（ΔtdK）加入所计算的控制参数或从所计算的控制参数中减去插值误差（ΔtdK）。

因此，能够使用于燃料喷射控制的控制参数（tdJ）的值接近于实际值。当可以减小存储器的所需存储容量时，能够改进燃料喷射控制的准确性。

附图说明

根据参考附图做出的以下详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加清楚。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的示出了其上安装了控制装置的燃料喷射***的概要的示意图；

图2A、图2B和图2C是分别示出了燃料喷射命令信号、喷射率和燃料压力（燃料压力波形）的曲线图；

图3是示出了根据第一实施例的喷射率参数的学习过程和燃料喷射命令信号的设置过程的框图；

图4A、图4B和图4C是根据第一实施例的用于解释喷射率参数图中学习值的更新方法的图；

图5是根据第一实施例的示出了用于计算喷射率参数和插值误差的过程的流程图；

图6是根据第一实施例的示出了基于插值误差来校正喷射率参数的过程的流程图；

图7是根据第二实施例的用于解释学习值的更新方法的三维喷射率参数图；

图8是图7所示的三维喷射率参数图的平面图；

图9是用于解释基于插值误差来校正喷射率参数的流程的三维喷射率参数图；

图10是图9所示的三维喷射率参数图的平面图；

图11是示出了没有基于插值误差来实施校正的常规方式的图；

图12是根据第三实施例的用于解释学习值的更新方法的三维喷射率参数图；

图13是图12所示的三维喷射率参数图的平面图；

图14是根据另一实施例的示出了学习值的更新方法和插值误差的计算方法的图。

具体实施方式

在下文中，将描述本公开的实施例。利用相同的附图标记表示如在每个实施例中的那些的相同部分和部件，并且不会重复做相同的描述。控制装置被应用到具有四个气缸#1-#4的内燃机（柴油机）。

[第一实施例]

图1是示出了设置到每个气缸的燃料喷射器10、设置到每个燃料喷射器10的燃料压力传感器20以及电子控制单元（ECU）30等的示意图。首先，参照图1，将解释包括燃料喷射器10的发动机的燃料喷射***。

燃料箱40中的燃料被高压泵41抽上来，并且被蓄积在共轨（蓄压器）42中，以被供应到每个燃料喷射器10（#1-#4）。每个燃料喷射器10（#1-#4）以预设的次序顺序地执行燃料喷射。高压燃料泵41是间歇性释放高压燃料的柱塞泵。

燃料喷射器10（受控主体）包括主体11、针阀体12和致动器13等。主体11限定了高压通道11a和喷射口11b。针阀体12容纳在主体11中以打开/关闭喷射口11b。

主体11限定了背压室11c，高压通道11a和低压通道11d利用该背压室11c连通。控制阀14在高压通道11a和低压通道11d之间切换，以使得高压通道11a与背压室11c连通或者低压通道11d与背压室11c连通。当致动器13被供能，并且控制阀14向图1中的下方移动时，背压室11c与低压通道11d连通，从而降低了背压室11c中的燃料压力。因而，施加到阀体12的背压被减小，使得阀体12被抬升（阀打开）。同时，当致动器13被去能，并且控制阀14向上移动时，背压室11c与高压通道11a连通，从而背压室11c中的燃料压力增大。因而，施加到阀体12的背压被增大，使得阀体12被降下（阀关闭）。

ECU 30控制致动器13以驱动阀体12。当针阀体12打开喷射口11b时，高压通道11a中的高压燃料通过喷射口11b被喷射到发动机的燃烧室（未示出）。

燃料压力传感器20包括杆21（测力传感器（load cell））、压力传感器元件22和模制IC 23。杆21被设置到主体11。杆21具有隔膜21a，该隔膜21a响应于高压通道11a中的高燃料压力而弹性变形。压力传感器元件22被布置在隔膜21a上，以将取决于隔膜21a的弹性变形的压力检测信号输出。

模制IC 23包括放大器电路和传送电路，该放大器电路放大从传感器22、23传送的压力检测信号，该传送电路传送该压力检测信号。连接器15被设置在主体11上。模制IC 23、致动器13和ECU 30通过连接到连接器15的线束16（信号线）彼此电连接。放大后的压力检测信号被传送到ECU30。对应每个气缸执行这样的信号通信过程。

基于诸如加速器位置、发动机负荷和发动机速度NE之类的发动机驱动状况，ECU 30计算目标燃料喷射状况，该目标燃料喷射状况例如是燃料喷射次数、燃料喷射开始时间、燃料喷射结束时间和燃料喷射量。例如，相对于发动机负荷和发动机速度的最优燃料喷射状况被存储在存储器30a中作为燃料喷射状况图。然后，基于当前发动机负荷和发动机速度，参照燃料喷射状况图计算目标燃料喷射状况。基于稍后将详细描述的喷射率参数td、te、Rα、Rβ、Rmax（控制参数）来设定对应于所计算的目标喷射状况的燃料喷射命令信号t1、t2、Tq（参考图2A）。这些燃料喷射命令信号被传送至燃料喷射器10。

参照图2A、图2B、图2C和图3，下文将描述燃料喷射控制的过程。

例如，在安装到#1气缸的#1燃料喷射器10喷射燃料的情况下，相当于燃料压力波形检测部的ECU 30基于设置到#1燃料喷射器10的燃料压力传感器20的检测值来检测由于燃料喷射引起的燃料压力变化作为燃料压力波形（参照图2C）。基于检测的燃料压力波形，计算表示每个单位时间燃料喷射量的变化量的燃料喷射率波形（参照图2B）。然后，对标识喷射率波形的喷射率参数Rα、Rβ、Rmax进行学习，并且对喷射率参数te和td进行学习，该喷射率参数te和td标识喷射命令信号（脉动开始时间点t1、脉动停止时间点t2和脉动时间段Tq）与喷射状况之间的相关性。

特别地，通过最小二乘法将从点P1至点P2的下降压力波形近似为下降直线Lα。在点P1，由于燃料喷射，燃料压力开始下降。在点P2，燃料压力停止下降。然后，计算时间点LBα，在该时间点LBα，燃料压力变成所近似的下降直线Lα上的基准值Bα。因为时间点LBα与燃料喷射开始时间R1相互具有高度的相关性，所以基于时间点LBα来计算燃料喷射开始时间R1。特别地，将在时间点LBα之前特定时间延迟Cα的时间点定义为燃料喷射开始时间R1。

此外，通过最小二乘法将从点P3至点P5的上升压力波形近似为上升直线Lβ。在点P3，由于燃料喷射的终止，燃料压力开始上升。在点P5，燃料压力停止上升。然后，计算时间点LBβ，在该时间点LBβ，燃料压力变成所近似的上升直线Lβ上的基准值Bβ。因为时间点LBβ与燃料喷射结束时间R4相互具有高度的相关性，所以基于时间点LBβ来计算燃料喷射结束时间R4。特别地，将在时间点LBβ之前特定时间延迟Cβ的时间点定义为燃料喷射结束时间R4。

鉴于下降直线Lα的倾斜度与喷射率上升的倾斜度相互具有高度的相关性的事实，基于下降直线Lα的倾斜度来计算直线Rα的倾斜度，该直线Rα表示图2B中燃料喷射率的上升。特别地，将直线Lα的倾斜度乘以特定的系数来得到直线Rα的倾斜度。同样地，鉴于上升直线Lβ的倾斜度与喷射率降低的倾斜度相互具有高度的相关性，基于上升直线Lβ的倾斜度来计算直线Rβ的倾斜度，该直线Rβ表示燃料喷射率的降低。

然后，基于直线Rα、直线Rβ，来计算阀关闭开始时间R23。在该时间R23，阀体12开始随着燃料喷射结束命令信号被降下。特别地，直线Rα与直线Rβ的交叉点被定义为阀关闭开始时间R23。此外，计算与脉动开始时间点t1相对的燃料喷射开始时间R1的时间延迟（喷射时间延迟td）。而且，计算与脉动停止时间点t2相对的阀关闭开始时间R23的时间延迟“te”。

最大喷射率Rmax随着燃料喷射器10的老化退化而变化。例如，如果在喷射口11b中蓄积微粒物质并且燃料喷射量随着使用年限而减少，则图2C所示的压力降低量△P变得更小。而且，如果座面12a被磨损并且燃料喷射量增加，则该压力降低量△P变得更大。鉴于最大喷射率Rmax和压力降低量ΔP彼此之间有高度的相关性的事实，基于检测的压力降低量ΔP来计算最大喷射率Rmax的学习值。

应当注意的是压力降低量ΔP对应于检测的由于燃料喷射引起的压力降低量。例如，其对应于从基准压力Pbase到点P2或者从点P1到点P2的压力降低量。基准压力Pbase对应于点P1之前的压力，在点P1处，燃料压力开始随着燃料喷射而下降。例如，点P1之前的平均燃料压力可以被定义为基准压力Pbase。

如上，相当于喷射率参数计算部的ECU 30基于燃料压力波形来计算喷射率参数td、te、Rα、Rβ和Rmax。然后，基于这些参数td、te、Rα、Rβ和Rmax的学习值，可以计算对应于喷射命令信号（图2A）的喷射率波形（参考图2B）。所计算的喷射率波形的面积（图2B的阴影区域）对应于燃料喷射量。因此，可以基于喷射率参数来计算燃料喷射量。

图3是示出了喷射率参数的学习过程和喷射命令信号的设定过程的框图。喷射率参数计算部（检测部）31基于由燃料压力传感器20检测的燃料压力波形来计算喷射率参数td、te、Rα、Rβ和Rmax。

学习部（控制参数学习部）32学习所计算的喷射率参数并且将所学习的参数存储在ECU 30的存储器30a中。因为喷射率参数随着供应的燃料压力（共轨42中的燃料压力）而变化，优选的是，与供应的燃料压力或基准压力Pbase相关联地学习喷射率参数。另外，可以与燃料喷射量相关联地学习除了最大燃料喷射率Rmax之外的燃料喷射率参数。相对于燃料压力P（环境参数）的燃料喷射率参数被存储在图3所示的喷射率参数图M中。

设定部33从喷射率参数图M获得对应于当前燃料压力PJ的喷射率参数（学习值）。然后，基于所计算的喷射率参数，设定对应于目标喷射状况的喷射命令信号“t1”、“t2”、“Tq”。当根据上述喷射命令信号来操作燃料喷射器10时，燃料压力传感器22检测燃料压力波形。基于该燃料压力波形，喷射率参数计算部31计算喷射率参数td、te、Rα、Rβ、Rmax。

即，检测并且学习与燃料喷射命令信号相对的实际燃料喷射状况（喷射率参数td、te、Rα、Rβ、Rmax）。基于该学习值，设定对应于目标喷射状况的燃料喷射命令信号。因此，基于实际喷射状况来对燃料喷射命令信号进行反馈控制，由此以如此的方式精确控制实际燃料喷射状况使得其与目标喷射状况相一致，即使随着使用年限的退化加深。

下文将描述学习部32中的喷射时间延迟td的学习过程。

图4A是示出了喷射时间延迟td与燃料压力P之间的关系的喷射率参数图M。纵轴表示喷射时间延迟td，而横轴表示燃料压力P。在特定的压力P1、P2和P3处由点划线划分横轴（压力P）。对应于这些特定压力P1、P2和P3的喷射时间延迟td被存储在图M中作为学习值。因此，当划分横轴的特定压力的数量增加时，也增加了存储器30a的所需容量。

图5是示出了学习过程的流程图，在该学习过程中对存储在图M中的学习值（喷射时间延迟td）进行更新。当发动机正在运行时，由ECU30的微型计算机以预定周期反复地执行该过程。在下列描述中，喷射时间延迟td被采用作为喷射率参数。

在步骤S10中，当燃料喷射器10喷射燃料时，计算机判定喷射时间延迟td是否是由喷射率参数计算部31最新计算（检测）的。当在步骤S10中答案是“是”时，流程进行到步骤S11，在步骤S11中获取基准压力Pbase作为环境变量P的检测值PK。而且，所检测的喷射时间延迟td被定义为与所检测的环境变量PK对应的控制参数的检测值tdK。

在图4A中，变黑的方块“K”标出表示上面获得的检测值（PK、tdK）的检测点。另外，阴影圆圈“G1”、“G2”和“G3”标出指示与特定压力P1、P2和P3相关联地学习的喷射时间延迟td的学习点。

在步骤S12中，如图4A所示，计算机将多个特定压力P1、P2和P3中最接近检测值PK的学习值定义为更新对象学习点G1。在步骤S13中，从多个点G1-G3中，计算机选择被更新对象学习点G1和检测点“K”插值的学习点。所选择的学习点被定义为插值学习点G2。然后，插值学习点G2和检测点“K”被线性插值以计算学习点G1的更新值td1d。特别地，根据熟知的多维样条函数来实施插值。

此外，替代更新值td1d，可以采用平滑值（smoothed value）td1dd作为更新值。

td1dd=td1+(td1d-td1)×C

即，学***滑处理部）32以如此的方式校正更新值，从而以比率“C”接近原始值td1。校正后的值td1dd被定义为学习更新值。

在步骤S14中，更新对象学习点G1的学习值td1被更新为更新值td1d。在图4A中，点G1d对应于所更新的学习点G1。在步骤S15中，从多个学习点G1-G3中，计算机选择通过更新对象学习点G1（更新的学习值G1d）对检测点K进行插值的学习点。所选择的学习点被定义为插值学习点G3。然后，更新的对象学习点G1d和插值学习点G3被线性插值以计算对应于检测值PK的喷射时间延迟tdKα。在图4A中，非变黑的方块点Kα标出了计算的插值点，该计算的插值点表示时间延迟tdKα和检测值PK的坐标，通过对点G1d和点G3进行插值来获得该坐标。

在步骤S16中，计算机计算插值误差ΔtdK，插值误差ΔtdK是点Kα的时间延迟tdKα与检测的时间延迟tdK之间的误差差值。在步骤S17（插值误差学习部）中，计算机与检测值PK相关联地学习插值误差ΔtdK。将插值误差ΔtdK的学习值存储在存储器30a中。

图6是示出了计算机凭借存储在喷射率参数图M中的学习值（喷射时间延迟td）来计算对应于当前压力PJ的时间延迟tdJ的过程的流程图。当发动机正在运行时，以预定周期反复地执行该过程。此外，计算的时间延迟tdJ被设定部33用于计算喷射命令信号t1、t2和TQ。

在步骤S20中，计算机判定是否存在计算用于下一次燃料喷射的喷射命令信号t1、t2和TQ的请求。当步骤S20中答案是“是”时，该流程进行到步骤S21，在步骤S21中获取当前压力PJ。在步骤S22中，计算机从对所获得的压力PJ进行插值的学习点G1、G2和G3中选择学习点。如图4B所示，所选择的学习点被定义为插值学习点G1和G3。在步骤S23（当前控制参数插值部）中，学习点G1和G3被线性插值以计算对应于压力PJ的喷射时间延迟tdJα。

在步骤S24中，计算机计算对应于插值误差ΔtdK的压力PK与步骤S21中获得的当前压力PJ之间的差值。基于该差值来计算反映系数R。特别地，如图4C所示，当该差值变大时，反映系数R被设置为更小。此外，反映系数R为0（零）或更大以及1或更小。

在步骤S25中，将插值误差ΔtdK乘以反映系数R以获得校正量D（D=ΔtdK×R）。在步骤S26（校正部）中，校正量D加上步骤S23中计算的喷射时间延迟tdJα，从而计算出对应于当前压力PJ的喷射时间延迟tdJ（tdJ=tdJα+D）。然后，设定部（控制部）33基于所计算的喷射时间延迟tdJ，来计算用于下一次喷射的喷射命令信号t1。

如图4C所示，在当前压力PJ存在于特定压力范围M1中时，反映系数R被设置为大于零。压力范围M1的中心是对应于插值误差ΔtdK的压力PK。即，插值误差ΔtdK被反映在喷射时间延迟tdJ上。此外，压力范围M1的宽度被定义为等于压力P1与压力P2之间的差值以及压力P1与压力P2之间的差值。

如上所述，根据本实施例，能够在不增加学习点G1-G3的数据量的情况下准确计算对应于当前压力PJ的喷射率参数tdJ。因此，能够准确控制燃料喷射状况，从而燃料喷射率的变化成为期望的变化。因此，在能够减小存储器30a的所需存储容量的同时，能够改进燃料喷射控制的准确性。

另外，当压力PK与当前压力PJ之间的差值变得更大时，反映系数R被设置为更小，从而插值误差ΔtdK被更小地反映在喷射时间延迟tdJ上。因此，能够准确计算对应于当前压力PJ的喷射率参数tdJ。

[第二实施例]

在上述第一实施例中，与仅一个环境变量（压力P）相关联地学习各个喷射率参数。在第二实施例中，与两个环境变量（压力P和喷射量Q）相关联地学习各个喷射率参数。

图7示出了指示喷射率参数P、Q和td的三维图（空间坐标）。在该图中，压力P的轴与喷射量Q的轴在如虚线所示的多个特定值处被划分。对应于该特定值的喷射时间延迟“td”被存储在图中。学习点G1-G9指示与压力P和喷射量Q的特定值对应的喷射时间延迟“td”。

<学习点的更新方法>

下文将描述在检测到检测点K（PK，QK，tdK）的情况下，对点G1-G9进行学习的方法。

在多个学习点G1到G9中，将最接近检测点K的区域中的学习点定义为更新对象学习点G1。例如，如图8虚线所示，限定了每个学习点G1-G9的区域，并且检测点K存在的区域中的学习点被定义为更新对象学习点G1。

然后，基于学习点G2-G6以及检测点K，来计算检测基准面SK。更新对象学习点G1和检测基准面SK之间沿着td轴的距离被定义为学习量。即，在更新对象学习点G1处的时间延迟td（学习值）被更新为与更新对象学习点G1的环境变量（PG1、QG1）对应的检测基准点Kβ处的时间延迟td（更新值）。

如下来计算检测基准面SK：

即，在学习点G1-G9中，通过检测点K对更新对象学习点G1进行插值的学习点被定义为插值学习点G2。然后，在包括学习点G1-G9的学习面SG上，与学习点G2的喷射量QG2和检测点K的压力PK对应的点被定义为第一点K1。例如，对学习点G3和学习点G4进行插值以计算第一点K1。应该注意的是，“插值”是一种计算，在该计算中，通过对两个基准点（学习点G3和G4）进行线性插值来计算位于两个基准点之间的对象点（第一点K1）的值。

然后，在学习面SG上，与学习点G2的压力PG2和检测点K的喷射量QK对应的点被定义为第二点K2。根据上述内容，定义了包括第一点K1和第二点K2中的至少一个、更新对象学习点G1和检测点K的检测基准面SK。

图8是用于解释根据检测基准面SK计算更新值的计算方法的P-Q平面图。首先，确定第一点K1之后，通过对第一点K1和检测点K进行插值，来计算与学习点G1的喷射量QG1和检测点K的压力PK对应的插值点K1a。然后，对插值点K1a和学习点G5进行线性插值，以计算检测基准点Kβ，检测基准点Kβ与更新对象学习点G1的燃料喷射量QG1和压力PG1对应。更新对象学习点G1的喷射时间延迟tdG1被更新为检测基准点Kβ的喷射时间延迟tdKβ。

另外，还可以通过以下流程来计算检测基准点Kβ。即，在确定第二点K2之后，通过对第二点K2和检测点K进行插值，来计算与更新对象学习点G1的压力PG1和检测点K的喷射量QK对应的插值点K2a。然后，对插值点K2a和学习点G3进行线性插值，以计算检测基准点Kβ，检测基准点Kβ与更新对象学习点G1的燃料喷射量QG1和压力PG1对应。更新对象学习点G1的喷射时间延迟tdG1被更新为检测基准点Kβ的喷射时间延迟tdKβ。

应该注意的是，基于点K1、K1a和G5来计算的检测基准点Kβ的值与基于点K2、K2a和G3来计算的检测基准点Kβ的值相同。

<插值误差的计算方法>

参考图8，下面将描述插值误差的计算方法。通过对学***面上的对应于（PK，QK）的点可以被定义为插值点Kα。

然后，插值点Kα的时间延迟“tdKα”与检测点K的时间延迟tdK之间的差值被计算为插值误差。此外，可以将该差值的平滑值定义为插值误差。

<用于控制的喷射时间延迟的计算方法>

参考图9和图10，下面将描述用于控制的时间延迟的计算方法。首先，获取当前压力PJ和命令喷射量QJ。然后，对学***面上的对应于值（PJ，QJ）的点被计算作为时间延迟tdJα。可替代地，从学***面上的对应于值（PJ，QJ）的点被定义为时间延迟tdJα

然后，计算机计算当前点Jα（PJ，QJ）与插值点Kα（PKα，QKα）之间的距离LJK。插值误差（tdKα-tdK）乘以对应于距离LJK的反映系数R，从而计算出校正量D。

然后，校正量D加上时间延迟tdJα，以获得与当前压力PJ和当前喷射量QJ对应的时间延迟tdJ（tdJ=tdJα+D）。

然后，设定部33基于所计算的喷射时间延迟tdJ，来计算用于下一次喷射的喷射命令信号t1。

如上所述，甚至与两个环境变量（压力P和喷射量Q）相关联地学习各个喷射率参数的情况下，也能够在不增加学习点G1-G9的数量的情况下准确计算与当前压力PJ和当前喷射量QJ对应的喷射率参数tdJ。因此，在能够减小存储器30a的所需存储容量的同时，能够改进燃料喷射控制的准确性。

尤其，基于第一点K1或第二点K2、学习点G2和检测点K这三个点，来计算检测基准点Kβ。更新对象学习点G1被更新为检测基准点Kβ。因此，比起基于学习点G2和检测点K这两个点来计算检测基准点Kβ，能够改进更新对象学习点G1的学习准确性。

<第三实施例>

在上述第二实施例中，检测点K（PK，QK，tdK）存在于喷射率参数图的特定区域中。在第三实施例中，检测点K（PK，QK，tdK）存在于喷射率参数图的特定区域之外。

图12示出了指示喷射率参数P、Q和td的三维图表。基本上，除了下列内容之外，图12中的图与图7所示的图相同。即，在图12中，检测点K（PK，QK，tdK）存在于该图的特定区域之外。在本实施例中，喷射量的检测值超过该图的上限值。

<学习点的更新方法>

下面将要描述在检测点K存在于图的特定区域之外的情况下学习点的更新方法。在多个学习点G1-G12中，最接近检测点K的区域中的学习点被定义为更新对象学习点G11。例如，如图12中虚线所示，限定了每个学习点G1-G12的区域，并且检测点K存在的区域中的学习点被定义为更新对象学习点G11。

然后，在包括检测点K并且在图的特定区域外的区域中设定与环境参数和控制参数相关联的虚点。特别地，沿着该环境参数的轴延伸的虚轴被定义为从存在于图的边界处的学***行地延伸，由此该虚轴上的每个点具有位于图的边界处的学***行地延伸并且具有每个学习点的学习值。虚点被分别定义在虚轴上，在喷射量大于检测点K的喷射量的位置处。在本实施例中，如图12所示，虚点V10被定义在坐标（PV10，QV10，tdG10）处，而虚点V11被定义在坐标（PV12，QV12，tdG12）。此外，压力P的轴与喷射量Q的轴分别被如虚线所示的多个特定值均匀地划分。在图12中，由变黑的圈示出学习点，而由非变黑的圈示出虚点。另外，在图12中，由包括多个虚点V11-V12的面来限定虚面SV。

然后，基于学习点G8-G12、虚点V12以及检测点K，来计算检测基准面SK。更新对象学习点G11和检测基准面SK之间沿着td轴的距离被定义为学习量。即，在更新对象学习点G11处的时间延迟td（学习值）被更新为在检测基准点Kβ处的时间延迟td（更新值），该检测基准点Kβ对应于更新对象学习点G11的环境变量（PG11，QG11）。

如下计算检测基准面SK：

即，在学习点G1-G12之中，通过检测点K对更新对象学习点G11进行插值的学习点被定义为插值学习点G9。然后，在包括学习点G1-G12的学习面SG上，与学习点G9的喷射量QG9和检测点K的压力PK对应的点被定义为第一点K1。例如，对学习点G6的时间延迟和学习点G8的时间延迟进行插值以计算第一点K1处的时间延迟，由此标识第一点K1。然后，在学习面SG上，与学习点G9的压力PG9和检测点K的喷射量QK对应的点被定义为第二点K2。例如，对学习点G12处的时间延迟和虚点V12处的时间延迟进行插值以计算第二点K2处的时间延迟，由此标识第二点K2。此外，虚点V12处的时间延迟与学习点G12处的时间延迟相等。根据上述内容，定义了包括第一点K1和第二点K2中的至少一个、更新对象学习点G1和检测点K的检测基准面SK。

然后，根据检测基准面SK来计算更新值。特别地，参考图13，在确定第一点K1之后，通过对第一点K1和检测点K进行插值，来计算与学习点G11的喷射量QG11和检测点K的压力PK对应的插值点K1a。对第一点K1的时间延迟和检测点K的时间延迟进行插值以计算插值点K1a的时间延迟，由此标识插值点K1a。然后，对插值点K1a和学习点G12进行线性插值，以计算检测基准点Kβ，该检测基准点Kβ对应于更新对象学习点G11的燃料喷射量QG11和压力PG11。对插值点K1a的时间延迟和学习点G12的时间延迟进行插值以计算检测基准点Kβ的时间延迟tdKβ，由此标识检测基准点Kβ。检测基准点Kβ的时间延迟tdKβ被更新为更新对象学习点G11的喷射时间延迟tdG11。

此外，在与更新对象学习点G11的压力PG11和检测点K的喷射量QK对应的插值点K2a用于替代插值点K1a的情况下，可以计算检测基准点Kβ的时间延迟tdKβ。即，通过对第二点K2和检测点K进行插值，来计算插值点K2a。然后，对插值点K2a和学习点G8进行线性插值，以计算检测基准点Kβ，检测基准点Kβ对应于更新对象学习点G11的燃料喷射量QG11和压力PG11。检测基准点Kβ的时间延迟tdKβ被更新为更新对象学习点G11的喷射时间延迟tdG11。

<插值误差的计算方法>

除了使用虚点之外，可以以与检测点K存在于图（参考图8）的特定范围中的情况类似的方式来计算插值误差。即，通过对检测点K周围的多个点进行插值，来计算与检测点K的压力PK和喷射量QK对应的插值点Kα。在图13所示的情况下，通过对学***面上的与（PK，QK）对应的点定义为插值点Kα。然后，插值点Kα的时间延迟tdKα与检测点K的时间延迟tdK之间的差值被计算作为插值误差。此外，可以将该差值的平滑值定义为插值误差。

<用于控制的喷射时间延迟的计算方法>

除了使用虚点之外，可以以与检测点K存在于图的特定范围内的情况类似的方式来计算用于控制的时间延迟。首先，获取当前压力PJ和命令喷射量QJ。然后，对当前点Jα周围的四个点进行插值，以计算对应于当前点Jα（PJ，QJ）的时间延迟tdJα。在当前点Jα位于图的特定范围外时，对学***面上的与值（PJ，QJ）对应的点定义为时间延迟tdJα。

然后，计算机计算当前点Jα（PJ，QJ）和插值点Kα（PKα，QKα）之间的距离LJK。插值误差（tdKα-tdK）乘以对应于距离LJK的反映系数R，由此计算校正量D。

然后，校正量D加上时间延迟tdJα，以获得与当前压力PJ和当前喷射量QJ对应的时间延迟tdJ（tdJ=tdJα+D）。

然后，设定部33基于所计算的喷射时间延迟tdJ，来计算用于下一次喷射的喷射命令信号t1。

如上所述，即使检测点（PK，QK，tdK）存在于喷射率参数的特定区域外，将虚点V10-V12限定在包括检测点K的区域中，由此能够在不增加学习点G1-G12的数量的情况下准确计算与当前压力PJ和当前喷射量QJ对应的喷射率参数tdJ。因此，在能够减小存储器30a的所需存储容量的同时，能够改进燃料喷射控制的准确性。

<其它实施例>

本发明不限于上述实施例，而是可以例如以以下方式实施。另外，能够组合每个实施例的特征配置。

尽管在上述实施例中仅有一个插值误差ΔtdK存储在存储器30a中，但是可以将多个插值误差存储在存储器30a中。喷射率参数图M上的特定区域被划分为多个区域，而且每个区域中的插值误差ΔtdK被学习和存储在存储器30a中。由此，能够凭借插值误差ΔtdK来改进校正准确性。

不管对应于插值误差ΔtdK的压力PK与当前压力PJ之间的差值如何，可以将插值误差ΔtdK一致地设置为校正量D。在该情况下，反映系数R是不必要的。另外，与压力PK相关联地学习插值误差ΔtdK是不必要的。

在第二实施例中，与两个环境变量相关联地学习喷射率参数。类似的，在与三个或更多个环境变量相关联地学习喷射率参数的情况下，学习插值误差ΔtdK以设定校正量D。

燃料压力传感器20可以布置在共轨42的出口42a与喷射口11b之间的燃料供应通道中的任意位置处。例如，可以将燃料压力传感器22布置在连接共轨42和燃料喷射器10的高压管42b中。

在第三实施例中，喷射量的检测值超过图的上限值。在多个环境变量的检测值低于图的下限值的情况下，虚点被定义在包括图的特定区域外的检测点K的区域中。基于所设定的虚点，可以对学习点进行更新，并且可以计算插值误差。而且在压力检测值存在于图的特定区域外的情况下，可以以上述相同的方式，对学习点进行更新并且计算插值误差。

在第三实施例中，与两个环境变量（压力P和喷射量Q）相关联地学***行地延伸的线上。虚点V3被限定在超过检测值PK的位置。虚点V3在图14中具有坐标（PV3，td3）。此外，压力P1-P3和PV3被限定在压力的轴上的规则间隔处。然后，对更新后的学习点G3d和虚点V3进行线性插值以计算对应于检测值PK的喷射时间延迟tdKα。然后，基于时间延迟tdKα与检测值tdK之间的差值，来计算插值误差ΔtdK。

Claims (7)

1.一种控制装置，包括：

存储器（30a），其与环境变量（P）的特定值相关联地存储控制参数（td）；

检测部（31），其检测所述环境变量和所述控制参数；

参数学习部（32），其基于由所述检测部（31）检测的检测值（PK、tdK），来更新和学习存储在所述存储器中的所述控制参数（td1）；

误差学习部（S17），计算与已经被用于由所述参数学习部（32）学习的所述环境变量的所述检测值（PK）对应的所述控制参数，所述误差学习部通过对存储在所述存储器（30a）中的多个控制参数（td1d、td3）进行线性插值来计算所述控制参数，所述误差学习部学习插值误差（ΔtdK），所述插值误差（ΔtdK）是所计算的控制参数与所述控制参数的所述检测值（tdK）之间的差值；

插值部（S23），其通过对存储在所述存储器（30a）中的所述控制参数（td1d、td3）进行线性插值，来计算与当前环境变量（PJ）对应的所述控制参数（tdJα）；

校正部（S26），其基于所述误差学习部已经学习的所述插值误差（ΔtdK），来校正由所述插值部计算的所述控制参数（tdJα）；以及

控制部（33），其基于由所述校正部校正的所述控制参数，来控制受控主体。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中：

所述误差学习部（S17）与所述环境变量的所述检测值（PK）相关联地学习所述插值误差（ΔtdK）；并且

当所述环境变量的相关联检测值（PK）与所述当前环境变量（PJ）之间的差值变得更大时，在所述校正部（S26）中所述插值误差（ΔtdK）的反映度变得更小。

3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中：

所述存储器（30a）与多个环境变量（P、Q）相关联地存储所述控制参数（td），

在具有所述环境变量（P、Q）的轴和所述控制参数（td）的轴的空间坐标中，

指示由所述检测部（31）检测的检测值（PK，QK，tdK）的点被称为检测点（K）；

指示所述控制参数的学习值的点被称为学习点（G1-G9）；

与为最接近所述检测值的所述环境变量的所述环境变量对应的一个所述学习点被称为更新对象学习点（G1）；

通过所述检测点（K）对所述更新对象学习点（G1）进行插值的一个所述学习点被称为插值学习点（G2）；

包括所述学习点的面被称为学习面（SG）；

在所述学习面（SG）上与所述检测点（K）的第一环境变量（PK）和所述插值学习点（G2）的第二环境变量（QG2）对应的点被称为第一点（K1）；

与所述插值学习点（G2）的第一环境变量（PG2）和所述检测点（K）的第二环境变量（QK）对应的点被称为第二点（K2）；

包括所述第一点（K1）和所述第二点（K2）中的至少一个、所述插值学习点（G2）以及所述检测点（K）的面被称为检测基准面（SK）；

在所述检测基准面（SK）上的具有与所述更新对象学习点（G1）的环境变量（PG1、QG1）相同的环境变量的点被称为检测基准点（Kβ）；并且

参数学习部（32）基于所述检测基准点（Kβ）的所述控制参数（tdKβ）来更新和学习所述更新对象学习点（G1）的所述控制参数（tdG1）的值。

4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中：

所述参数学***滑处理部，其以接近原始控制参数的方式通过特定比率来校正存储在所述存储器中的所述控制参数和所插值的控制参数，并且将所校正的值定义为学习更新值。

5.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中：

所述受控主体是将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的燃料喷射器（10）；并且

所述燃料喷射器设置有检测燃料压力的燃料压力传感器（20）；所述控制装置还包括：

燃料压力波形检测部（30），其基于所述燃料压力传感器（20）的检测值来检测所述燃料压力的变化作为燃料压力波形；

喷射率参数计算部（30），其计算用于标识与所述燃料压力波形对应的喷射率波形所需的喷射率参数；其中：

所述控制参数的所述检测值是由所述喷射率参数计算部计算的所述喷射率参数。

6.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中：

在所述检测部（31）所检测的所述环境变量位于存储在所述存储器（30a）中的所述环境变量的特定范围之外并且位于所述特定范围之外的包括由所述检测部（31）检测的所述检测值（PK，tdK）的区域中的情况下，所述控制装置还包括：

设定部（33），其将控制参数是所述特定范围的学习边界值的虚点定义在比所述检测值更加远离所述特定范围的点处，其中

所述误差学习部基于作为存储在所述存储器（30a）中的所述控制参数之一的所述虚点来学习所述插值误差（ΔtdK）。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其中：

在所述检测部（31）所检测的所述环境变量位于所述特定范围之外的情况下，所述存储器（30a）与多个环境变量（P，Q）相关联地存储所述控制参数（td）；

所述设定部（33）定义了环境变量彼此不同的多个虚点（V10-V12）；

在具有所述环境变量（P，Q）的轴和所述控制参数（td）的轴的空间坐标中，指示由所述检测部（31）检测的检测值（PK，QK，tdK）的点被称为检测点（K）；

指示所述控制参数的学习值的点被称为学习点（G1-G12）；

与为最接近所述检测值的所述环境变量的所述环境变量对应的一个所述学习点被称为更新对象学习点（G11）；

通过所述检测点（K）对所述更新对象学习点（G11）进行插值的一个所述学习点被称为插值学习点（G9）；

包括所述学习点的面被称为学习面（SG）；

包括所述虚点（V10-V12）的面被称为虚面（SV）；

在所述学习面（SG）和所述虚面（SV）上的与所述检测点（K）的第一环境变量（PK）和所述插值学习点（G9）的第二环境变量（QG9）对应的点被称为第一点（K1）；与所述插值学习点（G9）的第一环境变量（PG9）和所述检测点（K）的第二环境变量（QK）对应的点被称为第二点（K2）；

包括所述第一点（K1）和所述第二点（K2）中的至少一个、所述插值学习点（G9）以及所述检测点（K）的面被称为检测基准面（SK）；

在所述检测基准面（SK）上，具有与所述更新对象学习点（G11）的环境变量（PG11、QG11）相同的环境变量的点被称为检测基准点（Kβ）；

所述参数学习部（32）基于所述检测基准点（Kβ）的所述控制参数（tdKβ）来更新和学习所述更新对象学习点（G11）的所述控制参数（tdG11）的值。

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