Die vorliegende Erfindung betrifft eine lernende Einspritzmengensteuerungsvorrichtung.The present invention relates to a learning injection amount control device.
In einem Akkumulatorbrennstoffeinspritzsystem, das als ein Dieselmaschinenbrennstoffeinspritzsystem verwendet wird, werden Mehrfachstufeneinspritzungen (Mehrfach-einspritzungen) durchgeführt, um den jüngsten schärferen Abgasbestimmungen und Geräuschbestimmungen Rechnung zu tragen, und insbesondere um eine stabile Verbrennung zu Beginn einer Haupteinspritzung zu erreichen und um auf diese Weise die Geräusche zu vermindern, die Vibrationen zu bekämpfen und die Abgasqualität zu verbessern. Bei den Mehrfacheinspritzungen werden Einspritzungen mit kleinen Mengen (Piloteinspritzung, Voreinspritzung) vor und/oder nach der Haupteinspritzung durchgeführt, die das Maschinenausgangswellendrehmoment erzeugt. Ein Solenoidventil für jeden Injektor wird mehrfach während eines Zyklus eines Zylinders der Maschine zum mehrfachen Öffnen einer Düsennadel des Injektors angesteuert, um auf diese Weise mehrmals Brennstoff in eine Brennkammer des Zylinders pro Zyklus des Zylinders einzuspritzen, sodass eine plötzliche Vergrößerung einer anfänglichen Einspritzrate begrenzt ist zur Begrenzung des Maschinengeräusches und der Maschinenvibrationen.In an accumulator fuel injection system used as a diesel engine fuel injection system, multi-stage injections (multiple injections) are carried out in order to meet the recent stricter exhaust gas regulations and noise regulations, and in particular to achieve stable combustion at the beginning of a main injection and in this way to reduce the noise to reduce, to fight the vibrations and to improve the exhaust quality. With multiple injections, small quantity injections (pilot injection, pre-injection) are performed before and / or after the main injection that generates the engine output shaft torque. A solenoid valve for each injector is triggered several times during a cycle of a cylinder of the engine to open a nozzle needle of the injector several times in order to inject fuel into a combustion chamber of the cylinder several times per cycle of the cylinder, so that a sudden increase in an initial injection rate is limited to Limitation of machine noise and machine vibrations.
In einem derartigen Akkumulatorbrennstoffeinspritzsystem kann ein Drehmomentschritt (ein Drehmomentstoß) möglicherweise zu der Zeit des Änderns von einem einzigen Einspritzvorgang, bei dem Brennstoff einmal je Zyklus des Zylinders eingespritzt wird, zu einer Mehrfacheinspritzung erzeugt werden, bei der Brennstoff mehrfach je Zyklus der Maschine eingespritzt wird, auch wenn eine angewiesene Einspritzmenge (eine Gesamteinspritzmenge) jedes einzelnen Einspritzvorgangs die gleiche ist wie diejenige des Mehrfacheinspritzvorgangs. Dies liegt an einer Differenz in einem Drehmomenterzeugungsbeitragsverhältnis unter den Brennstoffeinspritzungen. Ein Akkumulatorbrennstoffeinspritzsystem ist bekannt, dass die Brennstoffeinspritzmenge auf der Basis einer thermischen Effizient zum Vermindern des Drehmomentschritts zur Zeit des Änderns zwischen dem einzelnen Einspritzvorgang und dem mehrfachen Einspritzvorgang korrigiert (siehe japanische Offenlegungsschrift Nr. JP 2002 - 106 386 A ).In such an accumulator fuel injection system, a torque step (torque shock) may possibly be generated at the time of changing from a single injection in which fuel is injected once per cycle of the cylinder to multiple injection in which fuel is injected multiple times per cycle of the engine, even when a commanded injection amount (a total injection amount) of each individual injection is the same as that of the multiple injection. This is due to a difference in a torque generation contribution ratio among the fuel injectors. An accumulator fuel injection system is known that corrects the fuel injection amount based on a thermal efficiency to decrease the torque step at the time of changing between the single injection and the multiple injection (see Japanese Patent Laid-Open No. JP 2002 - 106 386 A ).
Die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. JP 2002-106386 A offenbarte Vorgehensweise dient zur Abmilderung des Drehmomentschritts zu dem Zeitpunkt des Änderns von dem einzelnen Einspritzvorgang zu dem mehrfachen Einspritzvorgang und vermindert nicht den Drehmomentschritt um den Änderungspunkt, bei dem die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen je Zyklus (oder einfach ausgedrückt „die Einspritzanzahl“) von der Einen zur Anderen geändert wird. Die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. JP 2002-106386 A offenbarte Vorgehensweise ermöglicht das Erreichen eines bestimmten Grads der Genauigkeit bei der Einspritzmenge. Infolge der Existenz des Drehmomentschritts um den Änderungspunkt, bei dem die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen je Zyklus von der einen zur anderen umgeschaltet wird, und im Hinblick auf die weiteren restriktiven Abgasbestimmungen in den letzten Jahren, besteht Bedarf nach einer weiteren Verbesserung der Genauigkeit der Einspritzmenge.In Japanese Patent Laid-Open No. JP 2002-106386 A The procedure disclosed serves to mitigate the torque step at the time of changing from the single injection event to the multiple injection event and does not reduce the torque step by the change point at which the number of multiple injections per cycle (or simply "the number of injections") changes from one to the other Other is changed. In Japanese Patent Laid-Open No. JP 2002-106386 A The procedure disclosed enables a certain degree of accuracy in the injection quantity to be achieved. Due to the existence of the torque step around the change point at which the number of multiple injections per cycle is switched from one to the other, and in view of the further restrictive exhaust gas regulations in recent years, there is a need to further improve the accuracy of the injection quantity.
In dem Fall, dass die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen je Zyklus von der einen zur anderen Anzahl umgeschaltet wird, wird ein Fahreranforderungsdrehmoment, das ein von dem Fahrer an die Maschine gefordertes Drehmoment ist, auf der Basis des Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrads und der Maschinendrehzahl berechnet. Danach wird beispielsweise ähnlich einem Kennfeld der Maschinenbetriebsbedingungen gegenüber der Einspritzmusterbestimmung auf ein Kennfeld Bezug genommen, das ein im Voraus erstelltes Kennfeld auf der Basis von Experimenten ist und eine Beziehung zwischen einem Fahreranforderungsdrehmoment (Maschinendrehmoment), einer Maschinendrehzahl und der Anzahl der Mehrfacheinspritzungen (Einspritzmuster) angibt. Das Fahreranforderungsdrehmoment kann durch eine Anweisungseinspritzmenge ersetzt werden, die auf der Basis eines Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrads und einer Maschinendrehzahl eingestellt wird. In dem Kennfeld bezüglich der Maschinenbetriebsbedingung gegenüber der Einspritzmusterbestimmung gemäß 9 wird in einem Bereich niedriger Geschwindigkeit und eines niedrigen Drehmoments (niedrige Belastung) die Einspritzanzahl auf 5 umgeschaltet. In einem Bereich niedriger Geschwindigkeit und eines mittleren Drehmoments (mittlere Belastung) wird die Einspritzanzahl auf 3 umgeschaltet. In einem Bereich mittlerer Geschwindigkeit und eines mittleren Drehmoments (mittlere Belastung) wird die Einspritzanzahl auf 2 (lange Einspritzintervalle) umgeschaltet. In einem Bereich der mittleren bis höheren Geschwindigkeit und eines mittleren bis höheren Drehmoments (mittlere bis höhere Belastung) wird die Einspritzanzahl auf 3 (kurze Einspritzintervalle) umgeschaltet. In dem Bereich mittlerer Geschwindigkeit und eines höheren Drehmoments (hohe Belastung) wird die Einspritzanzahl auf 1 umgeschaltet.In the event that the number of multiple injections per cycle is switched from one number to the other, a driver demand torque, which is a torque demanded by the driver of the engine, is calculated based on the accelerator opening degree and the engine speed. Thereafter, for example, similar to a map of the engine operating conditions against the injection pattern determination, reference is made to a map which is a map prepared in advance on the basis of experiments and indicates a relationship among a driver demand torque (engine torque), an engine speed and the number of multiple injections (injection pattern) . The driver request torque may be replaced with an instruction injection amount that is set based on an accelerator opening degree and an engine speed. In the map with respect to the engine operating condition versus the injection pattern determination according to FIG 9 the injection number is switched to 5 in a low speed and low torque range (low load). In a range of low speed and medium torque (medium load), the number of injections is switched to 3. In a range of medium speed and medium torque (medium load), the number of injections is switched to 2 (long injection intervals). In a range from medium to high speed and medium to high torque (medium to high load), the number of injections is switched to 3 (short injection intervals). In the range of medium speed and a higher torque (high load), the number of injections is switched to 1.
Im Falle der Implementierung der vorstehend angegebenen Einspritzeigenschaften existiert ein Einspritzmusteränderungspunkt, bei dem ein Einspritzmuster (Einspritztyp, wie die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen oder eine Nichteinspritzzeitdauer) des von einem Injektor in einer Brennkammer eines entsprechenden Zylinders der Maschine eingespritzten Brennstoff umgeschaltet wird, wenn ein Fahrer plötzlich ein Beschleunigungspedal in einer tatsächlichen Verwendung zum abrupten Beschleunigen oder Verzögern des Fahrzeugs betätigt oder löst. Wird ein Drehmomentschritt vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt infolge einer Abweichung der tatsächlichen Einspritzmenge relativ zu der Einspritzpulszeitdauer infolge individueller Unterschiede (Unterschiede von Produkt zu Produkt) der Injektoren erzeugt, dann kann eine sanfte Beschleunigung oder Verzögerung nicht erzielt werden, sodass die Fahrbarkeit (Handhabung) des Fahrzeugs in nachteiliger Weise beeinflusst wird.In the case of implementing the above-mentioned injection characteristics, there is an injection pattern change point at which an injection pattern (injection type such as the number of multiple injections or a non-injection period) of fuel injected from an injector in a combustion chamber of a corresponding cylinder of the engine is switched when a driver suddenly turns on Accelerator pedal in one actual use to suddenly accelerate or decelerate the vehicle actuates or releases. If a torque step is generated before and after the injection pattern change point due to a deviation of the actual injection quantity relative to the injection pulse duration due to individual differences (differences from product to product) of the injectors, smooth acceleration or deceleration cannot be achieved, so that the drivability (handling) of the Vehicle is adversely affected.
Ferner offenbart die Druckschrift US 6 962 140 B1 ein Dieselmotor-Steuersystem, wobei eine Kraftstoffeinspritzmenge durch Variieren einer Periode einer Zufuhr eines elektrischen Stroms zu einer Einspritzeinrichtung für ein direktes Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungskammer geregelt wird, und Regeldaten basierend auf der abgeschätzten Stromzufuhrperiode korrigiert werden.The document also discloses US 6,962,140 B1 a diesel engine control system wherein a fuel injection amount is controlled by varying a period of supply of electric power to an injector for directly injecting fuel into a combustion chamber, and control data is corrected based on the estimated power supply period.
Die Druckschrift US 2003/0 164 066 A1 zeigt ein Brennstoffeinspritzsteuersystem für eine Brennkraftmaschine, wobei eine Piloteinspritzmengensteuervorrichtung den Brennstoffinjektor mehrmals ansteuert, während die Brennkraftmaschine in einem Verdichtungshub ist, und eine Piloteinspritzmengensteuervorrichtung eine Lernwertwiderspiegelungseinrichtung zur Widerspiegelung eines Lernwerts enthält, der von der Lernwertspeichereinrichtung bei der Berechnung von Einspritzmengen gespeichert wird, die gemäß der Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine und der Brennstoffeinspritzmenge, entsprechend für Piloteinspritzung, Haupteinspritzung, Nacheinspritzung und Späteinspritzung festgesetzt werden.The pamphlet US 2003/0 164 066 A1 16 shows a fuel injection control system for an internal combustion engine, wherein a pilot injection amount control device controls the fuel injector a plurality of times while the internal combustion engine is in a compression stroke, and a pilot injection amount control device includes a learning value mirroring means for reflecting a learning value which is stored by the learning value storage means in the calculation of injection amounts which is stored according to the operating condition of the internal combustion engine and the fuel injection quantity can be set accordingly for pilot injection, main injection, post-injection and late injection.
Außerdem beschreibt die US 2003/0 233 997 A1 ein System zur Steuerung einer Kraftstoffeinspritzmenge für eine Brennkraftmaschine, wobei eine Multi-Einspritzhäufigkeitsschalteinrichtung die Einspritzhäufigkeit pro Verbrennung einer Multi-Einspritzung basierend auf dem Betriebszustand oder einer vorbestimmten Betriebsbedingung der Maschine einstellt.It also describes the US 2003/0 233 997 A1 a system for controlling a fuel injection amount for an internal combustion engine, wherein a multi-injection frequency switching device sets the injection frequency per combustion of a multi-injection based on the operating state or a predetermined operating condition of the engine.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine lernende Einspritzmengensteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Drehmomentdifferenz um einen Einspritzmusteränderungspunkt vermindert zum Vermindern eines Drehmomentschritts, der vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt auftritt, und um auf diese Weise eine relativ sanfte Beschleunigung oder Verzögerung zu erreichen.It is therefore an object of the invention to provide a learning injection quantity control device which reduces a torque difference around an injection pattern change point to reduce a torque step that occurs before and after the injection pattern change point, and in this way to achieve relatively smooth acceleration or deceleration.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine lernende Einspritzmengensteuerungsvorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen gezeigt.The object is achieved according to the invention by a learning injection quantity control device according to patent claim 1. Further features and advantageous developments are shown in the dependent claims.
Die Erfindung wird nachstehend zusammen mit weiteren Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen derselben in der nachfolgenden Beschreibung, den zugehörigen Patentansprüche und den Figuren beschrieben.The invention is described below together with further objects, features and advantages thereof in the following description, the associated patent claims and the figures.
Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Gesamtaufbaus eines Common-Rail-Brennstoffeinspritzsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 2 eine beschreibende Darstellung zur Veranschaulichung der Bedingungen für einen stabilen Leerlaufzustand gemäß dem Ausführungsbeispiel,
- 3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Lern- und Korrekturverfahrens zur Korrektur der Injektoreinspritzcharakteristika jedes Zylinders einer Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel,
- 4 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Lern- und Korrekturverfahrens zur Korrektur der Injektoreinspritzcharakteristika jedes Zylinders der Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel,
- 5 eine beschreibende Darstellung zur Veranschaulichung einer vorläufigen Lernbetriebsart und einer Änderungspunktlernbetriebsart gemäß dem Ausführungsbeispiel,
- 6 ist eine beschreibende Darstellung zur Veranschaulichung der vorläufigen Lernbetriebsart gemäß dem Ausführungsbeispiel,
- 7 ist eine beschreibende Darstellung zur Veranschaulichung einer Änderungspunktlern-1-Betriebsart gemäß dem Ausführungsbeispiel,
- 8 ist eine beschreibende Darstellung zur Veranschaulichung eines Kennfelds zur Angabe einer tatsächlichen Einspritzmenge relativ zu einem Einspritzpulsintervall gemäß dem Ausführungsbeispiel, und
- 9 ist eine beschreibende Darstellung zur Veranschaulichung eines Kennfelds bezüglich einer Maschinenbetriebsbedingung gegenüber der Einspritzmusteränderung, zur Angabe des Einspritzmusteränderns relativ zu einer Maschinenbetriebsbedingung.
Show it: - 1 a schematic representation of an overall structure of a common rail fuel injection system according to an embodiment of the present invention,
- 2 a descriptive illustration to illustrate the conditions for a stable idling state according to the embodiment,
- 3 a flowchart to illustrate a learning and correction method for correcting the injector injection characteristics of each cylinder of an engine according to the embodiment;
- 4th a flowchart to illustrate the learning and correction method for correcting the injector injection characteristics of each cylinder of the engine according to the embodiment;
- 5 is a descriptive view showing a preliminary learning mode and a change point learning mode according to the embodiment;
- 6th Fig. 13 is a descriptive view showing the preliminary learning mode according to the embodiment;
- 7th Fig. 13 is a descriptive diagram showing a change point learning 1 mode according to the embodiment;
- 8th FIG. 13 is a descriptive illustration for illustrating a map for specifying an actual injection quantity relative to an injection pulse interval according to the exemplary embodiment, and FIG
- 9 Fig. 13 is a descriptive view showing a map relating to an engine operating condition versus the injection pattern change, indicating the injection pattern change relative to an engine operating condition.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben.An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG 1 to 8th described.
Ein Maschinensteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einem Fahrzeug, beispielsweise einem Automobil angeordnet. Das Maschinensteuerungssystem berechnet ein Fahreranforderungsdrehmoment (oder ein tatsächliches Maschinenausgangswellendrehmoment, das nachstehend als ein Maschinendrehmoment bezeichnet wird), auf der Basis von Sensorsignalen. Das Maschinensteuerungssystem steuert dann eine Einspritzmenge von Brennstoff, die in eine Brennkammer jedes Zylinders einer Brennkraftmaschine (nachstehend als Maschine bezeichnet), wie eine Mehrzylinderdieselmaschine, die in einem Fahrzeug angeordnet ist, entsprechend einem Fahreranforderungsdrehmoment eingespritzt wird. Das Maschinensteuerungssystem dient somit als Maschinendrehmomentsteuerungssystem (Dieselmaschinensteuerungssystem) das in unterschiedlicher Weise Steuerungen des Maschinendrehmoments durchführt.An engine control system according to the present invention is in a vehicle, arranged for example an automobile. The engine control system calculates a driver demand torque (or an actual engine output shaft torque, hereinafter referred to as an engine torque) based on sensor signals. The engine control system then controls an injection amount of fuel injected into a combustion chamber of each cylinder of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) such as a multi-cylinder diesel engine mounted on a vehicle according to a driver demand torque. The engine control system thus serves as an engine torque control system (diesel engine control system) that controls the engine torque in various ways.
Das Maschinensteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Common-Rail-Brennstoffeinspritzsystem (Akkumulatorbrennstoffeinspritzsystem), das als ein Dieselmaschinenbrennstoffeinspritzsystem bekannt ist und das eine lernende Brennstoffmengeneinspritzsteuerung umfasst. In dem Common-Rail-Brennstoffeinspritzsystem wird von einer Brennstoffzufuhrpumpe 2 Brennstoff unter hohem Druck zugeführt, wird in einem Common-Rail 4 angesammelt (akkumuliert), und es wird der in dem Common-Rail 4 angesammelte Hochdruckbrennstoff in die Brennkammern der jeweiligen Zylinder der Maschine 1 mittels der Einspritzventile (Injektoren) 5 eingespritzt, die bei den jeweiligen Zylindern der Maschine 1 vorgesehen sind.The engine control system according to the present invention is a common rail fuel injection system (accumulator fuel injection system) which is known as a diesel engine fuel injection system and which includes a learning fuel amount injection control. In the common rail fuel injection system, a fuel supply pump 2 Fuel supplied under high pressure is in a common rail 4th is accumulated (accumulated), and it becomes the one in the common rail 4th accumulated high pressure fuel in the combustion chambers of the respective cylinders of the machine 1 by means of the injection valves (injectors) 5 injected at the respective cylinders of the machine 1 are provided.
Das Common-Rail-Brennstoffeinspritzsystem umfasst somit die Zufuhrpumpe 2, den Common-Rail 4, die Vielzahl der Injektoren (4 Injektoren im vorliegenden Fall) 5 und eine elektronische Steuerungseinheit, nachstehend als ECU bezeichnet) 10. Die Zufuhrpumpe ist vom Ansaugmesstyp, die in eine Druckkammer derselben mittels eingeführten Brennstoffs mittels eines Solenoidventils 3 unter Druck setzt. Der Common-Rail 4 akkumuliert den Hochdruckbrennstoff, der einen Druck aufweist, der dem Brennstoffeinspritzdruck entspricht. Jeder Injektor 5 spritzt Brennstoff in die Brennkammer des entsprechenden Zylinders der Maschine 1 zu einer vorbestimmten Einspritzzeit (vorbestimmte Ventilöffnungszeit) ein. Die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 steuert in elektronsicher Weise das Solenoidventil 3 der Zufuhrpumpe 2 und ein (nicht gezeigtes) Solenoidventil jedes Injektors 5.The common rail fuel injection system thus comprises the feed pump 2 , the common rail 4th , the variety of injectors ( 4th Injectors in the present case) 5 and an electronic control unit, hereinafter referred to as ECU) 10. The feed pump is of the suction measuring type which is inserted into a pressure chamber thereof by means of fuel introduced by means of a solenoid valve 3 pressures. The common rail 4th accumulates the high pressure fuel having a pressure corresponding to the fuel injection pressure. Every injector 5 injects fuel into the combustion chamber of the corresponding cylinder of the engine 1 at a predetermined injection timing (predetermined valve opening timing). The electronic control unit ECU 10 controls the solenoid valve electronically 3 the feed pump 2 and a solenoid valve (not shown) of each injector 5 .
Die Zufuhrpumpe 2 ist eine Hochdruckzufuhrpumpe (Brennstoffzufuhrpumpe), in der der in die Druckkammer eingebrachte Hochdruckbrennstoff mittels der hin- und hergehenden Bewegung eines Kolbens unter Druck gesetzt wird, und der unter Druck gesetzte Hochdruckbrennstoff wird sodann bei einer Entladeöffnung des Common-Rail 4 entladen. Ferner umfasst die Zufuhrpumpe 2 eine bekannte Zufuhrpumpe (eine Niederdruckzufuhrpumpe), die Brennstoff von einem Brennstofftank durch eine Brennstoffzufuhrleitung 11 mittels der Drehung einer Pumpenantriebswelle 7 ansaugt, die durch die Drehung der Kurbelwelle 6 der Maschine 1 angetrieben wird. Ferner ist eine Überlauföffnung in der Zufuhrpumpe 2 vorgesehen zur Vermeidung einer übergroßen Temperatur des Brennstoffs in der Zufuhrpumpe 2. Der Überlaufbrennstoff, der von der Zufuhrpumpe 2 übergelaufen ist bzw. ausgetreten ist, wird zu dem Brennstofftank 8 über eine Brennstoffrückführungsleitung 14 zurückgeführt.The feed pump 2 is a high pressure supply pump (fuel supply pump) in which the high pressure fuel charged into the pressure chamber is pressurized by reciprocating motion of a piston, and the pressurized high pressure fuel is then discharged at a discharge port of the common rail 4th unload. Further comprises the feed pump 2 a known feed pump (a low pressure feed pump) which feeds fuel from a fuel tank through a fuel feed line 11 by means of the rotation of a pump drive shaft 7th sucks in by the rotation of the crankshaft 6th the machine 1 is driven. There is also an overflow opening in the feed pump 2 provided to avoid an excessive temperature of the fuel in the feed pump 2 . The overflow fuel from the feed pump 2 has overflowed or leaked becomes the fuel tank 8th via a fuel return line 14th returned.
In einem Brennstoffansaugdurchgang, der sich von der Brennstoffpumpe zu der Druckkammer der Brennstoffpumpe 2 erstreckt, ist ein Solenoidventil vom Ansaugmesstyp (SCV, nachstehend als Ansaugdosierungsventil bezeichnet) 3 vorgesehen, das als elektromagnetisches Betätigungsglied dient zum Ändern einer Entlademenge (einer Pumpenentladerate, Pumpenrate) an entladenen Brennstoff von der Brennstoffzufuhrpumpe 2 zu dem Common-Rail 4 durch Anpassen eines Öffnungsgrads (Ventilöffnungsgrad) des Brennstoffansaugdurchgangs. Das Ansaugdosierungsventil 3 ist ein Ansaugmengenanpassungsventil, das elektronisch gesteuert wird mittels eines pulsierenden elektrischen Antriebspumpstrom gesteuert wird, der von der elektronischen Steuerungseinheit ECU 10 für eine Solenoidspule des Ventils 3 über eine (nicht gezeigte) Pumpenansteuerungsschaltung zugeführt wird. Das Ansaugdosierungsventil passt die Ansaugmenge an Brennstoff, die in die Druckkammer der Zufuhrpumpe 2 eingesaugt wird, an und ändert den Brennstoffdruck des Common-Rail 4, d.h. den Common-Rail-Druck, der dem Brennstoffeinspritzdruck an Brennstoff für jeden Injektor 5 in die entsprechende Brennkammer der Maschine 1 entspricht.In a fuel intake passage that extends from the fuel pump to the pressure chamber of the fuel pump 2 there is provided a suction meter type solenoid valve (SCV, hereinafter referred to as suction metering valve) 3 serving as an electromagnetic actuator for changing a discharge amount (a pump discharge rate, pump rate) of discharged fuel from the fuel supply pump 2 to the common rail 4th by adjusting an opening degree (valve opening degree) of the fuel suction passage. The priming metering valve 3 is a suction amount adjusting valve that is electronically controlled by means of a pulsating electric drive pumping current supplied from the electronic control unit ECU 10 for a solenoid coil of the valve 3 is supplied via a (not shown) pump control circuit. The suction metering valve adjusts the suction amount of fuel entering the pressure chamber of the feed pump 2 is sucked in and changes the fuel pressure of the common rail 4th , ie the common rail pressure, which is the fuel injection pressure of fuel for each injector 5 into the corresponding combustion chamber of the machine 1 corresponds to.
Der Common-Rail 4 muss in kontinuierlicher Weise den hohen Druck (den Common-Rail-Druck) akkumulieren, der dem Brennstoffeinspritzdruck entspricht. Aus diesem Grund wird mittels eines Brennstoffzufuhrrohrs 12 von der Zufuhrpumpe 2 der Hochdruckbrennstoff dem Common-Rail 4 zugeführt. Ein Druckbegrenzer 9, der einen Druck entlastet, ist in einer Entlastungsleitung (einer Brennstoffrückführungsleitung) 15 angeordnet, die Brennstoff von dem Common-Rail 4 zu dem Brennstofftank 8 zurückführt zur Begrenzung eines übergroßen Anstiegs des Common-Rail-Drucks über einen voreingestellten Grenzdruck. Jeder Injektor 5, der für den entsprechenden der Zylinder der Maschine 1 vorgesehen ist, ist mit einem stromabliegenden Ende einer entsprechenden einer Vielzahl von Brennstoffzufuhrleitungen (Verzweigungsleitungen) 13 verbunden, die von dem Common-Rail 4 abzweigen. Der Injektor 5 ist ein Solenoidbrennstoffeinspritzventil einschließlich einer Brennstoffeinspritzdüse, eines Solenoidventils und einer Nadelvorspannungseinrichtung wie einer Feder. Der Brennstoff wird von der Brennstoffeinspritzdüse in die Brennkammer der Maschine 1 eingespritzt. Das Solenoidventil treibt in einer Ventilöffnungsrichtung die Düsennadel an, die von der Brennstoffeinspritzdüse aufgenommen wird. Die Nadelvorspannungseinrichtung dient zur Vorspannung der Düsennadel in einer Ventilschließrichtung.The common rail 4th must continuously accumulate the high pressure (the common rail pressure) corresponding to the fuel injection pressure. For this reason, a fuel supply pipe is used 12th from the feed pump 2 the high pressure fuel to the common rail 4th fed. A pressure limiter 9 , which relieves pressure, is disposed in a relief line (a fuel return line) 15 that takes fuel from the common rail 4th to the fuel tank 8th leads back to limiting an excessive increase in common rail pressure above a preset limit pressure. Every injector 5 that for the corresponding of the cylinder of the machine 1 is provided is connected to a downstream end of a corresponding one of a plurality of fuel supply lines (branch lines) 13th connected by the common rail 4th branch off. The injector 5 is a solenoid fuel injector including a fuel injector, one Solenoid valve and a needle biasing device such as a spring. The fuel is from the fuel injector into the combustion chamber of the engine 1 injected. The solenoid valve drives the nozzle needle, which is received by the fuel injector, in a valve opening direction. The needle pretensioning device serves to pretension the nozzle needle in a valve closing direction.
Die Brennstoffeinspritzung durch den Injektor 5 in die Brennkammer des entsprechenden Zylinders der Maschine wird elektronisch durch eine Erregung und Entregung einer Solenoidspule des Solenoidventils gesteuert. Das Solenoidventil vergrößert und vermindert einen Brennstoffdruck in einer Gegendrucksteuerungskammer, die die Bewegung eines Befehlskolbens steuert, der in Synchronismus mit einer Düsennadel betätigt wird. Während die Solenoidspule des Solenoidventils des Injektors 5 zum Antreiben der Düsennadel weg von der Einspritzöffnung auf ein entferntes Ende eines Düsenkörpers des Injektors 5 zum Öffnen der Einspritzöffnung erregt wird, wird der Hochdruckbrennstoff, der im Common-Rail 4 akkumuliert wurde, in die Brennkammer des entsprechenden Zylinders der Maschine 1 eingespritzt. Auf diese Weise wird die Maschine 1 betrieben. Eine Überlauföffnung ist in dem Injektor 5 zum Rückführen des Brennstoffs (beispielsweise eine Übermenge an Brennstoff oder ausgelaufener Brennstoff, der von der Gegendrucksteuerungskammer stammt) zu einer Niederdruckseite des Brennstoffsystems vorgesehen. Der ausgetretene Brennstoff von dem Injektor 5 wird zu dem Brennstofftank 8 mittels der Brennstoffrückführungsleitung 14 zurückgeführt.The fuel injection through the injector 5 into the combustion chamber of the corresponding cylinder of the engine is electronically controlled by energizing and de-energizing a solenoid coil of the solenoid valve. The solenoid valve increases and decreases fuel pressure in a back pressure control chamber that controls the movement of a command piston operated in synchronism with a nozzle needle. While the solenoid coil of the solenoid valve of the injector 5 for driving the nozzle needle away from the injection port onto a distal end of a nozzle body of the injector 5 is energized to open the injection port, the high pressure fuel in the common rail 4th was accumulated in the combustion chamber of the corresponding cylinder of the engine 1 injected. This is how the machine becomes 1 operated. An overflow opening is in the injector 5 for returning the fuel (e.g. excess fuel or leaked fuel originating from the back pressure control chamber) to a low pressure side of the fuel system. The leaked fuel from the injector 5 becomes the fuel tank 8th by means of the fuel return line 14th returned.
Die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst einen Mikrocomputer mit einem bekannten Aufbau, eine Injektoransteuerungsschaltung (EDU) und eine Pumpenansteuerungsschaltung. Der Mikrocomputer umfasst eine Zentraleinheit CPU, eine Speichereinrichtung (beispielsweise einen Speicher wie ein ROM, ein EEPROM, ein RAM und ein Standby-RAM), eine Eingabeschaltung, eine Ausgabeschaltung und eine Leistungsversorgungsschaltung. Die Zentraleinheit CPU führt Steuerungsvorgänge und Berechnungen durch. Die Speichereinrichtung speichert unterschiedliche Steuerungsprogramme, Steuerungslogiken und Steuerungsdaten. Die Injektoransteuerungsschaltung ist eine Injektoransteuerungseinrichtung, die einen pulsierenden elektrischen Injektoransteuerungsstrom der Solenoidspule des Solenoidventils jedes Injektors 5 auf der Basis eines von der elektronischen Steuerungseinheit ECU 10 ausgegebenen Einspritzmengenanweisungswerts zuführt. Die Pumpenansteuerungsschaltung ist eine Pumpenansteuerungseinrichtung, die einen elektrischen pulsierenden Pumpenansteuerungsstrom der Solenoidspule des Ansaugdosierungsventils 3 der Brennstoffpumpe 2 auf der Basis eines von der elektronischen Steuerungseinheit ECU 10 ausgegebenen Entlademengenanweisungswerts zuführt.The electronic control unit ECU 10 The present embodiment includes a microcomputer of a known structure, an injector drive circuit (EDU) and a pump drive circuit. The microcomputer includes a central processing unit CPU, a storage device (for example, a memory such as a ROM, an EEPROM, a RAM and a standby RAM), an input circuit, an output circuit, and a power supply circuit. The central processing unit CPU carries out control processes and calculations. The storage device stores various control programs, control logics and control data. The injector driving circuit is an injector driving means which injects a pulsating injector driving electric current of the solenoid coil of the solenoid valve of each injector 5 based on one of the electronic control unit ECU 10 outputted injection amount instruction value. The pump driving circuit is a pump driving device which generates a pump driving electric pulsating current of the solenoid coil of the suction metering valve 3 the fuel pump 2 based on one of the electronic control unit ECU 10 the issued discharge amount instruction value.
Wird ein Zündschalter eingeschaltet (IG ON), dann führt die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 einen elektronischen Steuerungsvorgang durch zur Anpassung der Brennstoffeinspritzmenge oder des Brennstoffeinspritzdrucks (des Common-Rail-Drucks) zur Übereinstimmung mit einem Steuerungssollwert auf der Basis eines entsprechenden Steuerungsprogramms oder der entsprechenden Steuerungslogik, wie sie in dem Speicher gespeichert ist. In der elektronischen Steuerungseinheit ECU 10 werden ein Ausgangswert (Common-Rail-Drucksignal), der von einem in dem Common-Rail 4 angeordneten Brennstoffdrucksensor 25 ausgegeben wird, und andere Sensorsignale, die von anderen Sensoren ausgegeben werden, von analogen Werten in digitale Werte mittels eines A/D-Wandlers umgewandelt und dem Mikrocomputer der elektronischen Steuerungseinheit ECU 10 zugeführt.If an ignition switch is switched on (IG ON), the electronic control unit ECU 10 an electronic control process by adjusting the fuel injection amount or the fuel injection pressure (common rail pressure) to match a control target value based on a corresponding control program or control logic stored in the memory. In the electronic control unit ECU 10 are an output value (common rail pressure signal), which is from a in the common rail 4th arranged fuel pressure sensor 25th is output, and other sensor signals output from other sensors converted from analog values to digital values by means of an A / D converter and the microcomputer of the electronic control unit ECU 10 fed.
Eine Zylinderidentifikationseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst einen Signalrotor (beispielsweise einen Rotor, der sich einmal alle zwei Umdrehungen der Kurbelwelle 6 dreht), Zylinderzähne, und einen Zylinderidentifikationssensor (eine elektromagnetische Erfassungseinrichtung) 21. Der Signalrotor dreht sich in Verbindung mit einer Nockenwelle der Maschine 1. Die Zylinderzähne sind entlang des äußeren Randbereichs des Signalrotors angeordnet und entsprechend jeweils den Zylindern. Zylinderidentifikationssignalpulse (G) infolge der Drehbewegung jedes der Zylinderzähne in Richtung auf den Zylinderidentifikationssensor 21 und von diesem weg werden von dem Zylinderidentifikationssensor 21 erzeugt.A cylinder identification device according to the present exemplary embodiment comprises a signal rotor (for example a rotor that rotates once every two revolutions of the crankshaft 6th rotates), cylinder teeth, and a cylinder identification sensor (an electromagnetic detection device) 21. The signal rotor rotates in conjunction with a camshaft of the engine 1 . The cylinder teeth are arranged along the outer edge area of the signal rotor and in each case correspond to the cylinders. Cylinder identification signal pulses (G) due to the rotational movement of each of the cylinder teeth towards the cylinder identification sensor 21 and from this away from the cylinder identification sensor 21 generated.
Eine Drehzahlerfassungseinrichtung (Drehgeschwindigkeitserfassungseinrichtung) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst einen Signalrotor (beispielsweise einen drehbaren Körper, der sich einmal je Umdrehung der Kurbelwelle 6 dreht), einen Kurbelwinkelerfassungszähne und einen Kurbelwinkelsensor (eine elektromagnetische Erfassungseinrichtung) 22. A rotational speed detecting device (rotational speed detecting device) according to the present embodiment includes a signal rotor (for example, a rotatable body that rotates once per one revolution of the crankshaft 6th rotates), a crank angle detection teeth, and a crank angle sensor (an electromagnetic detector) 22.
Der Signalrotor dreht sich in Verbindung mit der Drehung der Kurbelwelle 6 der Maschine 1. Die Kurbelwellenerfassungszähne sind entlang des äußeren Randteils des Signalrotors angeordnet. Der Kurbelwinkelsensor 22 erzeugt NE-Signalpulse infolge der Drehbewegung jedes der Kurbelwinkelerfassungszähne zu dem Kurbelwinkelsensor 22 und von diesem weg. Der Kurbelwinkelsensor 22 gibt eine Vielzahl von NE-Signalpulsen je Rotation des Signalrotors (pro Drehung der Kurbelwelle 6) aus. Bestimmte der NE-Signalpulse entsprechen den Positionen der oberen Todpunkte (TDCs) der Kolben der Zylinder #1 bis #4. Die elektronische Steuerungseinheit 10 dient als Drehzahlerfassungseinrichtung, die die Drehgeschwindigkeit bzw. die Maschinendrehzahl (NE) durch Messen einer Intervallzeitdauer zwischen aufeinander folgenden NE-Signalpulsen erfasst.The signal rotor rotates in conjunction with the rotation of the crankshaft 6th the machine 1 . The crankshaft detection teeth are arranged along the outer peripheral part of the signal rotor. The crank angle sensor 22nd generates NE signal pulses due to the rotational movement of each of the crank angle detection teeth to the crank angle sensor 22nd and away from this. The crank angle sensor 22nd emits a large number of NE signal pulses per rotation of the signal rotor (per rotation of the crankshaft 6th ) out. Certain of the NE signal pulses correspond to the top dead center (TDC) positions of the pistons Cylinders # 1 to # 4. The electronic control unit 10 serves as a speed detection device which detects the speed of rotation or the engine speed (NE) by measuring an interval time between successive NE signal pulses.
Die elektronische Steuerungseinheit ECU berechnet einen Soll-Commom-Rail-Druck (PFIN) auf der Basis einer Maschinendrehzahl (NE), die mittels der Drehzahlerfassungseinrichtung (beispielsweise des Kurbelwinkelsensors 22) gemessen wurde, und eines Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrad (ACCP), der mittels eines Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgradsensors 23 gemessen wird. Die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 passt sodann ein Pumpenansteuerungssignal (einen elektrischen Ansteuerungsstromwert) an, der der Solenoidspule des Ansaugdosierungsventils 3 der Zufuhrpumpe 2 zugeführt wird, zur Steuerung einer Pumpenrate (einer Pumpenentladerate) an Brennstoff, der von der Zufuhrpumpe 2 entladen wird und wobei auf diese Weise der Soll-Common-Rail-Druck (TFIN) erzielt wird. Hierbei ist es wünschenswert, dass die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 eine Rückgekoppelte Steuerung (Regelung) der Solenoidspule des Ansaugdosierungsventils 3 der Zufuhrpumpe 2 zuführt, in der Weise durchführt, dass der Common-Rail-Druck (Pc), der Mittels des Brennstoffdrucksensors 25 gemessen wird, im Allgemeinen mit dem Soll-Common-Rail-Druck (PFIN) übereinstimmt, sodass die Steuerungsgenauigkeit der Brennstoffeinspritzmenge weiter verbessert wird.The electronic control unit ECU calculates a target commom rail pressure (PFIN) on the basis of an engine speed (NE) obtained by means of the speed detection device (for example, the crank angle sensor 22nd ) and an accelerator opening degree (ACCP) obtained by means of an accelerator opening degree sensor 23 is measured. The electronic control unit ECU 10 then adjusts a pump drive signal (drive electric current value) that of the solenoid coil of the suction metering valve 3 the feed pump 2 is supplied for controlling a pump rate (a pump discharge rate) of fuel supplied from the supply pump 2 is discharged and in this way the target common rail pressure (TFIN) is achieved. Here, it is desirable that the electronic control unit ECU 10 a feedback control (regulation) of the solenoid coil of the suction metering valve 3 the feed pump 2 supplies, in such a way that the common rail pressure (Pc), the means of the fuel pressure sensor 25th is measured generally agrees with the target common rail pressure (PFIN), so that the control accuracy of the fuel injection amount is further improved.
Der Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgradsensor 23 gibt ein Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgradsignal aus, das einem Betätigungsbetrag (einem Beschleunigungseinrichtungsbetätigungsbetrag) eines Beschleunigungspedals entspricht, das durch den Fahrer betätigt (niedergedrückt) wird. Die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 dient als eine Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgradberechnungs-einrichtung zur Berechnung eines Beschleunigungsbetätigungsbetrags (des Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrads), der sich in Übereinstimmung mit der Beschleunigungseinrichtungsbetätigung durch den Fahrer (einer Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung oder einer Konstantgeschwindigkeitsbetätigung des Beschleunigungspedals durch den Fahrer), auf der Basis eines von dem Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgradsensor 23 ausgegebenen Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgradsignals. Ferner dient die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 als eine Fahreranforderungsdrehmomentberechnungseinrichtung zur Berechnung des Fahreranforderungsdrehmoments, das von dem Fahrer der Maschine 1 angefordert wird, auf der Basis eines Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrads (ACCP) und einer Maschinendrehzahl (NE). Hierbei berechnet die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 den Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrad (ACCP) auf der Basis des Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgradsignals, das von dem Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgradsensor 23 ausgegeben wird. Die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 berechnet ferner die Maschinendrehzahl (NE) durch Messen einer Intervallzeitdauer zwischen den NE-Signalpulsen, die von dem Kurbelwinkelsensor 22 ausgegeben werden.The accelerator opening degree sensor 23 outputs an accelerator opening degree signal corresponding to an operation amount (an accelerator operation amount) of an accelerator pedal operated (depressed) by the driver. The electronic control unit ECU 10 serves as an accelerator opening degree calculator for calculating an accelerator operation amount (the accelerator opening degree) that changes in accordance with the accelerator operation by the driver (an accelerator / decelerator operation or a constant-speed operation of the accelerator pedal by the driver) on the basis of an accelerator opening degree from the accelerator sensor 23 output accelerator opening degree signal. The electronic control unit ECU is also used 10 as a driver demand torque calculator for calculating the driver demand torque given by the driver of the machine 1 is requested based on an accelerator opening degree (ACCP) and an engine speed (NE). The electronic control unit calculates the ECU 10 the accelerator opening degree (ACCP) based on the accelerator opening degree signal received from the accelerator opening degree sensor 23 is issued. The electronic control unit ECU 10 further calculates the engine speed (NE) by measuring an interval time between the NE signal pulses obtained from the crank angle sensor 22nd are issued.
Ferner dient die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 als eine Maschinendrehmomentberechnungseinrichtung zur Berechnung eines Maschinendrehmoments (eines Finalmaschinendrehmoments), das durch die Ausgangswelle (Kurbelwelle 6) der Maschine 1 erzeugt wird, unter Bezugnahme auf einen Korrekturkoeffizienten, der auf der Basis eines Grundmaschinendrehmoments in Verbindung mit einer Anweisungseinspritzzeit (insbesondere einer Haupteinspritzzeit) berechnet wird. Hierbei wird das Grundmaschinendrehmoment auf der Basis einer Anweisungseinspritzmenge (QFIN) und der Maschinendrehzahl (NE) berechnet. Ferner kann der Korrekturkoeffizient auf der Basis eines Parameters bestimmt werden, der einen Einfluss auf das Maschinendrehmoment hat. Der Parameter umfasst eine Ansaugluftmenge, einen Ansaugluftdruck (oder einen Aufladeluftdruck), eine Piloteinspritzmenge, eine Piloteinspritzzeit, ein Pilotintervall zwischen der Piloteinspritzung und der nachfolgenden Haupteinspritzung.The electronic control unit ECU is also used 10 as engine torque calculating means for calculating an engine torque (a final engine torque) generated by the output shaft (crankshaft 6th ) the machine 1 is generated by referring to a correction coefficient calculated on the basis of a basic engine torque in association with an instruction injection time (specifically, a main injection time). Here, the basic engine torque is calculated based on an instruction injection amount (QFIN) and the engine speed (NE). Furthermore, the correction coefficient can be determined based on a parameter that has an influence on the engine torque. The parameter includes an intake air amount, an intake air pressure (or a boost air pressure), a pilot injection amount, a pilot injection time, a pilot interval between the pilot injection and the subsequent main injection.
Die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 umfasst ferner zusätzliche Funktionen, wie eine Funktion einer Einspritzmengenberechnungseinrichtung, eine Funktion einer Einspritzzeitberechnungseinrichtung und einer Funktion einer Einspritzzeitberechnungseinrichtung und eine Funktion einer Einspritzzeitdauerberechnungseinrichtung. Die Einspritzmengenberechnungseinrichtung dient zur Berechnung einer Anweisungseinspritzmenge (der Einspritzmengenanweisungswert: QFIN) im Hinblick auf die Einspritzmengenkorrekturmenge, die erhalten wird auf der Basis einer Grundeinspritzmenge (Q) unter Bezugnahme auf die von dem (nicht gezeigten) Kühlmitteltemperatursensor ausgegebenen Kühlmitteltemperatursignal und/oder von dem (nicht gezeigten) Brennstofftemperatursensor ausgegebenen Brennstofftemperatursignal. Die Grundeinspritzmenge (Q) wird auf der Basis des Fahreranforderungsdrehmoments (oder des Maschinendrehmoments) und der Maschinendrehzahl (NE) berechnet. Die Einspritzzeitberechnungseinrichtung dient zur Berechnung der Anweisungseinspritzzeit (TFIN) auf der Basis der Maschinendrehzahl (NE) und der Anweisungseinspritzmenge (QFIN). Die Einspritzzeitdauerberechnungseinrichtung dient zur Berechnung der Erregungszeitdauer der Solenoidspule des Solenoidventils des Injektors 5 (der Anweisungseinspritzzeitdauer, der Einspritzpulszeitdauer: TQ) auf der Basis des von dem Brennstoffdrucksensors 25 ausgegebenen Common-Rail-Drucksignals und der Anweisungseinspritzmenge (QFIN).The electronic control unit ECU 10 further comprises additional functions, such as a function of an injection quantity calculation device, a function of an injection time calculation device and a function of an injection time calculation device and a function of an injection time duration calculation device. The injection amount calculator is used to calculate an instruction injection amount (the injection amount instruction value: QFIN) in terms of the injection amount correction amount obtained on the basis of a basic injection amount (Q) with reference to the coolant temperature signal output from the coolant temperature sensor (not shown) and / or from the coolant temperature signal (not shown) fuel temperature signal output. The basic injection amount (Q) is calculated based on the driver demand torque (or the engine torque) and the engine speed (NE). The injection timing calculator is for calculating the command injection timing (TFIN) based on the engine speed (NE) and the command injection amount (QFIN). The injection time calculating means is used to calculate the energization time of the solenoid coil of the solenoid valve of the injector 5 (of the Command injection period, the injection pulse period: TQ) based on that from the fuel pressure sensor 25th output common rail pressure signal and the command injection amount (QFIN).
Hierbei ist zu beachten, dass die Einspritzmengenberechnungseinrichtung die Grundeinspritzmenge (Q) auf der Basis des Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrads (ACCP) und der Maschinendrehzahl (NE) berechnen kann, und sodann die Anweisungseinspritzmenge (QFIN) durch Addieren (oder Subtrahieren) der Einspritzmengenkorrekturmenge relativ zu dieser Grundeinspritzmenge (Q) berechnet. Ferner berechnet die Einsspritzzeitdauerberechnungseinrichtung eine Grundeinspritzpulszeitdauer (TQ) (Grundbezugseinspritzpulszeitdauer) des Injektors für die Anweisungseinspritzmenge (QFIN) entsprechend einer Verwendung eines Injektoreinspritzcharakteristikakennfelds (nicht gezeigtes Q-TQ-Kennfeld), das im Voraus mittels Experimenten erstellt wird, zur Veranschaulichung einer Beziehung zwischen der Anweisungseinspritzmenge (QFIN), dem Common-Rail-Druck (Pc) und der Einspritzpulszeitdauer (TQ).Note that the injection amount calculator can calculate the basic injection amount (Q) based on the accelerator opening degree (ACCP) and the engine speed (NE), and then calculate the instruction injection amount (QFIN) by adding (or subtracting) the injection amount correction amount relative to this basic injection amount ( Q) calculated. Further, the injection timing calculating means calculates a basic injection pulse duration (TQ) (basic reference injection pulse duration) of the injector for the command injection amount (QFIN) according to using an injector injection characteristic map (not shown Q-TQ map) prepared in advance through experiments illustrating relationship between the command injection amount (QFIN), the common rail pressure (Pc) and the injection pulse duration (TQ).
In dem Common-Rail-Brennstoffeinspritzsystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Solenoidventil jedes Injektors 5 mehrfach angesteuert werden zur Durchführung mehrfacher Einspritzungen zum mehrfachen Einspritzen von Brennstoff in die Brennkammer des entsprechenden Zylinders der Maschine je Zyklus der Maschine 1 (ein Takt: ein Ansaugtakt, ein Kompressionstakt, ein Expansionstakt (Explosionstakt, Verbrennungstakt) und ein Abgastakt, die in dieser Reihenfolge durchgeführt werden), d.h. alle zwei Umdrehungen (720° Kurbelwinkel, CA) der Kurbelwelle 6 der Maschine 1, insbesondere während jedes Verbrennungstakts des entsprechenden Zylinders der Maschine. Insbesondere kann zumindest eine Piloteinspritzung oder Nacheinspritzung einer kleinen Einspritzmenge vor oder nach der Haupteinspritzung durchgeführt werden, die um den oberen Todpunkt des entsprechenden Zylinders der Maschine 1 erfolgt und die den größten Beitrag zur Erzeugung des Maschinendrehmoments leistet.In the common rail fuel injection system according to the present embodiment, the solenoid valve of each injector may 5 are activated multiple times to carry out multiple injections for multiple injection of fuel into the combustion chamber of the corresponding cylinder of the machine per cycle of the machine 1 (One stroke: an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke (explosion stroke, combustion stroke) and an exhaust stroke which are performed in this order), that is, every two revolutions (720 ° crank angle, CA) of the crankshaft 6th the machine 1 , especially during each combustion stroke of the corresponding cylinder of the engine. In particular, at least one pilot injection or post-injection of a small injection quantity can be carried out before or after the main injection, around the top dead center of the corresponding cylinder of the engine 1 takes place and which makes the greatest contribution to the generation of the machine torque.
Gemäß der Darstellung in 9, die die Einspritzmustercharakteristika zeigt, umfasst die elektronische Steuerungseinheit ECU ebenfalls eine Funktion einer Einspritzmusteränderungseinrichtung zum Ändern eines Einspritztyps (eines Einspritzmusters) in einem Einzeleinspritzvorgang zum Einspritzen von Brennstoff lediglich einmal je Zyklus jedes Zylinders der Maschine auf der Basis einer Betriebsbedingung einer Maschine 1 oder zum Ändern eines Einspritztyps (eines Einspritzmusters) in einen Mehrfacheinspritzvorgang zum mehrfachen Einspritzen von Brennstoff je Zyklus jedes Zylinders der Maschine 1 auf der Basis der Betriebsbedingung der Maschine 1. Hierbei kann die Betriebsbedingung der Maschine 1, wie sie vorstehend verwendet wird, das tatsächliche Maschinendrehmoment oder das Fahreranforderungsdrehmoment einschließen, oder kann alternativ die Grundeinspritzmenge (Q) oder die Anweisungseinspritzmenge (QFIN) und die Maschinendrehzahl (NE) einschließen. As shown in 9 showing the injection pattern characteristics, the electronic control unit ECU also includes a function of injection pattern changing means for changing an injection type (an injection pattern) in a single injection operation for injecting fuel only once per cycle of each cylinder of the engine based on an operating condition of an engine 1 or to change an injection type (an injection pattern) to a multiple injection operation for injecting fuel multiple times per cycle of each cylinder of the engine 1 based on the operating condition of the machine 1 . The operating conditions of the machine 1 as used above may include the actual engine torque or the driver demand torque, or alternatively may include the basic injection amount (Q) or the command injection amount (QFIN) and the engine speed (NE).
Die Änderung des Einspritzmusters in den Mehrfacheinspritzvorgang kann die Änderung der Anzahl der mehrfachen Einspritzungen je Zyklus oder die Änderung eines Intervalls (nicht Einspritzzeitdauer) zwischen zwei beliebigen Piloteinspritzungen, der Haupteinspritzung und der Nacheinspritzung umfassen. Eine derartige Änderung des Intervalls kann eine Änderung des Intervalls (Nichteinspritzzeitdauer) zwischen der Piloteinspritzung und der Piloteinspritzung, die Änderung des Intervalls (Nichteinspritzzeitdauer) zwischen der Piloteinspritzung und der Haupteinspritzung, die Änderung des Intervalls (Nichteinspritzzeitdauer) zwischen der Haupteinspritzung und der Nacheinspritzung, oder die Änderung des Intervalls (Nichteinspritzzeitdauer) zwischen der Nacheinspritzung und der Nacheinspritzung umfassen. Dabei ist zu beachten, dass die Änderung der Anzahl der Mehrfacheinspritzungen je Zyklus die Änderung des Einspritzmusters zwischen der Einzeleinspritzung je Zyklus und den Mehrfacheinspritzungen je Zyklus umfasst.The change in the injection pattern in the multiple injection process can include the change in the number of multiple injections per cycle or the change in an interval (not the injection period) between any two pilot injections, the main injection and the post-injection. Such a change in the interval may include a change in the interval (non-injection period) between the pilot injection and the pilot injection, the change in the interval (non-injection period) between the pilot injection and the main injection, the change in the interval (non-injection period) between the main injection and the post-injection, or the Change the interval (non-injection period) between the post-injection and the post-injection. It should be noted that the change in the number of multiple injections per cycle includes the change in the injection pattern between the single injection per cycle and the multiple injections per cycle.
Die elektronische Steuerungseinheit 10 umfasst eine Mehrfacheinspritzmengenberechnungseinrichtung, eine Intervallberechnungseinrichtung und eine Einspritzzeitdauerberechnungseinrichtung. Die Mehrfacheinspritzmengenberechnungseinrichtung dient zur Berechnung jeder Einspritzmenge des Mehrfacheinspritzvorgangs, d.h. die Piloteinspritzmenge, die Nacheinspritzmenge und die Haupteinspritzmenge auf der Basis der Betriebsbedingung der Maschine 1. Die Betriebsbedingung der Maschine 1 kann dabei das tatsächliche Maschinendrehmoment oder das Fahreranforderungsdrehmoment umfassen, oder kann alternativ die Grundeinspritzmenge oder die Anweisungseinspritzmenge und die Maschinendrehzahl (NE) umfassen. Die Intervallberechnungseinrichtung dient zur Berechnung eines Intervalls zwischen Einspritzungen (d.h. der Piloteinspritzung, der Haupteinspritzung und der Nacheinspritzung) auf der Basis der Maschinendrehzahl, der Piloteinspritzmenge, der Nacheinspritzmenge und der Anweisungseinspritzmenge (= einer Haupteinspritzstartzeit). Die Einspritzzeitdauerberechnungseinrichtung dient zur Berechnung einer Piloteinspritzzeitdauer und einer Nacheinspritzzeitdauer (im Folgenden kann jede der Piloteinspritzzeitdauer oder der Nacheinspritzzeitdauer ebenfalls als eine Bezugseinspritzpulslänge, eine Bezugseinspritzpulszeitdauer, eine korrigierte Einspritzpulslänge, eine korrigierte Einspritzpulszeitdauer oder ein Einspritzpulsintervall bezeichnet werden) auf der Basis der Piloteinspritzmenge, der Nacheinspritzmenge und des Common-Rail-Drucks (Pc). Die Einspritzzeitdauerberechnungseinrichtung dient ebenfalls zur Berechnung einer Haupteinspritzzeitdauer (nachstehend kann die Haupteinspritzzeitdauer auch als eine Bezugseinspritzpulslänge, eine Bezugseinspritzpulszeitdauer, eine korrigierte Einspritzpulslänge, eine korrigierte Einspritzpulszeitdauer oder ein Einspritzpulsintervall sein) auf der Basis der Haupteinspritzmenge und des Common-Rail-Drucks (Pc).The electronic control unit 10 comprises a multiple injection quantity calculating device, an interval calculating device and an injection time duration calculating device. The multiple injection amount calculating means is used to calculate each injection amount of the multiple injection process, that is, the pilot injection amount, the post injection amount and the main injection amount on the basis of the operating condition of the engine 1 . The operating condition of the machine 1 may include the actual engine torque or the driver request torque, or alternatively may include the basic injection quantity or the command injection quantity and the engine speed (NE). The interval calculator is used to calculate an interval between injections (ie, the pilot injection, the main injection and the post injection) on the basis of the engine speed, the pilot injection amount, the post injection amount and the command injection amount (= a main injection start time). The injection timing calculating means is for calculating a pilot injection timing and a post injection timing (hereinafter, each of the pilot injection timing or the post injection timing may also be referred to as a reference injection pulse length, a reference injection pulse duration, a corrected injection pulse length, a corrected injection pulse duration, or an injection pulse interval) on the basis of FIG Pilot injection quantity, the post-injection quantity and the common rail pressure (Pc). The injection timing calculating means also serves to calculate a main injection timing (hereinafter, the main injection timing may also be a reference injection pulse length, a reference injection pulse duration, a corrected injection pulse length, a corrected injection pulse duration, or an injection pulse interval) based on the main injection amount and the common rail pressure (Pc).
Die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels empfängt ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24, der die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (nachstehend vereinfacht als Fahrzeuggeschwindigkeit SPD bezeichnet) erfasst. Die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 umfasst eine Funktion einer Stabilleerlaufzustanderfassungseinrichtung zur Erfassung einer niedrigen Belastung und eines niedrigen Drehzahlzustands oder eines lastlosen Brennstoffaufnahmezustands, d.h. eines stabilen Leerlaufzustands der Maschine 1. Gemäß der Darstellung in 2 bestimmt die Stabilleerlaufzustanderfassungseinrichtung, dass sich die Maschine in einem stabilen Leerlaufzustand befindet, wenn die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind, d.h. die Maschinendrehzahl (NE) innerhalb eines vorbestimmten Bereiches (von beispielsweise 850 bis 1200 1/min) liegt und die Maschinenkühlmitteltemperatur (THW) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (beispielsweise 75 bis 85°C) liegt, und das Fahrzeug angehalten ist, die Leistung der Maschine 1 nicht zu den Rädern durchgekuppelt ist, ein Klimaanlagensystemkompressor oder eine Maschinenhilfseinrichtung, wie eine Servolenkungspumpe, nicht betrieben werden (keine Eingabe für den Klimaanlagensystemschalter oder keiner Eingabe für die Betätigung der Maschinenhilfseinrichtung), und verschiedene Sensoren und Schalter (beispielsweise der Kühlmitteltemperatursensor, der Brennstofftemperatursensor, der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24, der Neutralschalter und der Kupplungsschalter) sämtlich normal betrieben werden, und das Common-Rail-Brennstoffeinspritzsystem (einschließlich der Zufuhrpumpe 2 und der Injektoren 5) in normaler Weise arbeiten (wenn keine Abnormalität des Systems erkannt wird). Es wird angenommen, dass das Fahrzeug angehalten ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (SPD) gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert (beispielsweise 0 km/h) ist. Ebenfalls wird angenommen, dass die Leistung der Maschine nicht durchgekuppelt ist, wenn eine Schaltposition eines Getriebes im Zustand N (neutral) ist oder der Fahrer ein Kupplungspedal betätigt.The electronic control unit ECU 10 of the present embodiment receives a vehicle speed signal from a vehicle speed sensor 24 which detects the traveling speed of the vehicle (hereinafter referred to simply as vehicle speed SPD). The electronic control unit ECU 10 comprises a function of a steady idle state detection device for detecting a low load and a low speed state or a no-load fuel consumption state, that is, a stable idle state of the engine 1 . As shown in 2 the steady idle state detection means determines that the engine is in a stable idle state when the following conditions are all met, that is, the engine speed (NE) is within a predetermined range (from, for example, 850 to 1200 1 / min) and the engine coolant temperature (THW) is within of a predetermined range (for example, 75 to 85 ° C) and the vehicle is stopped, the power of the engine 1 is not coupled to the wheels, an air conditioning system compressor or an engine auxiliary device, such as a power steering pump, is not operated (no input for the air conditioning system switch or no input for operating the machine auxiliary device), and various sensors and switches (for example the coolant temperature sensor, the fuel temperature sensor, the Vehicle speed sensor 24 , the neutral switch and the clutch switch) are all operated normally, and the common rail fuel injection system (including the supply pump 2 and the injectors 5 ) operate normally (if no abnormality in the system is detected). It is assumed that the vehicle is stopped when the vehicle speed (SPD) is equal to or less than a predetermined value (for example, 0 km / h). It is also assumed that the power of the machine is not engaged when a shift position of a transmission is in the N (neutral) state or the driver presses a clutch pedal.
Die elektronische Steuerungseinheit gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt einen Ungleichmäßigkeitsmengenkompensationssteuerungsvorgang (Zylinder-zu-Zylinder-Einspritzmengenänderungskorrektur: FCCB-Korrektur) zur individuellen Anpassung der tatsächlichen Einspritzmenge an Brennstoff durch, wie sie von dem Injektor 5 jedes Zylinders eingespritzt wird. Insbesondere wird dieser Steuerungsvorgang zur Zeit des Leerlaufvorgangs (oder des stabilen Leerlaufzustands) der Maschine 1 in der Weise durchgeführt, dass eine Drehzahländerung in dem Explosionstakt bzw. Arbeitstakt jedes Zylinders der Maschine gemessen wird und ein gemessener Wert der Drehzahländerung jedes Zylinders der Maschine 1 mit einem Mittelwert der Drehzahländerung von allen Zylindern verglichen wird. Auf der Basis dieses Vergleichs werden Drehzahländerungen der Zylinder der Maschine 1 geglättet.The electronic control unit according to the present embodiment performs an unevenness amount compensation control process (cylinder-to-cylinder injection amount change correction: FCCB correction) for individually adjusting the actual injection amount of fuel received from the injector 5 each cylinder is injected. In particular, this control operation becomes at the time of the idling operation (or the stable idling state) of the engine 1 carried out in such a way that a speed change in the explosion stroke or working stroke of each cylinder of the engine is measured and a measured value of the speed change of each cylinder of the engine 1 is compared with an average value of the speed change of all cylinders. Based on this comparison, changes in the speed of the cylinders of the machine are determined 1 smoothed.
Insbesondere wird eine Momentandrehzahl in dem Arbeitstakt jedes Zylinders der Maschine 1 durch Berechnen einer Intervallzeitdauer zwischen den NE-Signalpulsen berechnet, die von dem Kurbelwinkelsensor 22 erhalten werden. Ein Maximalwert der Intervallzeitdauer der NE-Signalpulse, die in einem Bereich zwischen 90° Kurbelwinkel vor dem oberen Todpunkt und 90° Kurbelwinkel nach dem oberen Todpunkt gemessen werden, wird als eine niedrigste Drehzahl (NI) erhalten, die die niedrigste der Momentandrehzahlen des entsprechenden Zylinders ist. Ferner wird der Minimalwert der Intervallzeitdauer der NE-Signalpulse in einem Bereich zwischen 90° Kurbelwinkel vor dem oberen Todpunkt und 90° Kurbelwinkel nach dem oberen Todpunkt als die größte Drehzahl (NH) erhalten, die die höchste der Momentandrehzahlen des entsprechenden Zylinders ist. Dabei ist zu beachten, dass die Werte NL und NH nicht notwendigerweise jeweils die niedrigste Drehzahl und die höchste Drehzahl sind, denn die Werte NL und NH können eine relativ niedrige Drehzahl und eine relativ hohe Drehzahl sein, die die Drehzahländerung des entsprechenden Zylinders repräsentieren. Nach dem Abschluss der vorstehenden Berechnungen für die jeweiligen Zylinder (für die Injektoren 5 des jeweiligen Zylinders) wird eine Drehzahldifferenz (ΔNk) zwischen der höchsten Drehzahl (Nh) und der niedrigsten Drehzahl (Nl) für jeden Zylinder berechnet. Es ist auf diese Weise möglich, den Messwert der Drehzahländerung eines jeden Zylinders der Maschine 1 zu berechnen. Ein Mittelwert (ΣΔNk) der Drehzahländerungen sämtlicher Zylinder der Maschine 1 wird berechnet. Die Drehzahländerungen sämtlicher Zylinder der Maschine 1 werden gemittelt zum Erhalten des Mittelwerts (ΣΔNk) der Drehzahländerungen sämtlicher Zylinder. Danach wird eine Abweichung jedes Zylinders bezüglich der Drehzahländerungen der Zylinder auf der Basis des Messwerts der Drehzahländerung jedes Zylinders und des Mittelwerts (ΣΔNk) der Drehzahländerungen sämtlicher Zylinder berechnet. Zur Glättung der Drehzahländerungen des Zylinders der Maschine 1 wird ein Einspritzpulszeitdauerkorrekturbetrag (FCCB-Korrekturbetrag) zum Glätten der Drehzahländerungen der Zylinder relativ zu der vorbestimmten Bezugseinspritzpulszeitdauer angelegt (d.h. addiert oder subtrahiert).In particular, there is an instantaneous speed in the power stroke of each cylinder of the engine 1 by calculating an interval time between the NE signal pulses obtained from the crank angle sensor 22nd can be obtained. A maximum value of the interval duration of the NE signal pulses, which are measured in a range between 90 ° crank angle before top dead center and 90 ° crank angle after top dead center, is obtained as a lowest speed (NI), which is the lowest of the instantaneous speeds of the corresponding cylinder is. Furthermore, the minimum value of the interval duration of the NE signal pulses in a range between 90 ° crank angle before top dead center and 90 ° crank angle after top dead center is obtained as the highest speed (NH) which is the highest of the current speeds of the corresponding cylinder. It should be noted that the values NL and NH are not necessarily the lowest speed and the highest speed, because the values NL and NH can be a relatively low speed and a relatively high speed, which represent the change in speed of the corresponding cylinder. After completing the above calculations for the respective cylinders (for the injectors 5 of the respective cylinder) a speed difference (ΔNk) between the highest speed (Nh) and the lowest speed (Nl) is calculated for each cylinder. In this way it is possible to get the measured value of the speed change of each cylinder of the machine 1 to calculate. A mean value (ΣΔNk) of the speed changes of all cylinders of the machine 1 is being computed. The speed changes of all cylinders of the machine 1 are averaged to obtain the mean value (ΣΔNk) of the speed changes of all the cylinders. Thereafter, a deviation of each cylinder with respect to the speed changes of the cylinders is calculated based on the measured value of the speed change of each cylinder and the average value (ΣΔNk) of the speed changes of all the cylinders. To smooth the speed changes of the cylinder of the machine 1 becomes an injection pulse duration correction amount (FCCB correction amount) for smoothing the speed changes of the Cylinder is applied (ie, added or subtracted) relative to the predetermined reference injection pulse duration.
Zur Begrenzung des Auftretens unangenehmer Maschinenvibrationen für den Fahrer oder des Auftretens eines Maschinenabsterbens infolge einer Verminderung der Leerlaufdrehzahl oder zur Begrenzung des Maschinengeräusches oder der Verschlechterung des Brennstoffverbrauchs infolge einer Vergrößerung der Leerlaufdrehzahl führt die elektronische Steuerungseinheit ECU 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Leerlaufdrehzahlsteuerungsvorgang (ISC-Korrektur) durch zum Erzielen einer erforderlichen tatsächlichen Einspritzmenge, die erforderlich ist zum Aufrechterhalten einer Sollleerlaufdrehzahl (einer Sollmaschinendrehzahl), auch wenn sich das Maschinenlastdrehmoment zu der Zeit des Leerlaufvorgangs (oder des stabilen Leerlaufzustands) der Maschine 1 ändert.The electronic control unit ECU leads to limit the occurrence of unpleasant engine vibrations for the driver or the occurrence of an engine stall as a result of a reduction in the idling speed or to limit the engine noise or the deterioration in fuel consumption due to an increase in the idle speed 10 According to the present embodiment, an idle speed control process (ISC correction) by to achieve a required actual injection amount that is required to maintain a target idle speed (a target engine speed) even if the engine load torque at the time of the idling process (or the stable idling state) of the engine 1 changes.
Insbesondere wird die Maschinendrehzahl (NE) mit der Sollleerlaufdrehzahl verglichen, die auf der Basis der Belastungsbedingungen bestimmt ist, wie der Maschinenkühlmitteltemperatur (THW), oder der Belastung durch den Klimaanlagensystemkompressor, oder der Belastung durch die Servolenkungssystempumpe. Sodann wird der Einspritzpulszeitdauerkorrekturbetrag berechnet, der der Drehzahldifferenz zwischen der Maschinendrehzahl (NE) und der Sollleerlaufdrehzahl entspricht. Sodann wird der erforderliche Einspritzpulszeitdauerkorrekturbetrag (ein ISC-Korrekturbetrag) angelegt (addiert oder subtrahiert), der erforderlich ist zum Erzielen der Sollleerlaufdrehzahl) relativ zu der vorbestimmten Bezugseinspritzpulszeitdauer, und es wird dies für sämtliche Zylinder in einer gleichförmigen Weise durchgeführt, sodass die Durchschnittsmaschinendrehzahl für jeden Zylinder der Maschine 1 (Maschinendrehzahl: NE) im Allgemeinen mit der Sollleerlaufdrehzahl übereinstimmt. Es ist hierbei wünschenswert, dass die Einspritzpulszeitdauer in rückgekoppelter Weise gesteuert (geregelt) wird, sodass die Durchschnittsmaschinendrehzahl jedes Zylinders der Maschine 1 im Allgemeinen mit der Sollleerlaufdrehzahl übereinstimmt. Nachstehend wird ein lernbasiertes Korrekturverfahren zur Korrektur der Injektoreinspritzcharakteristik jedes Zylinders der Maschine 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. Die 3 und 4 zeigen Ablaufdiagramme zur Angabe des lernbasierten Korrekturverfahrens der Injektoreinspritzcharakteristik. Die Steuerungsprogramme gemäß den 3 und 4 werden entsprechend einer vorbestimmten zeitlichen Steuerung nach Einschalten des Zündschalters wiederholt durchgeführt.Specifically, the engine speed (NE) is compared with the target idle speed determined based on the load conditions such as the engine coolant temperature (THW), or the load from the air conditioning system compressor, or the load from the power steering system pump. Then, the injection pulse duration correction amount corresponding to the speed difference between the engine speed (NE) and the target idle speed is calculated. Then, the required injection pulse duration correction amount (an ISC correction amount) required to achieve the target idle speed is applied (added or subtracted) relative to the predetermined reference injection pulse duration, and it is done for all cylinders in a uniform manner so that the average engine speed for each Cylinder of the machine 1 (Engine speed: NE) generally corresponds to the target idle speed. Here, it is desirable that the injection pulse duration is controlled in a feedback manner so that the average engine speed of each cylinder of the engine 1 generally coincides with the target idle speed. The following is a learning-based correction method for correcting the injector injection characteristic of each cylinder of the engine 1 according to the present embodiment with reference to the 1 to 4th described. The 3 and 4th show flow charts for specifying the learning-based correction method for the injector injection characteristics. The control programs according to the 3 and 4th are repeatedly performed according to a predetermined timing after the ignition switch is turned on.
Ist die Zeit zum Einleiten des Steuerungsprogramms gemäß 3 erreicht, dann wird bestimmt, ob die Lerndurchführungsbedingung (das Vorliegen des Leerlaufzustands) erfüllt ist (Schritt S1). Ist die Antwort dieser Anfrage NEIN, dann wird das Steuerungsprogramm gemäß 3 beendet oder kehrt zurück. Sind hingegen die Bedingungen gemäß 2 alle erfüllt, dann ist der stabile Leerlaufzustand verwirklicht (JA). Ist im Gegensatz dazu zumindest eine der Bedingungen gemäß 2 nicht erfüllt, dann ist der stabile Leerlaufzustand nicht hergestellt (NEIN).Is the time to initiate the control program according to 3 is reached, it is then determined whether the learning execution condition (the existence of the idle state) is satisfied (step S1 ). If the answer to this query is NO, then the control program is in accordance with 3 ends or returns. However, if the conditions are in accordance with 2 all fulfilled, then the stable idle state is realized (YES). In contrast, if at least one of the conditions is met 2 not satisfied, then the stable idle state is not established (NO).
Ist ferner die Antwort der Abfrage in Schritt S1 JA, d.h. liegt der stabile Leerlaufzustand vor, dann wird ein Steuerungsprogramm gemäß der Darstellung in 4 eingeleitet zur Durchführung einer vorläufigen Lernbetriebsart (einer Vorläufiglernbetriebsart-durchführungseinrichtung: Schritt S2). Wird gemäß der Darstellung in den 5 und 6 die vorläufige Lernbetriebsart durchgeführt, dann wird die Anzahl (Ninj) der Mehrfacheinspritzungen je Zyklus des Mehrfacheinspritzvorgangs auf eine vorbestimmte Anzahl N eingestellt, die eine erste vorbestimmte Anzahl ist (5 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) zum Festlegen des Verbrennungszustands (Einspritzbedingung, Ansaug-/Abgasbedingung) der Maschine 1. Ferner wird eine Bezugsposition der N-ten (der letzten der N-maligen Einspritzungen, welche die fünfte in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist) Einspritzzeit (die Anweisungseinspritzzeit: Tfin) benachbart zu oder bei dem oberen Todpunkt (Top Dead Center, TDC) eingestellt. Ebenfalls wird jedes Intervall zwischen den mehrfachen Einspritzungen in der vorläufigen Einspritzbetriebsart festgelegt (Schritt S21).Is also the answer to the query in step S1 YES, ie if the stable idle state is present, then a control program as shown in FIG 4th initiated to carry out a preliminary learning mode (preliminary learning mode executing means: step S2 ). Is used as shown in the 5 and 6th the preliminary learning mode is performed, then the number (Ninj) of multiple injections per cycle of the multiple injection is set to a predetermined number N which is a first predetermined number (5 in the present embodiment) for setting the combustion state (injection condition, intake / exhaust condition) the machine 1 . Further, a reference position of the N-th (the last of the N-times injections, which is the fifth in the present embodiment) injection timing (the command injection timing: Tfin) is set adjacent to or at the top dead center (TDC). Also, each interval between the multiple injections in the preliminary injection mode is set (step S21 ).
Danach wird der Common-Rail-Druck (Pfin) auf einen Druckpegel A (MPa) des stabilen Leerlaufzustands eingestellt, und es wird der Ventilöffnungsgrad des Ansaugdosierungsventils 3 auf einen Ventilöffnungsgrad festgelegt, der der Brennstoffentladerate entspricht, die mit dem Brennstoffdruck A (MPa) übereinstimmt (Schritt S22). Sodann werden Bezugspulse einer einheitlichen Pulszeitdauer (ein einheitliches Einspritzpulsintervall der jeweiligen Piloteinspritzung, eine einheitliche Einspritzpulszeitdauer der jeweiligen Piloteinspritzungen) an die Solenoidspule des Injektors 5 jedes entsprechenden Zylinders angelegt, sodass das Solenoidventil des Injektors 5 N-Mal je Zyklus des Zylinders der Maschine 1 angesteuert (angetrieben) wird. Zu dieser Zeit werden Piloteinspritzungen (Mehrfacheinspritzungen) mit einer kleinen Piloteinspritzmenge N-Mal je Zyklus jedes Zylinders der Maschine 1 durchgeführt. Hierbei kann die Bezugseinspritzpulszeitdauer (TOB) eine Einspritzpulszeitdauer sein, die einer Gleichaufteilungsmenge (TotaIQ/N) entspricht, die ein Fünftel der Grundeinspritzmenge (der Gesamteinspritzmenge TotalQ zu der Zeit des Leerlaufvorgangs) ist, die zum Erzielen des stabilen Leerlaufzustands erforderlich ist (Schritt S23).After that, the common rail pressure (Pfin) is set to a pressure level A (MPa) of the steady idle state, and it becomes the valve opening degree of the intake metering valve 3 is set to a valve opening degree corresponding to the fuel discharge rate that matches the fuel pressure A (MPa) (step S22 ). Reference pulses of a uniform pulse duration (a uniform injection pulse interval of the respective pilot injection, a uniform injection pulse duration of the respective pilot injections) are then sent to the solenoid coil of the injector 5 of each corresponding cylinder, so the injector solenoid valve is applied 5 N times per cycle of the engine's cylinder 1 is controlled (driven). At this time, pilot injections (multiple injections) with a small amount of pilot injection are made N times per cycle of each cylinder of the engine 1 carried out. Here, the reference injection pulse duration (TOB) may be an injection pulse duration corresponding to an equal division amount (TotaIQ / N) that is one fifth of the basic injection amount (the total injection amount TotalQ at the time of idling) required to achieve the stable idling state (step S23 ).
Danach wird die tatsächliche Einspritzmenge, die von dem Injektor 5 jedes Zylinders eingespritzt wird, individuell angepasst, sodass die Drehzahländerungen der Zylinder der Maschine 1 durch die FCCB-Korrektur geglättet werden, die eine Feinanpassung der Einspritzpulszeitdauer des Injektors 5 jedes Zylinders bezüglich der Abweichung des Zylinders im Hinblick auf die Drehzahländerungen des Zylinders der Maschine 1 durchführt. Zu dieser Zeit wird der Einspritzpulszeitdauerkorrekturbetrag (FCCB-Korrekturbetrag: ΔFCCB) zum Glätten der Drehzahländerungen der Zylinder relativ zu der Einspritzpulszeitdauer des Injektors 5 jedes Zylinders (Schritt S24) angelegt (addiert oder subtrahiert).After that, the actual injection quantity given by the injector 5 Each cylinder is injected individually, so that the speed changes of the cylinders of the machine 1 can be smoothed by the FCCB correction, which is a fine adjustment of the injection pulse duration of the injector 5 of each cylinder with respect to the deviation of the cylinder with respect to the speed changes of the cylinder of the engine 1 performs. At this time, the injection pulse duration correction amount (FCCB correction amount: ΔFCCB) for smoothing the speed changes of the cylinders relative to the injection pulse duration of the injector becomes 5 of each cylinder (step S24 ) applied (added or subtracted).
Nachstehend wird die ISC-Korrektur für eine Feinanpassung der Einspritzpulszeitdauer des Injektors 5 für sämtliche Zylinder in einer einheitlichen Weise durchgeführt, sodass die mittlere Maschinendrehzahl von sämtlichen Zylindern der Maschine 1 im Allgemeinen gleich (oder nahezu gleich) der vorbestimmten Drehzahl ist (oder innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs liegt), beispielsweise der Sollleerlaufdrehzahl. Zu dieser Zeit wird der Einspritzpulszeitdauerkorrekturbetrag (ISC-Korrekturbetrag: ΔISC) zum Erzielen der vorbestimmten Drehzahl relativ zu dem entsprechenden Wert angelegt (addiert oder subtrahiert, der erhalten wird durch Aufsummieren der Einspritzpulszeitdauer des Injektors 5 jedes Zylinders und des FCCB-Korrekturbetrags jedes Zylinders, und es wird dies für sämtliche Zylinder in einer gleichförmigen Weise durchgeführt (Schritt S25). Die Einspritzmengenänderungen der Injektoren 5, die durch individuelle Unterschiede der Injektoren 5 oder durch eine Alterung der Injektoren bewirkt werden, können durch die FCCB-Korrektur und die ISC-Korrektur ausgeglichen werden.The following is the ISC correction for fine adjustment of the injection pulse duration of the injector 5 for all cylinders in a uniform manner, so that the mean engine speed of all cylinders of the machine 1 is generally equal to (or nearly equal to) the predetermined speed (or is within a predetermined speed range), for example the target idle speed. At this time, the injection pulse duration correction amount (ISC correction amount: ΔISC) for achieving the predetermined rotational speed relative to the corresponding value is applied (added or subtracted, which is obtained by adding up the injection pulse duration of the injector 5 of each cylinder and the FCCB correction amount of each cylinder, and it is done for all cylinders in a uniform manner (step S25 ). The changes in the injection quantity of the injectors 5 caused by individual differences in injectors 5 or caused by aging of the injectors can be compensated for by the FCCB correction and the ISC correction.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird in dem Fall, dass die einheitliche Pulszeitdauer TO1, TO2 ... TON jeweils für die Zylinder #1, #2 ... #N in der vorläufigen Lernbetriebsart eingestellt wird (siehe 5 und 6), wenn die Durchschnittsmaschinendrehzahl im Allgemeinen gleich der vorbestimmten Drehzahl (oder annähernd gleich dieser Drehzahl) wird (oder innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs liegt), die vorläufige Lernbetriebsart (Fein-Q-Lernen) vollendet bzw. abgeschlossen, und das Steuerungsprogramm gemäß 4 wird beendet. Danach kehrt der Ablauf zu dem Steuerungsprogramm gemäß 3 zurück, und der Korrekturbetrag der vorläufigen Lernbetriebsart wird für jede der Injektoren 5 der Zylinder in einem Speicher (Vorläufiglernwertspeichereinrichtung), wie einem EEPROM oder einem Standby-RAM, gespeichert. Hierbei wird eine Pulszeitdauerdifferenz (dTON) zwischen der Bezugseinspritzpulszeitdauer (TOB) für die einheitliche Pulszeitdauer und der korrigierten Einspritzpulszeitdauer (TON = TOB + ΔFCCB + ΔISC) jedes Zylinders zu einem Korrekturbetrag der Vorläufiglernbetriebsart (eines Vorläufiglernwerts, eines Pulslernwerts) (Schritt S3).As described above, in the case that the uniform pulse duration TO1, TO2 ... TON is set for the cylinders # 1, # 2 ... #N, respectively, in the preliminary learning mode (see FIG 5 and 6th ), when the average engine speed becomes generally equal to (or close to) the predetermined speed (or is within a predetermined speed range), the preliminary learning mode (fine-Q learning) is completed, and the control program in accordance with 4th will be terminated. Thereafter, the flow returns to the control program shown in FIG 3 back, and the correction amount of the preliminary learning mode is made for each of the injectors 5 the cylinder is stored in a memory (provisional learning value storage means) such as an EEPROM or a standby RAM. Here, a pulse duration difference (dTON) between the reference injection pulse duration (TOB) for the unit pulse duration and the corrected injection pulse duration (TON = TOB + ΔFCCB + ΔISC) of each cylinder becomes a correction amount of the preliminary learning mode (a preliminary learning value, a pulse learning value) (step S3 ).
Nach der Vollendung der Vorläufiglernbetriebsart erfolgt eine Umschaltung von der Vorläufiglernbetriebsart zu einer Änderungspunktlernbetriebsart, die ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist. Insbesondere erfolgt ein Umschalten von N-Einspritzungen je Zyklus (der Anzahl der Mehrfacheinspritzungen: Nij = 5) der Vorläufiglernbetriebsart gemäß 6 zu K-(= N-1) Einspritzungen je Zyklus (Anzahl der Mehrfacheinspritzungen: Ninj = 4) der Änderungspunktlernbetriebsart gemäß den 5 und 7. Unter Bezugnahme auf 5 wird hierbei in dem Fall, dass die frühere Lernbetriebsart die vorläufige Lernbetriebsart ist, der Ablauf von den fünf Einspritzungen je Zyklus zu den vier Einspritzungen je Zyklus umgeschaltet. In dem Fall, dass die vorherige Änderungspunktlernbetriebsart die Änderungspunktlern-l-Betriebsart ist, wird der Ablauf von den vier Einspritzungen je Zyklus zu den drei Einspritzungen je Zyklus umgeschaltet. In dem Fall, in dem die vorläufige Änderungspunktlernbetriebsart die Änderungspunktlern-2-Betriebsart ist, erfolgt eine Umschaltung des Ablaufs von den drei Einspritzungen je Zyklus zu zwei Einspritzungen je Zyklus. In einem Fall, bei dem die vorherige Änderungspunktlernbetriebsart eine Änderungspunktlern-3-Betriebsart ist, wird der Ablauf von den zwei Einspritzungen je Zyklus zu einer Einspritzung je Zyklus (Einfacheinspritzung) umgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Bezugseinspritzpulszeitdauer jedes der drei anfänglichen Piloteinspritzungen der Änderungspunktlern-1-Betriebsart als ein Einspritzpulsintervall (TON) eingestellt, das das gleiche ist wie die korrigierte Einspritzpulszeitdauer (TON) des entsprechenden Zylinders der vorläufigen Lernbetriebsart, von dem die Einspritzmengenänderung infolge individueller Unterschiede der Injektoren 5 und im Hinblick auf eine Alterung der Injektoren 5 beseitigt ist, und es wird die Bezugseinspritzpulszeitdauer der vierten Einspritzung, die die Haupteinspritzung ist, frei auf eine geeignete Bezugseinspritzpulszeitdauer (das Einspritzpulsintervall: T1B) eingestellt (Schritt S4).Upon completion of the preliminary learning mode, a switch is made from the preliminary learning mode to a change point learning mode, which is an essential feature of the present invention. In particular, N injections per cycle (the number of multiple injections: Nij = 5) are switched according to the preliminary learning mode 6th to K - (= N-1) injections per cycle (number of multiple injections: Ninj = 4) the change point learning mode according to the 5 and 7th . With reference to 5 If the previous learning mode is the provisional learning mode, the sequence is switched from the five injections per cycle to the four injections per cycle. In the case that the previous change point learning mode is the change point learning mode, the sequence is switched from the four injections per cycle to the three injections per cycle. In the case where the preliminary change point learning mode is the change point learning 2 mode, the sequence is switched from the three injections per cycle to two injections per cycle. In a case where the previous change point learning mode is a change point learning 3 mode, the sequence is switched from the two injections per cycle to one injection per cycle (single injection). At this time, the reference injection pulse duration of each of the three initial pilot injections of the change point learning 1 mode is set as an injection pulse interval (TON) that is the same as the corrected injection pulse duration (TON) of the corresponding cylinder of the preliminary learning mode from which the injection amount change due to individual differences the injectors 5 and with regard to the aging of the injectors 5 is eliminated, and the reference injection pulse duration of the fourth injection, which is the main injection, is freely set to an appropriate reference injection pulse duration (the injection pulse interval: T1B) (step S4 ).
Tritt eine Drehmomentdifferenz (ein Drehmomentanstieg) vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt auf, bei dem die Änderung auftritt von dem Einspritzmuster (Ninj = 5 Einspritzungen) zu dem Einspritzmuster (Ninj = 4 Einspritzungen), dann ändert sich die mittlere Maschinendrehzahl jedes Zylinders der Maschine 1 in Abhängigkeit von der Drehmomentdifferenz. Die Drehmomentdifferenz zwischen dem Wert vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt wird auf der Basis einer Drehzahldifferenz zwischen der Sollleerlaufdrehzahl und der Momentanmaschinedrehzahl des entsprechenden Zylinders der Maschine 1 unmittelbar nach dem Einspritzmusteränderungspunkt (Drehmomentdifferenzerfassungseinrichtung) erfasst. Alternativ kann die Drehzahldifferenz zwischen vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt auf der Basis einer Drehzahldifferenz zwischen der momentanen Maschinendrehzahl des entsprechenden Zylinders der Maschine 1 unmittelbar von dem Einspritzmusteränderungspunkt und der momentanen Maschinendrehzahl desselben Zylinders der Maschine 1 unmittelbar nach dem Einspritzmusteränderungspunkt erfasst werden. Ist die Drehzahldifferenz zwischen vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt groß, dann wird die Drehmomentdifferenz zwischen vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt groß. Zur Verminderung der Drehzahldifferenz wird die Einspritzpulszeitdauer der vierten Haupteinspritzung genau angepasst (die Einspritzpulszeitdauer wird im Fall einer großen Drehzahldifferenz vermindert, und die Einspritzpulszeitdauer wird im Falle einer kleinen Drehzahldifferenz vergrößert) (eine Einspritzpulszeitdauerkorrektureinrichtung). Sodann wird bestimmt, ob die Drehzahldifferenz zwischen vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt (Schritt S5). Ergibt die Antwort dieser Abfrage NEIN, dann wird die genaue Anpassung der Einspritzpulszeitdauer der vierten Haupteinspritzung fortgesetzt. If a torque difference (a torque increase) occurs before and after the injection pattern change point at which the change occurs from the injection pattern (Ninj = 5 injections) to the injection pattern (Ninj = 4 injections), then the mean engine speed of each cylinder of the engine changes 1 depending on the torque difference. The torque difference between the value before and after the injection pattern change point is determined based on a speed difference between the target idle speed and the current engine speed of the corresponding cylinder of the engine 1 detected immediately after the injection pattern change point (torque difference detection means). Alternatively, the speed difference between before and after the injection pattern change point may be based on a speed difference between the current engine speed of the corresponding cylinder of the engine 1 directly from the injection pattern change point and the current engine speed of the same cylinder of the engine 1 can be detected immediately after the injection pattern change point. When the speed difference between before and after the injection pattern change point is large, the torque difference between before and after the injection pattern change point becomes large. To reduce the speed difference, the injection pulse duration of the fourth main injection is precisely adjusted (the injection pulse duration is reduced in the case of a large rotation speed difference, and the injection pulse duration is increased in the case of a small rotation speed difference) (an injection pulse duration correction means). It is then determined whether the speed difference between before and after the injection pattern change point is within a predetermined value range (step S5 ). If the answer to this query is NO, then the precise adaptation of the injection pulse duration of the fourth main injection is continued.
Ergibt hingegen die Antwort der Abfrage in Schritt S5 JA, dann wird die genaue Anpassung der Einspritzpulszeitdauer der vierten Haupteinspritzung beendet. Eine Pulszeitdauerdifferenz (dT1N = T1N-T1B) zwischen der korrigierten Einspritzpulszeitdauer (T1N) der vierten Haupteinspritzung und der Bezugseinspritzpulszeitdauer (T1B) wird als ein Korrekturbetrag (ein Pulslernwert) der Änderungspunktlern-1-Betriebsart in dem Speicher (einer Lernwertspeichereinrichtung), wie einem EEPROM oder dem Standby-RAM für den Injektor 5 jedes Zylinders gespeichert (Schritt S6). Dies wird in gleichartiger Weise für die Änderungspunktlern-2-Betriebsart für die drei Einspritzungen je Zyklus (die erste und zweite Einspritzung sind die gleichen wie diejenigen der Änderungspunktlern-1-Betriebsart), die Änderungspunktlern-3-Betriebsart der zwei Einspritzungen je Zyklus (die erste Einspritzung ist die Gleiche wie diejenige der Änderungspunktlern-1-Betriebsart und der Änderungspunktlern-2-Betriebsart), und die Änderungspunktlern-4-Betriebsart der einzigen Einspritzung je Zyklus in dieser Reihenfolge wiederholt. Danach wird bestimmt, ob die Änderungspunktlern-4-Betriebsart vollendet ist (Schritt S7). Ergibt die Antwort zu dieser Abfrage NEIN, dann wird die Änderungspunktlern-1-Betriebsart zu der Änderungspunktlern-2-Betriebsart, und wird die Änderungspunktlern-2-Betriebsart zu der Änderungspunktlern-3-Betriebsart, und wird die Änderungspunktlern-3-Betriebsart zu der Änderungspunktlern-4-Betriebsart umgeschaltet, und der Steuerungsablauf geht über zu Schritt S4.However, it gives the answer to the query in step S5 YES, then the precise adaptation of the injection pulse duration of the fourth main injection is ended. A pulse duration difference (dT1N = T1N-T1B) between the corrected injection pulse duration (T1N) of the fourth main injection and the reference injection pulse duration (T1B) is recorded as a correction amount (a pulse learning value) of the change point learning 1 mode in the memory (a learning value storage means) such as an EEPROM or the standby RAM for the injector 5 saved for each cylinder (step S6 ). This is done in a similar manner for the change point learn 2 mode for the three injections per cycle (the first and second injections are the same as those of the change point learn 1 mode), the change point learn 3 mode of the two injections per cycle (the first injection is the same as that of the change point learning 1 mode and the change point learning 2 mode, and the change point learning 4 mode of the single injection per cycle is repeated in this order. Thereafter, it is determined whether the change point learning 4 mode is completed (step S7 ). If the answer to this question is NO, the change point learn 1 mode becomes the change point learn 2 mode, and the change point learn 2 mode becomes the change point learn 3 mode, and the change point learn 3 mode becomes the Change point learning 4 mode is switched, and the control flow advances to step S4 .
Ergibt die Antwort der Abfrage in Schritt S7 jedoch JA, dann wird bestimmt, ob Änderungstendenzen (Beziehungen) eines Korrekturbetrags (dTON) der vorläufigen Lernbetriebsart, ein Korrekturbetrag (dT1N) der Änderungspunktlern-1-Betriebsart, ein Korrekturbetrag (dT2N) der Änderungspunktlern-2-Betriebsart, ein Korrekturbetrag (dT3N) der Änderungspunktlern-3-Betriebsart und ein Korrekturbetrag (dT4N) der Änderungspunktlern-4-Betriebsart innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegen (Schritt S8). Ergibt die Antwort dieser Abfrage JA, d.h. liegt die Änderungstendenz (Beziehung) jedes Korrekturbetrags innerhalb des vorbestimmten Wertebereichs, dann wird jeder Korrekturbetrag als sein jeweiliger endgültiger Korrekturbetrag eingestellt und wird in ein Tatsächlich-Einspritzmengen/Einspritzpulszeitdauer-(Einspritzpulsintervall)-Kennfeld (Q-TQ-Kennfeld: 8) eingeschrieben, auf das ebenfalls Bezug als ein Einspritzmengen/Einspritzpulsintervall-Kennfeld genommen wird (Schritt S9). Der Steuerungsablauf gemäß der 3 wird danach beendet oder kehrt zurück.Returns the answer to the query in step S7 but YES, then it is determined whether or not change tendencies (relationships) of a correction amount (dTON) of the preliminary learning mode, a correction amount (dT1N) of the change point learning 1 mode, a correction amount (dT2N) of the change point learning 2 mode, a correction amount (dT3N) of the change point learning 3 mode and a correction amount (dT4N) of the change point learning 4 mode are within a predetermined value range (step S8 ). If the answer to this query is YES, that is, if the change tendency (relationship) of each correction amount is within the predetermined value range, then each correction amount is set as its respective final correction amount and is converted into an actual injection amount / injection pulse duration (injection pulse interval) map (Q-TQ Map: 8th ), which is also referred to as an injection quantity / injection pulse interval map (step S9 ). The control sequence according to the 3 will then end or return.
Beispielswiese werden der Korrekturbetrag (dTON) der vorläufigen Lernbetriebsart, der Korrekturbetrag (dT1N) der Änderungspunktlern-1-Betriebsart, der Korrekturbetrag (dT2N) der Änderungspunktlern-2-Betriebsart, der Korrekturbetrag (dT3N) der Änderungspunktlern-3-Betriebsart und der Korrekturbetrag (dT4N) der Änderungspunktlern-4-Betriebsart als ein endgültiger Korrekturbetrag (dTON), ein endgültiger Korrekturbetrag (DT1), ein endgültiger Korrekturbetrag (DT2), ein endgültiger Korrekturbetrag (DT3) und ein endgültiger Korrekturbetrag (DT4) jeweils eingestellt. Die jeweiligen endgültigen Korrekturbeträge werden mittels einer Zweipunkt-Interpolationstechnik (einer Kennfeldinterpolationstechnik) interpoliert, sodass die Injektoreinspritzcharakteristik jedes Zylinders (beispielsweise des Zylinders #N) bezüglich der Grundinjektoreinspritzcharakteristika erfasst werden kann. Danach wird der Korrekturbetrag des Injektors 5 jedes Zylinders relativ zu den Grundinjektoreinspritzcharakteristika mittels einer Berechnung der Zweipunktinterpolationstechnik oder einer entsprechenden mathematischen Gleichung korrigiert und wird danach in dem Injektoreinspritzmengensteuerungsvorgang zu der Zeit der normalen Verwendung wiedergegeben. Auf diese Weise wird eine sehr genaue Einspritzmengenkorrektur möglich, und es kann eine Drehmomentdifferenz zwischen vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt vermindert werden.For example, the correction amount (dTON) of the preliminary learning mode, the correction amount (dT1N) of the change point learn 1 mode, the correction amount (dT2N) of the change point learn 2 mode, the correction amount (dT3N) of the change point learn 3 mode, and the correction amount ( dT4N) of the change point learning 4 mode are set as a final correction amount (dTON), a final correction amount (DT1), a final correction amount (DT2), a final correction amount (DT3), and a final correction amount (DT4), respectively. The respective final correction amounts are interpolated using a two-point interpolation technique (map interpolation technique) so that the injector injection characteristic of each cylinder (for example, cylinder #N) can be grasped with respect to the basic injector injection characteristics. After that, the correction amount of the injector becomes 5 of each cylinder is corrected relative to the basic injector injection characteristics by a calculation of the two-point interpolation technique or a corresponding mathematical equation, and is thereafter reflected in the injector injection amount control process at the time of normal use. In this way, highly accurate injection amount correction becomes possible, and a torque difference between before and after the injection pattern change point can be reduced.
Ist die Antwort zu der Abfrage in Schritt S8 NEIN, d.h. weicht die Änderungstendenz (die Beziehung) jedes Korrekturbetrags von dem vorbestimmten Wert (oder dem vorbestimmten Werdebereich) ab, dann wird jeder Korrekturbetrag aus dem Speicher, wie beispielsweise dem EEPROM oder dem Standby-RAM gelöscht, sodass ein derartiger Korrekturbetrag bei der normalen Verwendung nicht in dem Injektoreinspritzmengensteuerungsvorgang auftritt, und es wird (gemäß Schritt S10) für den Injektor (die Injektoren) 5 ein Abnormalitätsfehler (Abnormalität) bestimmt. Danach ist der Steuerungsablauf gemäß der 3 beendet. Ist die Abweichung jedes Zylinders bezüglich der Drehzahländerungen des Zylinders der Maschine 1 nicht auf den vorbestimmten Wert oder tiefer nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer vermindert, oder liegt die mittlere Maschinendrehzahl sämtlicher Zylinder der Maschine 1 nicht innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs (beispielsweise der Sollleerlaufdrehzahl) nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer, dann kann bezüglich des Injektors bzw. der Injektoren 5 der Zylinder (des Zylinders) auf ein Fehlerverhalten geschlossen werden (Vollöffnungsfehler oder Vollgeschlossenfehler). Es kann daher eine Warnlampe aufleuchten, um an einen Ersatz des fehlerhaften Injektors oder der fehlerhaften Injektoren 5 zu erinnern, und es können die vorläufige Lernbetriebsart und die Änderungspunktlernbetriebsart abgebrochen werden. Nachstehend werden die Vorteile der vorliegenden Erfindung beschrieben.Is the answer to the query in step S8 NO, that is, if the change tendency (relationship) of each correction amount deviates from the predetermined value (or the predetermined becoming range), each correction amount is cleared from the memory such as the EEPROM or the standby RAM, so that such a correction amount in the normal Use not in that Injector injection quantity control operation occurs, and it is (according to step S10 ) an abnormality failure (abnormality) is determined for the injector (s) 5. Thereafter, the control sequence is according to 3 completed. Is the deviation of each cylinder with respect to the speed changes of the cylinder of the machine 1 is not decreased to the predetermined value or lower after the lapse of a predetermined period of time, or is the mean engine speed of all the cylinders of the engine 1 not within a predetermined range of values (for example the target idle speed) after the expiry of a predetermined period of time, then with regard to the injector or the injectors 5 the cylinder (of the cylinder) is closed to an error behavior (fully open error or fully closed error). A warning lamp can therefore light up to indicate that the faulty injector or injectors have been replaced 5 to remember, and the provisional learning mode and the change point learning mode can be canceled. The advantages of the present invention are described below.
Wurde in einem Common-Rail-Brennstoffeinspitzsystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und der vorstehenden Beschreibung der stabile Leerlaufzustand erreicht, dann wird die vorläufige Lernbetriebsart durchgeführt, und es erfolgt danach eine Umschaltung der vorläufigen Lernbetriebsart zu der Änderungspunktlernbetriebsart. Auf diese Weise kann die Änderungspunktlernbetriebsart durchgeführt werden, wobei der Korrekturbetrag der vorläufigen Lernbetriebsart verwendet wird. Die erforderliche Verarbeitungszeit der Verarbeitung der Änderungspunktlernbetriebsart kann somit verkürzt werden. Ferner wird die vorläufige Lernbetriebsart vor der Durchführung der Änderungspunktlernbetriebsart durchgeführt, sodass die Änderungspunktlernbetriebsart zum Vermeiden einer plötzlichen Drehmomentdifferenz vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt nach einer Verminderung der Einspritzmengenänderung durchgeführt werden kann, die durch die individuellen Unterschiede der Injektoren 5 oder die Alterung der Injektoren 5 bewirkt werden. Auf diese Weise kann die Verlässlichkeit jedes im Rahmen der Änderungspunktlernbetriebsart berechneten Korrekturbetrags verbessert werden.In a common rail fuel injection system according to the present embodiment and the above description, when the stable idling state has been achieved, the preliminary learning mode is carried out, and the preliminary learning mode is then switched to the change point learning mode. In this way, the change point learning mode can be performed using the correction amount of the preliminary learning mode. The processing time required for processing the change point learning mode can thus be shortened. Further, the preliminary learning mode is performed before the change point learning mode is performed, so that the change point learning mode for avoiding a sudden torque difference can be performed before and after the injection pattern change point after reducing the injection amount change caused by the individual differences of the injectors 5 or the aging of the injectors 5 be effected. In this way, the reliability of each correction amount calculated in the change point learning mode can be improved.
Zur Zeit des Vorliegens des stabilen Leerlaufzustands wird die vorläufige Lernbetriebsart zu der Änderungspunktlernbetriebsart nach der Vollendung der vorläufigen Lernbetriebsart umgeschaltet. Wird die N-fache Einspritzung, die die erste vorbestimmte Anzahl (die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen: Ninj = 5 Mal) je Zyklus in der vorläufigen Lernbetriebsart zu der Anzahl K (K ist eine zweite vorbestimmte Anzahl und ist N-1 in dem vorläufigen Beispiel) für K-malige Einspritzungen (die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen Ninj = 4 Mal) je Zyklus in der Änderungspunktlern-1-Betriebsart umgeschaltet, dann wird die Einspritzpulszeitdauer jedes der anfänglichen drei Piloteinspritzungen auf das Einspritzpulsintervall (TON) eingestellt, das das gleiche ist, wie dasjenige der vorläufigen Lernbetriebsart, und die Einspritzpulszeitdauer der letzten vier Haupteinspritzungen wird auf eine beliebige Bezugseinspritzpulszeitdauer (das Einspritzpulsintervall: T1B) eingestellt. Alternativ kann die Bezugseinspritzpulszeitdauer (T1B) der vierten Haupteinspritzung auf einen Wert eingestellt werden, der erhalten wird durch Subtrahieren der Bezugseinspritzpulszeitdauern der anfänglichen drei Piloteinspritzungen von der Einspritzpulszeitdauer, die erforderlich ist zum Erzielen einer Gesamteinspritzmenge (TotaIQ) zur Zeit des Leerlaufablaufs. Ferner kann alternativ die Bezugseinspritzpulszeitdauer (T1B) der vierten Haupteinspritzung durch ein vorbestimmtes Verhältnis, von beispielsweise 1:2 oder 2:3 bezüglich der korrigierten Einspritzpulszeitdauer (TON) eingestellt werden.At the time of the stable idle state, the preliminary learning mode is switched to the change point learning mode after the preliminary learning mode is completed. When the N-times injection that the first predetermined number (the number of multiple injections: Ninj = 5 times) per cycle in the preliminary learning mode becomes the number K (K is a second predetermined number and is N-1 in the preliminary example) for K-times injections (the number of multiple injections Ninj = 4 times) per cycle in the change point learning 1 mode, then the injection pulse duration of each of the initial three pilot injections is set to the injection pulse interval (TON) which is the same as that of the preliminary learning mode, and the injection pulse duration of the last four main injections is set to an arbitrary reference injection pulse duration (the injection pulse interval: T1B). Alternatively, the reference injection pulse duration (T1B) of the fourth main injection may be set to a value obtained by subtracting the reference injection pulse duration of the initial three pilot injections from the injection pulse duration required to obtain a total injection amount (TotaIQ) at idle time. Furthermore, the reference injection pulse duration (T1B) of the fourth main injection can alternatively be set by a predetermined ratio, for example 1: 2 or 2: 3 with respect to the corrected injection pulse duration (TON).
Tritt zu dieser Zeit eine plötzliche Drehmomentänderung (Drehmomentanstieg) zwischen vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt auf, dann wird sich die Maschinendrehzahl in Abhängigkeit von der plötzlichen Drehmomentdifferenz ändern. Wird die Einspritzpulszeitdauer für die vierte Haupteinspritzung in genauer Weise in Verbindung mit einer Änderung der Maschinendrehzahl angepasst, dann kann eine Drehzahldifferenz zwischen der Maschinendrehzahl und der Sollleerlaufdrehzahl vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt in der Weise gesteuert werden, dass sie innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt. Eine Pulszeitdauerdifferenz (dT1N = T1N - T1B) zwischen der korrigierten Einspritzpulszeitdauer (dem Einspritzpulsintervall: T1N) und der Bezugseinspritzpulszeitdauer (dem Einspritzpulsintervall: T1B) wird in dem Speicher, wie einem EEPROM oder dem Standby-RAM für den Injektor 5 jedes Zylinders gespeichert.At this time, if there is a sudden torque change (torque increase) between before and after the injection pattern change point, the engine speed will change depending on the sudden torque difference. If the injection pulse duration for the fourth main injection is precisely adjusted in connection with a change in the engine speed, then a speed difference between the engine speed and the target idle speed before and after the injection pattern change point can be controlled in such a way that it is within a predetermined value range. A pulse duration difference (dT1N = T1N - T1B) between the corrected injection pulse duration (the injection pulse interval: T1N) and the reference injection pulse duration (the injection pulse interval: T1B) is stored in the memory, such as an EEPROM or the standby RAM for the injector 5 saved for each cylinder.
In gleichartiger Weise wird dies wiederholt für die Änderungspunktlern-2-Betriebsart mit drei Einspritzungen je Zyklus (erste und zweite Einspritzungen sind die Gleichen wie diejenigen der Änderungspunktlern-l-Betriebsart), der Änderungspunktlern-3-Betriebsart mit zwei Einspritzungen je Zyklus (die erste Einspritzung ist die Gleiche wie diejenige der Änderungspunktlern-1-Betriebsart und der Änderungspunktlern-2-Betriebsart), und der Änderungspunktlern-4-Betriebsart der einzigen Einspritzung je Zyklus in dieser Reihenfolge durchgeführt. Auf diese Weise können die Injektoreinspritzcharakteristika des Injektors 5 jedes Zylinders ermittelt werden. Jeder Korrekturbetrag, der in der Änderungspunktlernbetriebsart berechnet wurde, wird in dem TQ-Q-Kennfeld bei der tatsächlichen Verwendung (dem Kennfeld zur Angabe der Brennstoffeinspritzmenge relativ zu der Brennstoffpulszeitdauer) reflektiert durch Verwendung der Zweipunktinterpolationstechnik oder der mathematischen Gleichung (Korrekturkoeffizient), sodass die Injektoreinspritzvariationen des Injektors 5 infolge der individuellen Unterschiede der Injektoren 5 oder der Alterung der Injektoren 5 vermindert sind, d.h. es wird die plötzliche Drehmomentdifferenz infolge der Änderungen in der tatsächlichen Einspritzmenge relativ zu der Einspritzpulszeitdauer (das Einspritzpulsintervall des Bezugseinspritzpulses) vermindert.Similarly, this is repeated for the change point learn 2 mode with three injections per cycle (first and second injections are the same as those of the change point learn 1 mode), the change point learn 3 mode with two injections per cycle (the first Injection is the same as that of the change point learning 1 mode and the change point learning 2 mode, and the change point learning 4 mode of the single injection per cycle is performed in this order. In this way, the injector injection characteristics of the injector 5 of each cylinder can be determined. Each correction amount calculated in the change point learning mode is reflected in the TQ-Q map in actual use (the map for indicating the fuel injection amount relative to the fuel pulse duration) by using the two-point interpolation technique or the mathematical equation (correction coefficient) so that the Injector injection variations of the injector 5 as a result of the individual differences in injectors 5 or the aging of the injectors 5 are decreased, that is, the sudden torque difference due to the changes in the actual injection amount relative to the injection pulse duration (the injection pulse interval of the reference injection pulse) is decreased.
Liegen ferner die Änderungstendenzen (Beziehungen) des Korrekturbetrags (dT1N) der Änderungspunktlern-1-Betriebsart, der Korrekturbetrag (dT2N) der Änderungspunktlern-2-Betriebsart, der Korrekturbetrag (dT3N) der Änderungspunktlern-3-Betriebsart, der Korrekturbetrag (dT4N) der Änderungspunktlern-4-Betriebsart), die durch das Lernen in der Änderungspunktlernbetriebsart korrigiert (berechnet) wurden, innerhalb des vorbestimmten Wertebereichs, dann wird der Korrekturbetrag für die Grundinjektoreinspritzcharakteristika berechnet und mittels der Zweipunktinterpolationstechnik oder der mathematischen Gleichung korrigiert. Somit kann auf diese Weise in dem gesamten Betriebsbereich der Maschine 1 eine relativ genaue Einspritzmengenkorrektur durchgeführt werden. Zur Zeit der normalen Verwendung wird jeder Korrekturbetrag der Änderungspunktlernbetriebsart in dem gesamten Betriebsbereich der Maschine 1 reflektiert, sodass Änderungen in der tatsächlichen Einspritzmenge relativ zur Einspritzpulszeitdauer (dem Einspritzpulsintervall des Bezugseinspritzpuls) infolge beispielsweise individueller Unterschiede in den Injektoren 5 oder der Alterung der Injektoren 5 vermindert werden.Further, there are the change tendencies (relationships) of the correction amount (dT1N) of the change point learning 1 mode, the correction amount (dT2N) of the change point learning 2 mode, the correction amount (dT3N) of the change point learning 3 mode, the correction amount (dT4N) of the change point learning -4 mode) corrected (calculated) by learning in the change point learning mode within the predetermined range of values, then the correction amount for the basic injector characteristics is calculated and corrected using the two-point interpolation technique or the mathematical equation. Thus, in this way it can be used in the entire operating range of the machine 1 a relatively accurate injection quantity correction can be carried out. At the time of normal use, each correction amount becomes the change point learning mode in the entire operating range of the machine 1 reflected, so that changes in the actual injection quantity relative to the injection pulse duration (the injection pulse interval of the reference injection pulse) as a result of, for example, individual differences in the injectors 5 or the aging of the injectors 5 be decreased.
Es ist beispielsweise möglich, eine abrupte Drehmomentdifferenz vor und nach dem Einspritzmusteränderungspunkt, bei dem eine Änderung des Einspritzmusters stattfindet, zu vermindern (beispielsweise die Änderung zwischen den fünf Einspritzungen je Zyklus und den drei Einspritzungen je Zyklus, der Änderung zwischen den drei Einspritzungen je Zyklus und den zwei Einspritzungen je Zyklus, der Änderung des Pilotintervalls zwischen dem langen Intervall und dem kurzen Intervall, oder der Änderung zwischen den Mehrfacheinspritzungen und der einfachen Einspritzung, wie es in 9 dargestellt ist). Auch in dem Fall, dass das Einspritzmuster bei dem Einspritzmusteränderungspunkt infolge einer Beschleunigungsanforderung oder Verzögerungsanforderung durch den Fahrer der Maschine entsprechend einem plötzlichen Niederdrücken des Beschleunigungspedals oder einem plötzlichen Lösen des Beschleunigungspedals durch den Fahrer umgeschaltet wird, auch wenn die Änderung zwischen der Einzeleinspritzung je Zyklus und den Mehrfacheinspritzungen je Zyklus, die Änderung der Anzahl der Mehrfacheinspritzungen von einer zur anderen oder die Änderung des Intervalls der Mehrfacheinspritzungen von einem zum anderen auftritt, wird eine plötzliche Drehmomentdifferenz nicht erzeugt. Auf diese Weise ist eine sanfte Beschleunigung oder Verzögerung gewährleistet und es wird eine Verbesserung der Fahrbarkeit erreicht.For example, it is possible to reduce an abrupt torque difference before and after the injection pattern change point at which a change in the injection pattern takes place (for example, the change between the five injections per cycle and the three injections per cycle, the change between the three injections per cycle and the two injections per cycle, the change in the pilot interval between the long interval and the short interval, or the change between the multiple injections and the single injection, as shown in FIG 9 is shown). Even in the case that the injection pattern is switched at the injection pattern change point due to an acceleration request or a deceleration request by the driver of the machine corresponding to a sudden depression of the accelerator pedal or a sudden release of the accelerator pedal by the driver, even if the change between the single injection per cycle and the Multiple injections per cycle, the change in the number of multiple injections from one to another, or the change in the interval of the multiple injections from one to another occurs, a sudden torque difference is not generated. In this way, smooth acceleration or deceleration is ensured and an improvement in drivability is achieved.
Die Anzahl der Änderungspunktlernbetriebsarten ist hierbei frei zu wählen. Ebenfalls ist die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen in jeder Änderungspunktlernbetriebsart frei änderbar. Ist die Anzahl der Änderungspunktlernbetriebsarten relativ groß, dann kann eine genauere Korrektur durch das Lernen erreicht werden, und es wird der Lernwert weiter verlässlicher. In dem Fall, dass die Änderung umgeschaltet wird von N-maligen Einspritzungen je Zyklus, das der vorläufigen Lernbetriebsart entspricht, zu den K-maligen Einspritzungen je Zyklus, wobei dies die Änderungspunktlern-1-Betriebsart ist, ist es erlaubt, die Anzahl der Einspritzungen je Zyklus von der höheren Anzahl zu der niedrigeren Anzahl (beispielsweise von fünf Einspritzungen je Zyklus in der vorläufigen Lernbetriebsart zu vier Einspritzungen je Zyklus in der Änderungspunktlern-1-Betriebsart) oder alternativ von der niedrigen Anzahl zu der höheren Anzahl (beispielsweise von fünf Einspritzungen je Zyklus in der vorläufigen Lernbetriebsart zu den sechs Einspritzungen je Zyklus in der Änderungspunktlern-1-Betriebsart) umzuschalten. In dem vorliegenden Fall wird die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen um ein (1) jedes Mal dann vermindert, wenn die Änderungspunktlernbetriebsart von der Änderungspunktlern-1-Betriebsart zu der Änderungspunktlern-2-Betriebsart oder von der Änderungspunktlern-2-Betriebsart zu der Änderungspunktlern-3-Betriebsart, oder von der Änderungspunktlern-3-Betriebsart zu der Änderungspunktlern-4-Betriebsart umgeschaltet wird. Es kann jedoch auch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen um zwei (2) oder mehr vermindert oder kann um eins (1) oder mehr in jedem Falle des vorstehenden Umschaltvorgangs erhöht werden.The number of change point learning modes can be freely selected. The number of multiple injections can also be freely changed in each change point learning mode. If the number of the change point learning modes is relatively large, more precise correction can be achieved by learning, and the learning value becomes more reliable. In the case that the change is switched from the N times injections per cycle corresponding to the preliminary learning mode to the K times injections per cycle which is the change point learning 1 mode, the number of injections is allowed per cycle from the higher number to the lower number (e.g. from five injections per cycle in the preliminary learning mode to four injections per cycle in the change point learning 1 mode) or alternatively from the lower number to the higher number (e.g. from five injections each Cycle in the preliminary learning mode to the six injections per cycle in the change point learning 1 mode). In the present case, the number of multiple injections is decreased by one (1) every time the change point learning mode is changed from the change point learn 1 mode to the change point learn 2 mode or from the change point learn 2 mode to the change point learn 3 mode. Mode, or is switched from the change point learning 3 mode to the change point learning 4 mode. However, the number of multiple injections may be decreased by two (2) or more, or may be increased by one (1) or more in each case of the above switching operation.
Ferner können die Piloteinspritzung zu dem Piloteinspritzintervall, die Piloteinspritzung zu dem Haupteinspritzintervall die Bezugseinspritzpulszeitdauer jeder Piloteinspritzung und die Bezugseinspritzpulszeitdauer jeder Haupteinspritzung auf beliebige Werte eingestellt werden. In dem Fall, dass zwei oder mehr Piloteinspritzungen je Zyklus durchgeführt werden, wird die Bezugseinspritzpulszeitdauer jeder Piloteinspritzung als ein einheitliches Pulsintervall eingestellt. Alternativ kann die Bezugseinspritzpulszeitdauer jeder Piloteinspritzung entsprechend einem Verhältnis eingestellt werden. Beispielsweise können die Bezugseinspritzpulszeitdauer der anfänglichen Piloteinspritzung und die Bezugseinspritzpulszeitdauer der nachfolgenden Piloteinspritzung entsprechend eines Verhältnisses von 1:2 oder 2:3 eingestellt werden. In diesem Fall kann die Drehzahldifferenz zwischen der mittleren Maschinendrehzahl und der vorbestimmten Drehzahl (Sollleerlaufdrehzahl) auf der Basis des Verhältnisses der Bezugseinspritzpulszeit-dauern der Piloteinspritzungen geändert werden.Further, the pilot injection at the pilot injection interval, the pilot injection at the main injection interval, the reference injection pulse duration of each pilot injection and the reference injection pulse duration of each main injection can be set to arbitrary values. In the event that two or more pilot injections are performed per cycle, the reference injection pulse duration of each pilot injection is set as a uniform pulse interval. Alternatively, the reference injection pulse duration of each pilot injection may be set according to a ratio. For example, the reference injection pulse duration of the initial pilot injection and the reference injection pulse duration of the subsequent pilot injection can be set according to a ratio of 1: 2 or 2: 3. In this case, the speed difference between the mean engine speed and the predetermined speed (target idle speed) can be changed based on the ratio of the reference injection pulse durations of the pilot injections.
Abwandlungen des vorstehenden Ausführungsbeispiels werden nachstehend beschrieben.Modifications of the above embodiment will be described below.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird die lernende Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem Common-Rail-Brennstoffeinspritzsystem angewendet. Alternativ kann die lernende Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Brennstoffsystem einer Brennkraftmaschine angewendet werden, die keinen Common-Rail 4 aufweist und die ein elektromagnetisches Betätigungsglied oder ein piezoelektrisches Betätigungsglied zum Antreiben des Ventilkörpers des Injektors 5 in der Ventilöffnungsrichtung zum Einspritzen einer entsprechenden Brennstoffmenge ansteuert, die dem Einspritzmengenanweisungswert (der angewiesenen Einspritzzeitdauer, der Einspritzpulszeitdauer) entspricht. Im Fall des Mehrfacheinspritzvorgangs ist es möglich, eine oder mehrere Piloteinspritzungen vor der Haupteinspritzung und/oder eine oder mehrere Nacheinspritzungen nach der Haupteinspritzung vorzunehmen.In the above embodiment, the learning injection amount control device according to the present invention is applied to the common rail fuel injection system. Alternatively, the learning injection amount control device according to the present invention can be applied to a fuel system of an internal combustion engine other than a common rail 4th and which comprises an electromagnetic actuator or a piezoelectric actuator for driving the valve body of the injector 5 drives in the valve opening direction to inject a corresponding amount of fuel that corresponds to the injection amount instruction value (the instructed injection period, the injection pulse period). In the case of the multiple injection process, it is possible to carry out one or more pilot injections before the main injection and / or one or more post-injections after the main injection.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist eine Funktion der Stabilleerlaufzustanderfassungseinrichtung zur Erfassung der niedrigen Belastung und einer niedrigen Drehzahl, d.h. des stabilen Leerlaufzustands (Nichtbelastungs-Brennstoffverbrauchszustand), wenn sämtliche der in 2 angegebenen Bedingungen erfüllt sind, enthalten. Der stabile Leerlaufzustand der Maschine 1 kann in effektiverer Weise in Verbindung mit anderen Eingangsinformationen erfasst werden, wie beispielsweise anhand einer Information der Erfassung eines EIN-Signals einer Parkbremse, einer Information des Vergrößerns/Verkleinerns einer elektrischen Last, wie beispielsweise eines Frontlichts, eines Fahrzeug-Audiosystems, eines Klimaanlagensystemschalters, eines Heizschalters oder eines Lüfterschalters, einer Information zur Einstellung einer Getriebeposition eines Getriebes auf eine N-Position (neutral), einer Information zur Einstellung eines Auswählhebels auf einen N-Bereich oder einen P-Bereich und/oder einer Information zum Betätigen eines Kupplungspedals durch den Fahrer.In the above embodiment, a function of the steady idle state detection means is to detect the low load and low speed, that is, the stable idle state (no load fuel consumption state) when all of the in 2 specified conditions are met. The stable idle state of the machine 1 can be detected more effectively in conjunction with other input information such as information of detection of an ON signal of a parking brake, information of increasing / decreasing an electric load such as a headlight, a car audio system, an air conditioning system switch, a Heating switch or a fan switch, information for setting a gear position of a gearbox to an N position (neutral), information for setting a selector lever to an N range or a P range and / or information for actuating a clutch pedal by the driver .
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel werden die vorläufige Lernbetriebsart und die Änderungspunktlernbetriebsart durchgeführt, wenn der stabile Leerlauszustand hergestellt ist. Alternativ kann die vorläufige Lernbetriebsart und die Änderungspunktlernbetriebsart durchgeführt werden, wenn ein entsprechender, in dem Fahrzeug vorgesehener manueller Schalter eingeschaltet wird, oder wenn der Nichtbelastungs-Brennstoffverbrauchszustand hergestellt ist, oder wenn eine andere Bedingung zur Durchführung des Lernens erfüllt ist. Die Zeit der Erfüllung der anderen Bedingungen zur Durchführung des Lernens kann dabei die Zeit einschließen, bei der die Anzahl der Abschaltvorgänge des Zündschalters eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, oder die Fahrentfernung des Fahrzeugs eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, oder die Betriebszeit der Maschine eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, oder der Verschlechterungsbetrag des Injektors 5 infolge einer Änderung in der Brennstoffmenge durch eine Alterung des Injektors 5 eine vorbestimmte Bedingung erfüllt.In the above embodiment, the preliminary learning mode and the change point learning mode are performed when the stable idle state is established. Alternatively, the preliminary learning mode and the change point learning mode may be performed when a corresponding manual switch provided in the vehicle is turned on, or when the non-load fuel consumption state is established, or when another condition for performing the learning is met. The time for fulfilling the other conditions for carrying out the learning can include the time in which the number of times the ignition switch is turned off fulfills a predetermined condition, or the driving distance of the vehicle fulfills a predetermined condition, or the operating time of the machine fulfills a predetermined condition, or the amount of deterioration of the injector 5 as a result of a change in the amount of fuel due to aging of the injector 5 satisfies a predetermined condition.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird das Standby-RAM oder das EEPROM als eine Lernwertspeichereinrichtung und eine VorläufiglernwertSpeichereinrichtung verwendet. Alternativ kann anstelle des Standby-RAM oder des EEPROM ein anderes Speichermedium wie beispielsweise ein nichtflüchtiger Speicher (beispielsweise ein EEPROM oder ein Flash-Speicher), eine DVD-ROM, ein CD-ROM, oder eine flexible Disk zum Speichern jedes Korrekturbetrags verwendet werden. Auch in einem derartigen Fall wird der Inhalt der Speichereinrichtung erhalten, auch nach Ausschalten des Zündschalters (IG EIN) oder nach dem Entfernen des Maschinenschlüssels (Zündschlüssel) von dem Zündschloss.In the above embodiment, the standby RAM or the EEPROM is used as a learning value storage device and a provisional learning value storage device. Alternatively, instead of the standby RAM or the EEPROM, another storage medium such as a non-volatile memory (e.g., an EEPROM or a flash memory), a DVD-ROM, a CD-ROM, or a flexible disk may be used for storing each correction amount. Even in such a case, the contents of the memory device are retained even after the ignition switch is turned off (IG ON) or after the machine key (ignition key) has been removed from the ignition lock.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird der Korrekturbetrag (der vorläufige Lernwert, der Lernwert) zur Korrektur der Einspritzpulszeitdauer unter dem Common-Rail-Druck (Brennstoffeinspritzdruck) des stabilen Leerlaufzustands in der vorläufigen Lernbetriebsart und der Änderungspunktlernbetriebsart berechnet. Alternativ kann der Korrekturbetrag (der vorläufige Lernwert, der Lernwert) zur Korrektur der Einspritzpulszeitdauer unter unterschiedlichen Einspritzdrücken (beispielsweise dem Common-Rail-Druck zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs mit 20 km/h, dem Common-Rail-Druck zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs mit 40 km/h und dem Common-Rail-Druck bei dem Fahren des Fahrzeugs mit 60 km/h) berechnet werden, die unterschiedlich sind zu dem Common-Rail-Druck zur Zeit des stabilen Leerlaufzustands. In weiteren Alternativen kann der Korrekturbetrag (der vorläufige Lernwert, der Lernwert) zur Korrektur der Einspritzpulszeitdauer unter unterschiedlichen mehrfachen Maschinendrehzahlen, unterschiedlichen Maschinenbelastungen oder unterschiedlichen mehrfachen Maschinendrehmomenten berechnet werden. Auf diese Weise kann die Einspritzpulszeitdauer unter unterschiedlichen Brennstoffeinspritzdrücken, mit unterschiedlichen Maschinendrehzahlen, den unterschiedlichen Maschinenbelastungen oder den unterschiedlichen Maschinendrehmomenten korrigiert werden, die hauptsächlich beim alltäglichen Fahren des Fahrzeugs verwendet werden.In the above embodiment, the correction amount (the provisional learning value, the learning value) for correcting the injection pulse duration under the common rail pressure (fuel injection pressure) of the steady idle state in the provisional learning mode and the change point learning mode is calculated. Alternatively, the correction amount (the provisional learning value, the learning value) for correcting the injection pulse duration under different injection pressures (for example, the common rail pressure at the time of running the vehicle at 20 km / h, the common rail pressure at the time of running the Vehicle at 40 km / h and the common rail pressure when the vehicle is running at 60 km / h), which are different from the common rail pressure at the time of the stable idling state. In further alternatives, the correction amount (the preliminary learned value, the learned value) for correcting the injection pulse duration can be calculated under different multiple engine speeds, different engine loads or different multiple engine torques. In this way, the injection pulse duration can be corrected under different fuel injection pressures, different engine speeds, different engine loads, or different engine torques, which are mainly used in everyday driving of the vehicle.
Für Einspritzdrücke, Maschinendrehzahlen, Maschinenbelastungen oder die Maschinendrehmomente, die andere Werte als die vorstehend beschriebenen annehmen, ist es möglich, die Einspritzpulszeitdauer über den gesamten Betriebsbereich der Maschine 1 mittels einer Kennfeldinterpolationstechnik zu korrigieren. Ferner kann der Korrekturbetrag der Einspritzpulszeitdauer, der unter dem stabilen Leerlaufzustand erhalten wurde, in den Kennfeldern (TQ-Q-Kennfelder) zur Angabe der Einspritzmenge relativ zu der Einspritzpulszeitdauer (dem Einspritzpulsintervall) für verschiedene Mehrfacheinspritzdrücke, für verschiedene Mehrfachmaschinendrehzahlen, für verschiedene Mehrfachmaschinenbelastungen, oder für verschiedene Mehrfachmaschinendrehmomente reflektiert werden durch Addieren entsprechender Korrekturkoeffizienten zum Überschreiben der mehrfachen TQ-Q-Kennfelder, die zuvor in der Speichereinrichtung gespeichert wurden. Es ist auch in diesem Fall möglich, die Einspritzpulszeitdauer über den gesamten Betriebsbereich der Maschine 1 zur korrigieren.For injection pressures, engine speeds, engine loads or the engine torques which assume values other than those described above, it is possible to adjust the injection pulse duration over the entire operating range of the engine 1 correct by means of a map interpolation technique. Furthermore, the correction amount of the injection pulse duration obtained under the stable idling state can be found in the maps (TQ-Q maps) for specifying the injection amount relative to the injection pulse duration (the injection pulse interval) for various multiple injection pressures, for various multiple engine speeds, for various multiple engine loads, or for different multiple engine torques are reflected by adding appropriate correction coefficients for overwriting the multiple TQ-Q maps previously stored in the memory device. In this case, too, it is possible to adjust the injection pulse duration over the entire operating range of the machine 1 to correct.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird das Einspritzmuster entsprechend dem Maschinendrehmoment (oder dem Fahreranforderungsdrehmoment) und der Maschinendrehzahl (NE) umgeschaltet. Alternativ kann das Einspritzmuster entsprechend der Anweisungseinspritzmenge (QFIN) und der Maschinendrehzahl (NE) umgeschaltet werden. In einer weiteren Alternative kann das Einspritzmuster entsprechend dem Beschleunigungseinrechnungsöffnungsgrad (ACCP) und der Maschinendrehzahl (NE) umgeschaltet werden. In einem Fall, bei dem jeder Korrekturbetrag (endgültiger Korrektur-betrag), der in der Änderungspunktlernbetriebsart berechnet wurde, in den unterschiedlichen Betriebsbereich reflektiert wird (beispielsweise dem Bereich mit niedriger Geschwindigkeit und mittlerer Belastung, dem Bereich mit niedriger Geschwindigkeit und hoher Belastung, dem Bereich mit mittlerer Geschwindigkeit und einer niedrigen Belastung, dem Bereich mit mittlerer Geschwindigkeit und mittlerer Belastung, dem Bereich mit mittlerer Geschwindigkeit und hoher Belastung, dem Bereich mit hoher Geschwindigkeit und niedriger Belastung, dem Bereich mit hoher Geschwindigkeit und mittlerer Belastung und dem Bereich mit hoher Geschwindigkeit und hoher Belastung), in dem die Maschinendrehzahl oder das Maschinendrehmoment oder der Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrad unterschiedlich ist zu demjenigen der vorläufigen Lernbetriebsart und der Änderungspunktlernbetriebsart (der stabile Leerlaufzustand, ein Bereich niedriger Geschwindigkeit und niedriger Belastung), sollte ein Korrekturkoeffizient, der einer Änderung (beispielsweise einer Änderung in dem Drehmoment) des Betriebsbereichs entspricht, bei jedem Korrekturbetrag (endgültigen Korrekturbetrag) angewendet werden, sodass die mehrfachen TQ-Q-Kennfelder, die für die jeweiligen Betriebsbereiche zuvor in der Speichereinrichtung gespeichert wurden, überschrieben werden können. Auf diese Weise wird jeder Korrekturbetrag (endgültiger Korrekturbetrag) über den gesamten Betriebsbereich der Maschine 1 reflektiert bzw. berücksichtigt.In the above embodiment, the injection pattern is switched according to the engine torque (or the driver request torque) and the engine speed (NE). Alternatively, the injection pattern may be switched according to the command injection amount (QFIN) and the engine speed (NE). In a further alternative, the injection pattern can be switched according to the acceleration allowance opening degree (ACCP) and the engine speed (NE). In a case where each correction amount (final correction amount) calculated in the change point learning mode is reflected in the different operation area (for example, the low speed and medium load area, the low speed and high load area, the area medium speed and low load, the medium speed and medium load area, the medium speed and high load area, the high speed and low load area, the high speed and medium load area, and the high speed area and high load) in which the engine speed or the engine torque or the accelerator opening degree is different from those of the preliminary learning mode and the change point learning mode (the stable idling state, a low-speed region and low load), a correction coefficient corresponding to a change (for example, a change in torque) in the operating range should be applied to each correction amount (final correction amount) so that the multiple TQ-Q maps previously used for the respective operating areas stored in the storage device can be overwritten. In this way, each correction amount (final correction amount) becomes over the entire operating range of the machine 1 reflected or considered.
Weitere Vorteile und Änderungen sind für den Fachmann auf diesem Gebiet erkennbar. Die Erfindung in ihrem breiteren Sinn ist daher nicht auf die spezifischen Einzelheiten, die dargestellte Vorrichtung und die veranschaulichten Beispiele gemäß der Darstellung und Beschreibung beschränkt.Other advantages and changes will be apparent to those skilled in the art. The invention in its broader sense is therefore not limited to the specific details, apparatus and examples illustrated, as shown and described.
Somit wird in einem Fall, bei dem ein stabiler Leerlaufzustand erreicht ist, wenn die Anzahl der Einspritzungen je Zyklus bei einem Änderungspunkt von fünf Mal einer vorläufigen Lernbetriebsart zu vier Mal umgeschaltet wird, eine Einspritzpulszeitdauer von anfänglich drei Einspritzungen auf eine einheitliche Einspritzzeitdauer (TON) eingestellt, die die gleiche ist, wie diejenige der vorläufigen Lernbetriebsart, und eine Bezugseinspritzpulszeitdauer der vierten Einspritzung wird auf einen entsprechenden Wert (T1B) eingestellt. Die Einspritzpulszeitdauer der vierten Einspritzung wird entsprechend einer Änderung in der Maschinendrehzahl genau angepasst. Eine Differenz (dT1N = T1N - T1B) zwischen der angepassten Einspritzpulszeitdauer und der Bezugseinspritzpulszeitdauer wird als ein Korrekturbetrag einer Änderungspunktlern-1-Betriebsart in einer Speichereinrichtung (10) gespeichert.Thus, in a case where a stable idle state is reached when the number of injections per cycle is switched from five times of a preliminary learning mode to four times at a change point, an injection pulse duration of initially three injections is set to a uniform injection duration (TON) which is the same as that of the preliminary learning mode, and a reference injection pulse duration of the fourth injection is set to a corresponding value (T1B). The injection pulse duration of the fourth injection is precisely adjusted in accordance with a change in the engine speed. A difference (dT1N = T1N - T1B) between the adjusted injection pulse duration and the reference injection pulse duration is stored as a correction amount of a change point learning 1 mode in a storage device ( 10 ) saved.
