DE102006000358B4

DE102006000358B4 - Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem für ein Sammler-Kraftstoffeinspritzgerät

Info

Publication number: DE102006000358B4
Application number: DE102006000358.6A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Takama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: JP4497045B2; JP2007023990A; DE102006000358A1

Abstract

Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem (20, 30) für ein Sammlerkraftstoffeinspritzgerät mit einem Sammler (12), der Kraftstoff in einem hoch mit Druck beaufschlagten Zustand sammelt, einer Kraftstoffzufuhrpumpe (6), die eine Zufuhr des Kraftstoffs zu dem Sammler (12) unter Druck durchführt, und einem Kraftstoffeinspritzventil (16), das den in dem Sammler (12) gesammelten Kraftstoff einspritzt, wobei das System (20, 30) umfasst: einen Drucksensor (20), der einen Kraftstoffdruck in dem Sammler (12) feststellt; eine Bestimmungseinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30), die ein Betätigungsausmaß des Kraftstoffeinspritzventils (16) gemäß einer von dem Kraftstoffeinspritzventil (16) einzuspritzenden, verlangten Kraftstoffeinspritzmenge und dem durch den Drucksensor (20) festgestellten Kraftstoffdruck bestimmt; und eine Kraftstoffeinspritzventilsteuerung (30), die einen Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils (16) durch das durch die Bestimmungseinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30) bestimmte Betätigungsausmaß steuert; gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30), die einen Korrekturwert zum Korrigieren des Betätigungsausmaßes berechnet, um so einen Unterschied eines tatsächlichen Verhaltens des durch den Drucksensor (20) während des Einspritzvorgangs des Kraftstoffeinspritzventils (16) erfassten Kraftstoffdrucks von einem Standardverhalten des Kraftstoffdrucks zu reduzieren, und das Betätigungsausmaß in einem folgenden Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils (16) mit dem Korrekturwert korrigiert, wobei das System (20, 30) für das Sammlerkraftstoffeinspritzgerät mit der Kraftstoffzufuhrpumpe (6) vorgesehen ist, die eine Vielzahl von Kolben aufweist, von denen eine Hin- und Herbewegung die Zufuhr des Kraftstoffs zu dem Sammler (12) unter Druck durchführt; und die Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30) den Korrekturwert unabhängig für jeden der Kolben berechnet, um so den Unterschied zwischen dem tatsächlichen Verhalten des durch den Drucksensor (20) während des Einspritzvorgangs des Einspritzventils (16) bei einer Zeit nahe der Druckzufuhr des Kraftstoffs durch jeden der Kolben festgestellten Kraftstoffdrucks und dem Standardverhalten des Kraftstoffdrucks zu reduzieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem zum Steuern von Kraftstoffeinspritzvorgängen eines Sammler-Kraftstoffeinspritzgeräts, das einen Sammler aufweist, der Kraftstoff in einem hoch mit Druck beaufschlagten Zustand sammelt, eine Kraftstoffzufuhrpumpe, die den Kraftstoff unter Druck zu dem Sammler zuführt, und ein Kraftstoffeinspritzventil, das den in dem Sammler gesammelten Kraftstoff einspritzt.
Als Art von Sammler-Kraftstoffeinspritzgerät ist allgemein ein Sammelschienen-Kraftstoffeinspritzgerät (Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät) bekannt, das mit einer Sammelschiene bereitgestellt ist, die als Sammler dient, der Hochdruckkraftstoff zu allen Kraftstoffeinspritzventilen für entsprechende Zylinder einer Dieselmaschine zuführt. Bei dem Sammelschienen-Kraftstoffeinspritzgerät für Dieselmaschinen werden Einspritzbefehlszeiträume zum Betätigen der Kraftstoffeinspritzventile ausgehend von einer verlangten Kraftstoffeinspritzmenge und einem Kraftstoffdruck in der Sammelschiene eingestellt.
Jedoch unterliegt der voranstehend erwähnte Kraftstoffdruck in der Sammelschiene durch eine Druckzufuhr des Kraftstoffs von der Kraftstoffzufuhrpumpe Schwankungen. Somit wird eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge je nachdem geändert, ob ein Kraftstoffzufuhrzeitraum durch die Kraftstoffzufuhrpumpe sich mit dem Einspritzbefehlszeitraum überlappt, sogar, wenn der eingestellte Einspritzbefehlszeitraum konstant ist.
Dabei offenbaren z. B. die Druckschriften JP 2003 222 246 A ( DE 10 303 765 A1 ), JP H08 144 826 A und JP 2005 127 164 A ( DE 10 2004 051 122 A1 ) ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem, das verschiedene Kennfelder zum Berechnen von entsprechenden Einspritzbefehlszeiträumen für einen Zylinder verwendet, in dem der Kraftstoffzufuhrzeitraum durch die Kraftstoffzufuhrpumpe sich mit dem Einspritzbefehlszeitraum des Kraftstoffeinspritzventils überlappt, und einen Zylinder, in dem der Kraftstoffzufuhrzeitraum sich nicht mit dem Einspritzbefehlszeitraum überlappt. Dieses Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem kann Einspritzbefehlszeiträume je nachdem geeignet einstellen, ob der Druckzufuhrzeitraum sich mit dem Einspritzbefehlszeitraum überlappt.
In diesem Zusammenhang sind bei den in der Praxis verwendeten Kraftstoffeinspritzgeräten entsprechende Charakteristiken wie z. B. die Menge von ausfließendem Kraftstoff, der ausfließt, ohne durch die Kraftstoffeinspritzventile in die Brennkammern der Dieselmaschine eingespritzt zu werden, die Abgabecharakteristiken der Kraftstoffzufuhrpumpe, usw. wegen verschiedener einzelner Unterschiede und/oder Verschlechterungen mit der Zeit ungleichmäßig. Somit variiert in dem voranstehend erwähnten Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem diese Ungleichmäßigkeit der entsprechenden Charakteristiken wie z. B. der Menge des ausfließenden Kraftstoffs, die Abgabecharakteristiken der Kraftstoffzufuhrpumpe usw. das Verhalten der Druckzufuhr durch die Kraftstoffzufuhrpumpe wie z. B. durch Aussetzen und Aufheben der Druckzufuhr. Deswegen kann die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge von der verlangten Kraftstoffeinspritzmenge abweichen. Außerdem kann eine Ungleichmäßigkeit von Kraftstoffcharakteristiken wie z. B. ein Viskositätskoeffizient die voranstehend erwähnte Menge ausgeflossenen Kraftstoffs, die Druckzufuhrcharakteristiken usw. variieren. Entsprechend kann bei dem voranstehend erwähnten Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem das Verhalten der Druckzufuhr durch die Kraftstoffzufuhrpumpe wie z. B. Aussetzer und Aufheben der Druckzufuhr durch die Ungleichmäßigkeit der Kraftstoffcharakteristiken variiert werden, so dass die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge von der verlangten Kraftstoffeinspritzmenge abweichen kann.
Außerdem offenbart die Druckschrift EP 1 375 887 A2 ein Kraftstoffeinspritzsteuergerät, in dem eine Größenordnung einer Druckschwankung ausgehend von einem Kraftstoffdruck im Zuge einer Voreinspritzung berechnet wird.
Die Druckschrift DE 197 00 738 C1 offenbart ein Verfahren zur Regelung der Einspritzmengen von Injektoren, welche in einem Einspritzsystem, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, fluidisch mit einer gemeinsamen Druckleitung verbunden sind. In der Brennkraftmaschine ist von einer Kraftstoffpumpe Kraftstoff unter statischem Nenndruck bereitstellbar. Den Injektoren sind jeweils Steuersignale zur Freigabe und zum Schließen mit einer der Einspritzmenge entsprechenden individuellen Einspritzdauer zuführbar, welche von einer Reglereinheit erzeugbar und unter Zugrundelegung eines Messsignals einer in die Druckleitung eingesetzten Druckmessvorrichtung individuell veränderbar sind. Die Druckmessvorrichtung erzeugt das Messsignal aus einer Messung des statischen Differenzdrucks in der Druckleitung jeweils nach dem Schließen eines Injektors. Die Reglereinheit ermittelt aus dem Messsignal die Differenz des Differenzdrucks in der Druckleitung von dem Nenndruck bei Freigabe des Injektors. Außerdem bestimmt sie aus der Druckdifferenz die der Druckleitung entnommene Einspritzmenge. Bei Abweichung der bestimmten Einspritzmenge des jeweiligen Injektors von einem vorbekannten Sollwert korrigiert sie die individuellen Steuersignale des Injektors mit einer der Abweichung vom Sollwert entsprechend veränderten Einspritzdauer.
Die Erfindung wird unter Betrachtung der voranstehend beschriebenen Probleme erreicht, und hat die Aufgabe, ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem für ein Sammler-Kraftstoffeinspritzgerät bereitzustellen, das die Kraftstoffeinspritzvorgänge eines Sammler-Kraftstoffeinspritzgeräts sogar mit hoher Genauigkeit durchführen kann, wenn das Verhalten der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzufuhrpumpe während der Kraftstoffeinspritzvorgänge durch einzelne Unterschiede oder eine Verschlechterung mit der Zeit des Kraftstoffeinspritzgeräts, eine Ungleichmäßigkeit der Kraftstoffcharakteristiken usw. variiert werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden gemäß den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem dient für ein Sammler-Kraftstoffeinspritzgerät mit: einem Sammler, der Kraftstoff in einem hoch mit Druck beaufschlagten Zustand sammelt; einer Kraftstoffzufuhrpumpe, die eine Zufuhr des Kraftstoffs zu dem Sammler unter Druck durchführt; und einem Kraftstoffeinspritzventil, das den in dem Sammler gesammelten Kraftstoff einspritzt.
Das System weist einen Drucksensor, eine Bestimmungseinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß, eine Kraftstoffeinspritzventilsteuerung und eine Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß auf. Der Drucksensor erfasst einen Kraftstoffdruck in dem Sammler. Die Bestimmungseinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß bestimmt ein Betätigungsausmaß des Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer verlangten Kraftstoffeinspritzmenge, die von dem Kraftstoffeinspritzventil einzuspritzen ist, und gemäß dem durch den Drucksensor erfassten Kraftstoffdruck. Die Kraftstoffeinspritzventilsteuerung steuert einen Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils um das durch die Bestimmungseinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß bestimmte Betätigungsausmaß. Die Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß berechnet einen Korrekturwert zum Berechnen des Betätigungsausmaßes derart, dass ein Unterschied eines tatsächlichen Verhaltens des durch den Drucksensor erfassten Kraftstoffdrucks während des Einspritzvorgangs des Kraftstoffeinspritzventils von einem Standardverhalten des Kraftstoffdrucks reduziert wird, und korrigiert das Betätigungsausmaß in einem folgenden Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils mit dem Korrekturwert.
In den Zeichnungen zeigt (zeigen):
1 ein schematisches Diagramm einer gesamten Konstruktion eines Sammler-Kraftstoffeinspritzgeräts, das mit einem Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt ist;
2(a) bis 2(f) Zeitdiagramme von Kraftstoffeinspritzzeiten durch das Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß der ersten Ausführungsform relativ zu Kolbenhüben einer Kraftstoffzufuhrpumpe des Sammler-Kraftstoffeinspritzgeräts;
3(a) bis 3(c) Zeitdiagramme eines Kraftstoffdruckübergangs in der Sammelschiene gemäß einer Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß der ersten Ausführungsform;
4 ein Flussdiagramm eines Steuerungsprozesses durch das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß der ersten Ausführungsform;
5 ein schematisches Diagramm eines dreidimensionalen Kennfelds, das durch das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem in dem Steuerungsprozess gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird;
6 ein schematisches Diagramm eines Schemas zum Speichern des Druckunterschieds in dem Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß der ersten Ausführungsform;
7(a) bis 7(f) Zeitdiagramme von Kraftstoffeinspritzzeiten durch das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem relativ zu Kolbenhüben einer Kraftstoffzufuhrpumpe des Sammler-Kraftstoffeinspritzgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigen; und
8 ein Flussdiagramm eines Steuerungsprozesses durch ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
(Erste Ausführungsform)
Im Folgenden ist ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem für ein Sammlerkraftstoffeinspritzsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 stellt schematisch eine gesamte Konstruktion des Sammlerkraftstoffeinspritzsystems dar, das mit einem Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt ist.
Wie aus 1 ersichtlich ist, wird Kraftstoff in einem Kraftstofftank 2 durch einen Kraftstofffilter 4 zu einer Kraftstoffzufuhrpumpe 6 gesaugt. Die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 wird durch eine Kurbelwelle 8 angetrieben, die eine Abtriebswelle einer Dieselmaschine ist, um auf diese Weise daraus Kraftstoff abzugeben. Insbesondere ist die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 mit einem Ansaugsteuerventil 10 bereitgestellt. Eine Kraftstoffabgabemenge aus der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 wird durch das Steuern des Ansaugsteuerventils 10 eingestellt. Die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 weist zwei Kolben auf, die sich entsprechend zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt hin- und herbewegen, um so Kraftstoff anzusaugen und abzugeben.
Der Kraftstoff wird unter Druck durch die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 zu der Sammelschiene 12 zugeführt. Die Sammelschiene 12 sammelt den unter Druck von der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 zugeführten Kraftstoff in einem Hochdruckzustand und führt den Kraftstoff über Hochdruckkraftstoffdurchtritte 14 zu Kraftstoffeinspritzventilen 16 von entsprechenden Zylindern der Dieselmaschine zu. In der Ausführungsform weist die Dieselmaschine vier Zylinder auf. Die Kraftstoffeinspritzventile 16 sind mit dem Kraftstofftank 2 über Niederdruck-Kraftstoffdurchtritte 18 verbunden.
Das voranstehend beschriebene Maschinensystem hat entsprechende Sensoren wie z. B. einen Kraftstoffdrucksensor 20, der einen Kraftstoffdruck in der Sammelschiene 12 feststellt, einen Kurbelwinkelsensor 22, der einen Drehwinkel der Kurbelwelle 8 feststellt usw., um so einen Antriebszustand und/oder eine Antriebsbedingung der Dieselmaschine festzustellen. Außerdem weist das Maschinensystem einen Beschleunigersensor 24 auf, der ein Betätigungsgrad eines Beschleunigerpedals feststellt, das durch einen Fahrer gemäß einem Beschleunigungsverlangen betätigt wird.
Eine elektronische Steuereinheit (ECU 30), die hauptsächlich durch einen Mikrocomputer ausgebildet ist, erfasst Feststellungssignale der voranstehend beschriebenen entsprechenden Sensoren und steuert eine Ausgangsleistung der Dieselmaschine gemäß den Feststellungssignalen.
Die ECU 30 führt eine Kraftstoffeinspritzsteuerung derart durch, um die Ausgangsleistung der Dieselmaschine wie gewünscht zu steuern. Bei der Kraftstoffeinspritzsteuerung führt die ECU 30 eine Regelung durch, um den Kraftstoffdruck in der Sammelschiene 12 auf einen Sollkraftstoffdruck anzupassen, der gemäß einem Antriebszustand und/oder einer Antriebsbedingung der Dieselmaschine eingestellt ist.
Im Folgenden ist ein Kraftstoffeinspritzsteuerungsprozess durch das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 2(a) bis 2(f) weiter detailliert beschrieben.
2(a) stellt einen Wechsel eines Kraftstoffansaug- und Abgabe-(Druckzufuhr)-Takts eines ersten Kolbens der zwei Kolben dar. 2(b) stellt einen Wechsel eines Kraftstoffansaug- und Abgabe(Druckzufuhr)-Takts eines zweiten Kolbens der zwei Kolben dar. 2(c) bis 2(f) stellen einen Kraftstoffeinspritzbefehlszeitraum für die entsprechenden Kraftstoffeinspritzventile 16 der ersten bis vierten Zylinder dar.
Wie aus 2(a) bis 2(f) ersichtlich ist, wird eine Kraftstoffansaugmenge gemäß einem Betrieb des Ansaugsteuerventils 10 bestimmt, während der erste Kolben oder der zweite Kolben sich zu einem unteren Totpunkt (B. D. C) bewegt. Der zuletzt angesaugte Kraftstoff wird abgegeben, während der erste Kolben oder der zweite Kolben das nächste Mal zu einem oberen Totpunkt (T. D. C) begeben.
In der ersten Ausführungsform wird der Kraftstoff durch das Kraftstoffeinspritzventil 16 des ersten oder des zweiten Zylinders eingespritzt, während der erste Kolben den Kraftstoff unter Druck zu der Sammelschiene 12 zuführt. Der Kraftstoff wird durch das Kraftstoffeinspritzventil 16 des dritten oder des vierten Zylinders eingespritzt, während der zweite Kolben den Kraftstoff unter Druck zu der Sammelschiene 12 zuführt. Auf diese Weise entsprechen in der ersten Ausführungsform die Kraftstoffzufuhrzeiten der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 zu der Sammelschiene 12 eins zu eins (Synchronisation) den Kraftstoffeinspritzzeiten durch das Kraftstoffeinspritzventil 16.
In der ersten Ausführungsform sind die Kraftstoffeinspritzzeiten so angeordnet, dass die Einspritzbefehlszeiträume nicht mit dem Druckzufuhrzeitraum durch die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 überlappen. Somit wird ein Betätigungsausmaß des Kraftstoffeinspritzventils 16 auf eine Bedingung eingestellt, dass die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 während des Einspritzbefehlszeitraums den Kraftstoff nicht unter Druck zu der Sammelschiene 12 zuführt. In der Praxis wird die Einspritzmenge gemäß dem Kraftstoffdruck in der Sammelschiene 12 und dem Einspritzbefehlszeitraum bestimmt. Somit kann eine tatsächliche Einspritzmenge variiert werden, sogar falls der Einspritzbefehlszeitraum gleich ist, je nachdem ob der Einspritzbefehlszeitraum mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt oder nicht. Jedoch wird die tatsächliche Einspritzmenge genau mit den zu bestimmten Zeiten festgestellten Kraftstoffdrücken und dem Einspritzbefehlszeitraum unter der Bedingung gesteuert, dass der Einspritzbefehlszeitraum nicht mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt.
In der Praxis weisen die Kraftstoffeinspritzventile 16 für die entsprechenden Zylinder einzelne Unterschiede voneinander auf, um Mengen von ausfließendem Kraftstoff, der aus den entsprechenden Kraftstoffeinspritzventilen 16 durch die Niederdruckkraftdurchtritte 18 zu dem Kraftstofftank ausfließt, zwischen einander zu variieren. Verschlechterungen mit der Zeit der Kraftstoffeinspritzventile 16 können ebenfalls die Mengen ausfließenden Kraftstoffs ändern. Außerdem weist die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 einzelne Unterschiede in der Größe der Zwischenräume zwischen ihrem Gehäuse und dem Kolben auf, so dass der erste Kolben und der zweite Kolben voneinander unterschiedliche Kraftstoffabgabecharakteristiken aufweisen können. Darüber hinaus können Verschlechterungen der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 mit der Zeit ebenfalls die Kraftstoffabgabecharakteristiken ändern. Außerdem werden die voranstehend erwähnte Menge ausfließenden Kraftstoffs und/oder die Kraftstoffabgabecharakteristiken usw. variiert, falls ein Viskositätskoeffizient des Kraftstoffs durch Eigenschaften des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank 2 geändert wird. Wenn diese Variationen auftreten, wird die Regelung zum Einstellen des festgestellten Kraftstoffdrucks auf einen Sollkraftstoffdruck durchgeführt, um die Menge des unter Druck zugeführten Kraftstoffs zu erhöhen und um die Variation auszugleichen. Als Ergebnis kann der Einspritzbefehlszeitraum sich mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappen.
3(a) bis 3(c) stellen Kraftstoffdruckwechsel in der Sammelschiene 12 in einem Fall dar, bei dem der Einspritzbefehlszeitraum sich mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt, und in einem Fall, bei dem der Einspritzbefehlszeitraum sich nicht mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt. Insbesondere stellt 3(a) den Einspritzbefehlszeitraum für einen beliebigen der voranstehenden Zylinder dar. 3(b) stellt den Kraftstoffdruckwechsel in der Sammelschiene 12 dar. 3(c) stellt einen Druckzufuhrzustandswechsel von einem der beiden Kolben dar.
In 3(b) bezeichnet eine durchgehende Linie den Kraftstoffdruckwechsel in dem Fall, bei dem der Einspritzbefehlszeitraum sich nicht mit dem Druckzufuhrzeitraum durch die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 überlappt. In 3(c) bezeichnet eine Strichpunktlinie den Fall, dass die Druckzufuhrmenge erhöht wird, um den Einspritzbefehlszeitraum mit dem Druckzufuhrzeitraum zu überlappen. Eine Strichpunktlinie in 3(b) bezeichnet den Kraftstoffdruckwechsel in diesem Fall.
Wie aus 3(a) bis 3(c) (insbesondere in 3(b)) ersichtlich ist, wird der Kraftstoffdruckwechsel in der Sammelschiene 12 je nachdem gewechselt, ob der Einspritzbefehlszeitraum sich mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt oder nicht. Zum Beispiel ist ein Druckunterschied ΔPs zwischen einem Kraftstoffdruck bei einem Beginn des Einspritzbefehlszeitraums und einem Kraftstoffdruck bei einem Ende des Einspritzzeitraums in dem Fall größer, bei dem der Einspritzbefehlszeitraum mit dem Druckzufuhrzeitraum nicht überlappt, als ein Druckunterschied ΔPr zwischen diesen in dem Fall, bei dem der Einspritzbefehlszeitraum mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt. Somit kann die tatsächliche Einspritzmenge variieren, sogar falls der Einspritzbefehlszeitraum konstant ist.
In der ersten Ausführungsform steuert unter Betrachtung der voranstehend erwähnten Probleme ein in 4 gezeigter Prozess die tatsächliche Einspritzmenge genau eine gewünschte Einspritzmenge zu sein. Der in 4 gezeigte Prozess wird Zylinder für Zylinder bei vorbestimmten Abständen durch die ECU 30 ausgeführt.
In dieser Prozessfolge fragt (erfasst) die ECU 30 zuerst in einem Schritt S10 den Kraftstoffdruck Ps direkt vor dem Beginn des Einspritzbefehlszeitraums oder der Einspritzbeginnzeit ab, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 festgestellt wird. Dann berechnet in einem Schritt S12 die ECU 30 den Einspritzbefehlszeitraum TQ ausgehend von dem voranstehenden Kraftstoffdruck Ps und einer befohlenen Einspritzmenge. In diesem Zusammenhang ist die befohlene Einspritzmenge die gewünschte Einspritzmenge, die ausgehend von dem Betätigungsausmaß des Beschleunigerpedals berechnet wird, das durch den Beschleunigersensor 24 erfasst wird, und ausgehend von dem Drehwinkel der Kurbelwelle 8, der durch den Kurbelwinkelsensor 22 erfasst wird. Der Einspritzbefehlszeitraum TQ ist ein Zeitraum zum geeigneten Einspritzen des Kraftstoffs durch die befohlene Einspritzmenge bei einer Bedingung, bei der der Einspritzbefehlszeitraum nicht mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt, und bei der der Kraftstoffdruck bei dem Beginn des Einspritzzeitraums der Kraftstoffdruck Ps ist. Der Einspritzbefehlszeitraum TQ wird im Voraus z. B. ausgehend von einem bestimmten Kennfeld berechnet.
Als nächstes bestimmt die ECU 30 in einem Schritt S14, ob zumindest eine Kraftstoffeinspritzung jemals unter im Wesentlichen den gleichen Bedingungen der drei Parameter durchgeführt wurde, wie in der aktuellen Kraftstoffeinspritzung, nämlich Einspritzbefehlszeitraum TQ, voranstehender Kraftstoffdruck Ps und die Einspritzstartzeit T. In einem Fall, bei dem der Schritt S14 zum ersten Mal verarbeitet wird, macht die ECU 30 eine Beurteilung ”Nein” in dem Schritt S14 und der Prozess geht zu einem Schritt S18. In dem Schritt S18 steuert die ECU 30 das Kraftstoffeinspritzventil 16, um aus diesem Kraftstoff einzuspritzen. Wenn der Prozess des Schritts S18 nachfolgend auf die Beurteilung ”Nein” in dem Schritt S14 durchgeführt wird, steuert die ECU 30 das Kraftstoffeinspritzventil 1 mit dem Einspritzbefehlszeitraum TQ, der in dem Schritt S12 berechnet wurde.
In einem Schritt S20 fragt die ECU 30 (erfasst) den Kraftstoffdruck Pf ab, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 bei dem Ende des Einspritzbefehlszeitraums oder der Einspritzendzeit festgestellt wird. Außerdem berechnet die ECU 30 in einem Schritt S22 den Druckunterschied ΔPr zwischen dem Kraftstoffdruck Ps bei der Einspritzbeginnzeit und dem Kraftstoffdruck Pf bei der Einspritzendzeit.
In einem Schritt S24 bestimmt die ECU 30, ob ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen dem Druckunterschied ΔPr, der in dem Schritt S22 berechnet wird, und dem Standarddruckunterschied ΔPs gleich ist wie oder größer ist als ein vorbestimmter Wert A oder nicht. In diesem Zusammenhang ist der Standarddruckunterschied ΔPs der Unterschied zwischen dem Kraftstoffdruck bei der Einspritzbeginnzeit und dem Kraftstoffdruck bei der Einspritzendzeit, der unter der Bedingung bestimmt wird, dass der Einspritzbefehlszeitraum sich nicht mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt, wie aus 3 ersichtlich ist. Insbesondere ist die ECU 30 mit einem dreidimensionalen Kennfeld bereitgestellt, das ein Verhältnis zwischen dem Standarddruckunterschied ΔPs und den drei Parametern dem Kraftstoffdruck Ps bei der Einspritzbeginnzeit, dem Einspritzbefehlszeitraum TQ und der Einspritzbeginnzeit T definiert, wie aus 5 ersichtlich ist. Die ECU 30 berechnet den Standarddruckunterschied ΔPs gemäß den Werten dieser drei Parameter. Wenn der Absolutwert des Unterschieds zwischen dem Druckunterschied ΔPr, der in Schritt S22 berechnet wird und dem Standarddruckunterschied ΔPs gleich dem vorbestimmten Wert A ist, überlappt der Einspritzbefehlszeitraum mit dem Druckzufuhrzeitraum durch die Kraftstoffzufuhrpumpe 6. Unter dieser Bedingung wird angenommen, dass die tatsächliche Einspritzmenge stark von der befohlenen Einspritzmenge gemäß dem Einspritzbefehlszeitraum TQ abweicht.
Somit speichert die ECU 30 den Druckunterschied ΔPr, der in dem Schritt S22 berechnet wird als Korrekturwert zum Korrigieren des Einspritzbefehlszeitraums TQ in einem Schritt S26, falls der Absolutwert des Unterschieds gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert A in dem Schritt S24 bestimmt wird. Insbesondere wird der Druckunterschied ΔPr für jeden der drei Parameter Kraftstoffdruck Ps, Einspritzbefehlszeitraum TQ und Einspritzbeginnzeit T gespeichert, wie aus 6 ersichtlich ist. Der Prozess in dem Schritt S26 dient dazu, einen bestimmten Wert für jeden der drei Parameter zu speichern. In der ersten Ausführungsform ist der zu speichernde Prozess der Zylinder für Zylinder durchgeführte Druckunterschied Pr. Somit reflektiert jeder Druckunterschied ΔPr, der in dem Schritt S26 berechnet wird, den einzelnen Unterschied und/oder die Verschlechterung von einem beliebigen der Kraftstoffeinspritzventile 16 mit der Zeit, oder den einzelnen Unterschied und/oder die Verschlechterung von einem beliebigen der zwei Kolben der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 mit der Zeit. Wenn der Prozess des Schrittes S26 beendet ist, wird die in 4 dargestellte Prozessfolge vorübergehend beendet.
In dem voranstehenden Schritt S14 geht der Prozess zu einem Schritt S16, falls die ECU 30 bestimmt, dass zumindest eine Kraftstoffeinspritzung jemals unter im Wesentlichen der gleichen Bedingung der drei Parameter des Einspritzbefehlszeitraums TQ, des voranstehenden Kraftstoffdrucks Ps und der Einspritzbeginnzeit T wie in der aktuellen Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wurde. In dem Schritt S16 korrigiert die ECU 30 den Kraftstoffdruck Ps, der in dem Schritt S10 abgefragt wird, gemäß der folgenden Gleichung: Psn = s + m(ΔPs – ΔPr)
Die Gleichung weist einen Proportionalkoeffizienten m auf. In dieser Gleichung ist der Standarddruckunterschied ΔPs einer, der auf im Wesentlichen auf der gleichen Bedingung in den drei Parametern wie die der aktuellen Kraftstoffeinspritzung unter den Daten in dem dreidimensionalen Kennfeld in 5 beruht. Der Druckunterschied ΔPr ist einer, der im Wesentlichen auf den gleichen Bedingungen in den drei Parametern wie die in der aktuellen Kraftstoffeinspritzung unter den Daten in dem dreidimensionalen Kennfeld in 6 beruht. Ein Term m (ΔPs – ΔPr) in der voranstehenden Gleichung ist der Korrekturwert des Kraftstoffdrucks, der zum Berechnen eines Blindkraftstoffdrucks Psn dient, der unter Verwendung eines Prozesses zum Berechnen des Einspritzbefehlszeitraums TQ auf der Annahme, dass der Einspritzbefehlszeitraum TQ nicht mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt, zum Berechnen eines geeigneten Einspritzbefehlszeitraums TQ dient. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist nämlich ein Kraftstoffdrucksinken in dem Fall größer, bei dem der Einspritzbefehlszeitraum TQ nicht mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt, als in dem Fall, bei dem der Kraftstoffeinspritzbefehlszeitraum TQ mit einem Druckzufuhrzeitraum überlappt. Unter der Annahme, dass der Einspritzbefehlszeitraum TQ konstant ist, steigt die tatsächliche Einspritzmenge, da der Kraftstoffdruck in der Sammelschiene 12 größer wird. Somit ist es wünschenswert, den Kraftstoffdruck durch das Bestimmen zu korrigieren, dass der Kraftstoffdruck in der Sammelschiene 12 größer als der tatsächliche Kraftstoffdruck Ps ist, um den Einspritzbefehlszeitraum TQ geeignet unter der Annahme zu berechnen, dass der Einspritzbefehlszeitraum TQ nicht mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt, sogar falls der Einspritzbefehlszeitraum TQ mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappen kann.
Der Einspritzbefehlszeitraum TQ wird mit dem Blindkraftstoffdruck Psn korrigiert, der berechnet wird, wie voranstehend beschrieben ist. Der korrigierte Einspritzbefehlszeitraum TQ ist kleiner als der in Schritt S12 berechnete. Nach der Korrektur des Einspritzbefehlszeitraums TQ wird der voranstehende Prozess nach dem Schritt S18 durchgeführt.
Das Kraftstoffdrucksteuerungssystem gemäß der ersten Ausführungsform hat die folgenden Vorteile.

(1) Das Kraftstoffdrucksteuerungssystem korrigiert den Einspritzbefehlszeitraum TQ für die folgenden Steuerungen des Kraftstoffeinspritzventils 16 ausgehend von dem Unterschied zwischen dem Druckunterschied ΔPr, der der Unterschied des Kraftstoffdrucks Ps bei der Einspritzbeginnzeit und dem Kraftstoffdruck Pf bei der Einspritzendzeit von dem Standarddruckunterschied ΔPs ist. Entsprechend ist es möglich, das Kraftstoffeinspritzventil 16 geeignet zu steuern, sogar falls ein Druckzufuhrverhalten der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 sich von dem Kraftstoffdruckzufuhrverhalten unterscheidet, das für die Berechnung des Einspritzbefehlszeitraums TQ angenommen wurde, in den der Druckzufuhrzeitraum nicht mit dem Einspritzbefehlszeitraum TQ überlappt. Als Ergebnis ist es möglich, eine Kraftstoffeinspritzsteuerung mit Genauigkeit durchzuführen.
(2) Der Einspritzbefehlszeitraum TQ wird Zylinder für Zylinder ausgehend von dem Unterschied des Druckunterschieds ΔPr korrigiert, der für jeden der Zylinder von dem Standarddruckunterschied Ps erfasst wird. Entsprechend ist es möglich, den Korrekturwert zu berechnen, der für jedes der Kraftstoffeinspritzventile 16 einzigartig ist. Somit ist es möglich, wirkungsvoll zu verhindern, dass die tatsächliche Einspritzmenge durch die einzelnen Unterschiede des Kraftstoffeinspritzventils 16 variiert wird, und durch die Variation des Grads, mit dem der Kraftstoffdruck in der Sammelschiene 12 abfällt, geändert wird.

Außerdem weist die Korrektur ebenfalls eine Auswirkung auf, jedes Kraftstoffeinspritzventil 16 nahe der Betätigungszeit des Kraftstoffeinspritzventils 16 einem der Kolben zuzuordnen, der mit der Druckzufuhr betroffen ist. Somit ist es möglich, wirkungsvoll zu verhindern, dass die tatsächliche Einspritzmenge durch die Änderung der Druckzufuhr wegen einer Ungleichmäßigkeit der Abgabekennzeichen des Kolbens variiert wird.

(3) Der Einspritzbefehlszeitraum TQ wird für jeden der drei Parameter der Einspritzbeginnzeit T, Kraftstoffdruck Ps bei der Einspritzbeginnzeit und Einspritzbefehlszeitraum TQ korrigiert. Entsprechend ist es möglich, den Einspritzbefehlszeitraum TQ mit dem Korrekturwert adäquat für entsprechende Bedingungen zu korrigieren.

(Zweite Ausführungsform)
Im Folgenden ist ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem für ein Sammlerkraftstoffeinspritzgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der zweiten Ausführungsform sind hauptsächlich Unterschiede zu der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 7(a) bis 7(f) beschrieben.
In der zweiten Ausführungsform werden die Kraftstoffeinspritzsteuerungen auf der Annahme durchgeführt, dass der Einspritzbefehlszeitraum Tq mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt. 7(a) bis 7(f) stellen die Kraftstoffeinspritzsteuerungsschemata durch das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform dar. Insbesondere stellt 7(a) einen Wechsel eines Krafstoffansaug- und -abgabe(druckzufuhr)-Takts eines ersten Kolbens der zwei Kolben dar. 7(b) stellt einen Wechsel eines Kraftstoffansaug- und -abgabe(druckzufuhr)-Takts eines zweiten Kolbens der zwei Kolben dar. 7(c) bis 7(f) stellen Kraftstoffeinspritzbefehlszeiträume für die entsprechenden Kraftstoffeinspritzventile 16 der ersten bis vierten Zylinder dar.
Wie aus 7(a) bis 7(f) ersichtlich ist, überlappt der Einspritzbefehlszeitraum für den ersten Zylinder oder den zweiten Zylinder mit dem Druckzufuhrzeitraum von dem ersten Kolben zu der Sammelschiene 12. Außerdem überlappt der Einspritzbefehlszeitraum für den dritten Zylinder oder für den vierten Zylinder mit dem Druckzufuhrzeitraum von dem zweiten Kolben zu der Sammelschiene 12.
In der zweiten Ausführungsform wird der Einspritzbefehlszeitraum auf Basis der Annahme berechnet, dass der Druckzufuhrzeitraum durch die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 mit dem Einspritzbefehlszeitraum überlappt. Insbesondere berechnet in dem Schritt S12 in 4 die ECU 30 einen geeigneten Einspritzbefehlszeitraum ausgehend von der befohlenen Einspritzmenge und dem Kraftstoffdruck Ps unter einer Bedingung, dass der Kurbelwinkel (oder der Nockenwinkel) sich innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs befindet, während der Druckzufuhrzeitraum mit dem Einspritzbefehlszeitraum überlappt.
Falls jedoch in diesem Fall der Druckzufuhrzeitraum mit dem Einspritzbefehlszeitraum auf eine unterschiedliche Weise überlappt, kann der Einspritzbefehlszeitraum TQ, der in dem Schritt S12 berechnet wird, nicht immer ein geeigneter Wert werden. Deswegen wird auch in der zweiten Ausführungsform die befohlene Einspritzmenge ausgehend von dem Unterschied des Druckunterschieds ΔPr zwischen dem Kraftstoffdruck bei der Einspritzbeginnzeit und dem Kraftstoffdruck bei der Einspritzendzeit von dem Standarddruck unterschied ΔPs korrigiert.
Der Korrekturprozess ist im Wesentlichen der gleiche wie der in 4, der in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Jedoch wird ein Druckunterschied, der unter einer Bedingung angenommen wird, dass der Druckzufuhrzeitraum mit dem Einspritzbefehlszeitraum in einem vorbestimmten Winkelbereich des Kurbelwinkels überlappt, als Standarddruckunterschied ΔPs verwendet. Dann wird der Wert des Standarddruckunterschieds ΔPs im Voraus in einem Kennfeld gespeichert, das im Wesentlichen wie das dreidimensionale Kennfeld in 5 ist. Es ist wünschenswert, dass der in Schritt S16 in 4 verwendete Proportionalkoeffizient ein Wert ist, der von dem der ersten Ausführungsform unterschiedlich ist.
Das Kraftstoffdrucksteuerungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform hat außerdem zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (3) in der ersten Ausführungsform den folgenden Vorteil.

(4) Die Kraftstoffeinspritzsteuerungen werden unter der Annahme durchgeführt, dass der Druckzufuhrzeitraum mit dem Einspritzbefehlszeitraum überlappt. Dann wird ein Grundwert des Einspritzbefehlszeitraums unter der Bedingung berechnet, dass der Druckzufuhrzeitraum mit dem Einspritzbefehlszeitraum innerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs des Kurbelwinkels überlappt. Der Erfinder fand heraus, dass die Kraftstoffeinspritzsteuerung unter der Annahme, dass der Druckzufuhrzeitraum mit dem Einspritzbefehlszeitraum überlappt, wirkungsvoller ist, als unter der Annahme, dass der Druckzufuhrzeitraum mit dem Einspritzbefehlszeitraum nicht überlappt, um eine Steuergenauigkeit der tatsächlichen Einspritzmenge sicherzustellen, sogar, wenn der Druckzufuhrzeitraum mit dem Einspritzbefehlszeitraum auf eine unterschiedliche Weise überlappt. Somit ist es möglich, die Kraftstoffeinspritzsteuerungen mit größerer Genauigkeit durch das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform durchzuführen.

(Dritte Ausführungsform)
Im Folgenden ist ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem für ein Sammler-Kraftstoffeinspritzgerät gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der dritten Ausführungsform sind hauptsächlich Unterschiede zu der voranstehenden ersten Ausführungsform mit Bezug auf 8 beschrieben.
In der dritten Ausführungsform geht ein Überlappungszeitraum, in dem der Einspritzbefehlszeitraum mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt, von der Druckzufuhrmenge durch die Kraftstoffzufuhrpumpe 6, von der Einspritzbeginnzeit und von dem Einspritzbefehlszeitraum aus. Dann geht der Einspritzbefehlszeitraum von dem Kraftstoffdruck und der befohlenen Einspritzmenge aus, die unter Verwendung des berechneten Überlappungszeitraums berechnet wird. Durch das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß der dritten Ausführungsform ist es durch das Berechnen des Überlappungszeitraums des Einspritzbefehlszeitraums und des Druckzufuhrzeitraums möglich, einen geeigneten Wert für die befohlene Einspritzmenge zu berechnen, sogar, wenn die Einspritzbeginnzeit usw. durch die Fahrbedingungen geändert werden.
Jedoch erfolgen die Berechnung des Überlappungszeitraums des Einspritzbefehlszeitraums und des Druckzufuhrzeitraums unter einer Bedingung, dass die Abgabecharakteristiken der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 usw. Standardcharakteristiken sind. Somit ist es unmöglich, den Druckzufuhrzeitraum in einem Fall geeignet zu berechnen, bei dem eine Beginnzeit der Druckzufuhr durch einzelne Unterschiede und/oder die Verschlechterung der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 mit der Zeit, die Änderungen des Viskositätskoeffizienten des Kraftstoffs usw. variiert wird, sogar falls die Druckzufuhrmenge konstant ist.
In diesem Zusammenhang werden in der dritten Ausführungsform auf Basis des Vorgangs zum Korrigieren des Einspritzbefehlszeitraums durch das Berechnen des Überlappungszeitraums des Einspritzbefehlszeitraums und des Druckzufuhrzeitraums Variationen des tatsächlichen Druckzufuhrzeitraums usw. ausgehend von einem Verhalten des Kraftstoffdrucks bei einem Kraftstoffeinspritzvorgang festgestellt und der Einspritzzeitraum außerdem ausgehend von einem Ergebnis dieser Feststellung korrigiert. In dem Folgenden ist dieser Prozess detailliert beschrieben.
8 stellt einen Berechnungsprozess des Einspritzbefehlszeitraums durch das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß der dritten Ausführungsform dar. Der in 8 gezeigte Prozess wird Zylinder für Zylinder z. B. durch die ECU 30 in vorbestimmten Zeiträumen durchgeführt.
In dieser Prozessfolge erfasst in Schritt S30 die ECU 30 die befohlene Einspritzmenge. Dann berechnet in Schritt S32 die ECU 30 die Menge von aus dem Kraftstoffeinspritzventil 16 ausfließendem Kraftstoff zu dem Niederdruckkraftstoffdurchtritt 18 ausgehend von der Drehzahl, die durch den Kurbelwinkelsensor 22 erfasst wurde, den Kraftstoffdruck, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 erfasst wurde, die befohlene Einspritzmenge usw. Als nächstes berechnet (bestimmt) die ECU 30 in einem Schritt S34 die Druckzufuhrmenge durch die Kraftstoffzufuhrpumpe 6, die durch die voranstehend beschriebene Regelung ausgehend von der befohlenen Einspritzmenge bestimmt wird, die in dem Schritt S30 erfasst wird, und der Menge ausfließenden Kraftstoffs, die in dem Schritt S32 berechnet wird. In diesem Zusammenhang gleicht die voranstehend beschriebene Regelung des Kraftstoffdrucks eine Menge ausfließenden Kraftstoffs von der Sammelschiene 12 aus. Somit wird angenommen, dass die Druckzufuhrmenge der Menge ausfließenden Kraftstoffs gleich ist. Unter Berücksichtigung, dass die gesamte Menge ausfließenden Kraftstoffs und die befohlene Einspritzmenge aus der Sammelschiene 12 ausfließt, berechnet die ECU 30 die Menge ausfließenden Kraftstoffs als Druckzufuhrmenge. In einem Fall, dass ein Sollkraftstoffdruck sich ändert, ist es wünschenswert, eine Kraftstoffmenge zu haben, die einen Unterschied zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und dem Sollkraftstoffdruck in der Druckzufuhrmenge weiter ausgleicht.
In einem Schritt S36 berechnet die ECU 30 die Druckzufuhrbeginnzeit von der Druckzufuhrpumpe 6 zu der Sammelschiene 12. Die Druckzufuhrpumpe 6 ist nämlich eine durch die Maschine angetriebene Pumpe, so dass der Kurbelwinkel oder der Nockenwinkel, bei dem die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 die Druckzufuhr beginnt, einzigartig durch die Druckzufuhrmenge bestimmt wird, vorausgesetzt, dass der einzelne Unterschied, die Verschlechterung mit der Zeit usw. der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 vernachlässigbar sind. Der Schritt S36 kann zu einem anderen Prozess abgeändert werden, um ein Kennfeld zu verwenden, das das Verhältnis zwischen der Druckzufuhrmenge und der Druckzufuhrbeginnzeit definiert, oder zu noch einem anderen Prozess, um die Druckzufuhrbeginnzeit ausgehend von Abmessungsinformationen von Hubänderungen und einer Form des Kolbens der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 und der Druckzufuhrmenge zu berechnen.
In Schritt S38 erfasst die ECU 30 die Einspritzbeginnzeit. Dann berechnet die ECU 30 in einem Schritt S40 einen Korrekturwert des Einspritzbefehlszeitraums CQ ausgehend von der Druckzufuhrbeginnzeit, der Druckzufuhrmenge und der Einspritzbeginnzeit. Die ECU 30 berechnet nämlich den Korrekturwert des Basiseinspritzbefehlszeitraums, der aus dem Kraftstoffdruck und der befohlenen Einspritzmenge ausgehend von dem Überlappungszeitraum des Einspritzbefehlszeitraums und des Druckzufuhrzeitraums berechnet wird, die von der Druckzufuhrbeginnzeit, der Druckzufuhrmenge, der Einspritzbeginnzeit usw. erhalten werden. In einem nächsten Schritt S42 korrigiert die ECU 30 einen Basiseinspritzbefehlszeitraum, der ausgehend von der befohlenen Einspritzmenge und dem Kraftstoffdruck berechnet wird, mit dem Korrekturwert, der in dem Schritt S40 berechnet wird, und einem danach erwähnten Lernwert. In diesem Zusammenhang wird der Basiseinspritzbefehlszeitraum unter einem Zustand berechnet, dass der Einspritzbefehlszeitraum mit dem Druckzufuhrzeitraum auf vorbestimmte Weise überlappt, wie in Schritt S12 in 4 ersichtlich ist. Es ist möglich, die Berechnung unter der Bedingung durchzuführen, dass der Einspritzbefehlszeitraum nicht mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt, wie in der voranstehenden ersten Ausführungsform. Alternativ ist es ebenfalls möglich, die Berechnung unter der Bedingung durchzuführen, dass der Einspritzbefehlszeitraum mit dem Druckzufuhrzeitraum auf die vorbestimmte Weise überlappt, wie in der zweiten Ausführungsform.
Wenn der Prozess des Schritts S42 beendet ist, steuert die ECU 30 in einem Schritt S44 das Kraftstoffeinspritzventil 16, aus diesem gemäß dem Einspritzventilszeitraum Kraftstoff einzuspritzen, der in Schritt S42 berechnet wird.
In einem Schritt S46 berechnet die ECU 30 den Standardwert des Kraftstoffdrucks bei der Einspritzendzeit. Insbesondere berechnet die ECU 30 den Standardwert des Kraftstoffdrucks bei der Einspritzzeit ausgehend von zwei Faktoren, dass der Kraftstoffdruck in der Sammelschiene 12 gemäß einem Ausfließen von Kraftstoff aus der Sammelschiene 12 wegen der Kraftstoffeinspritzvorgänge des Kraftstoffeinspritzventils 16 verringert wird, und dass der Kraftstoffdruck durch den durch die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 unter Druck zu der Sammelschiene 12 zugeführten Kraftstoff erhöht wird. Der Standardwert des Kraftstoffdrucks wird ausgehend von der Einspritzbeginnzeit, dem Kraftstoffdruck bei der Einspritzbeginnzeit, der befohlenen Einspritzmenge, der Druckzufuhrbeginnzeit, die in Schritt S36 berechnet wird, und der Druckzufuhrmenge berechnet.
In einem folgenden Schritt S48 berechnet die ECU 30 einen Lernwert zum Ausgleichen des Unterschieds zwischen der tatsächlichen Einspritzmenge und der befohlenen Einspritzmenge ausgehend von dem festgestellten Wert des Kraftstoffdrucks bei der Einspritzendzeit und dem Standardwert des Kraftstoffdrucks, der in dem Schritt S46 berechnet wird. In diesem Zusammenhang ist der Unterschied zwischen dem festgestellten Wert des Kraftstoffdrucks bei der Einspritzendzeit und dem Standardwert, der in dem Schritt S46 berechnet wird, eine Quantifizierung des Unterschieds von mittleren Kennwerten der Abgabecharakteristiken der Kraftstoffzufuhrpumpe 6, des Viskositätskoeffizienten des Kraftstoffs usw., die in dem Prozess des Schritts S40 angenommen werden. Somit ist es durch das Verwenden des Unterschieds möglich, den Lernwert zu berechnen, um die Abweichung der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge von der befohlenen Einspritzmenge wegen der Variation der Abgabecharakteristiken der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 usw. auszugleichen. Der in dem Schritt S48 berechnete Lernwert wird in dem Schritt S42 verwendet, wenn die Prozessfolge von 8 später wieder durchgeführt wird.
Wenn der Prozess des Schritts S48 beendet ist, endet die in 8 gezeigte Prozessfolge vorübergehend.
Das Kraftstoffdrucksteuerungssystem gemäß der dritten Ausführungsform weist außerdem den folgenden Vorteil zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (3) der ersten Ausführungsform auf.

(5) Vor dem Kraftstoffeinspritzvorgang wird der Überlappungszeitraum des Einspritzbefehlszeitraums und des Druckzufuhrzeitraums berechnet (beurteilt), und dann der Einspritzbefehlszeitraum ausgehend von dem beurteilten Überlappungszeitraum berechnet. Entsprechend ist es möglich, eine Berechnungsgenauigkeit des Einspritzbefehlszeitraums TQ zu verbessern, bevor auf das Verhalten des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffeinspritzvorgang Bezug gemacht wird.

(Abgeänderte Ausführungsformen)
Das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß der voranstehend beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen kann in der Praxis modifiziert werden wie folgt.

(a) In den voranstehenden ersten und zweiten Ausführungsformen kann die Variation der Kraftstoffeinspritzmenge wegen der Ungleichmäßigkeit der Abgabecharakteristiken der Kolben durch das Durchführen der Korrektur des Einspritzbefehlszeitraums TQ für jeden der Kolben durchgeführt werden, ohne die Korrektur des Einspritzbefehlszeitraums TQ ausgehend auf dem Kraftstoffdruck Pf bei der Einspritzendzeit (oder dem Kraftstoffunterschied ΔPr) für jeden der Zylinder durchzuführen.
(b) Die Einspritzbeginnzeit und die Einspritzendzeit werden nicht auf die Beginnzeit und die Endzeit des Einspritzbefehlszeitraums beschränkt. Zum Beispiel ist es ebenfalls möglich, die Einspritzbeginnzeit und die Einspritzendzeit auf Zeiten einzustellen, die mittels einer Einrichtung bestimmt werden, um den tatsächlichen Einspritzzeitraums zu bestimmen.
(c) In der voranstehenden ersten Ausführungsform wird der Einspritzbefehlszeitraum aus der befohlenen Einspritzmenge und dem Kraftstoffdruck unter dem Zustand berechnet, dass der Einspritzbefehlszeitraum nicht mit dem Kraftzufuhrzeitraum überlappt. Alternativ ist es möglich, anstelle des voranstehenden Zustands einen Zustand zu verwenden, bei dem der tatsächliche Einspritzzeitraum nicht mit dem Druckzufuhrzeitraum überlappt. In diesem Fall ist es ebenfalls möglich, den Standarddruckunterschied ΔPs und den Druckunterschied ΔPr für jeden der beiden Parameter des Einspritzbefehlszeitraums TQ und den Kraftstoffdruck Ps einzustellen und/oder festzustellen.
(d) Ein Verfahren zum Korrigieren des Einspritzbefehlszeitraums TQ ausgehend von dem Unterschied zwischen dem Verhalten des während des Betriebs des Kraftstoffeinspritzventils 16 festgestellten Kraftstoffdrucks und des Standardverhaltens ist nicht auf das voranstehende ausgehend von dem Unterschied zwischen dem Druckunterschied ΔPr und dem Standarddruckunterschied ΔPs beschränkt. Zum Beispiel ist es möglich, eine Korrektur ausgehend von einem Unterschied zwischen einem Zeitintegral des während des Einspritzbefehlszeitraums festgestellten Kraftstoffdrucks und dem Standardwert zu korrigieren.
(e) Ein Verfahren zum Korrigieren des Betätigungsausmaßes des Kraftstoffeinspritzventils 16 ausgehend von dem Unterschied zwischen dem Verhalten des während des Betriebs des Kraftstoffeinspritzventils 16 festgestellten Kraftstoffdrucks und des Standardverhaltens ist nicht auf das eine beschränkt, um den Einspritzbefehlszeitraum TQ zu korrigieren. Zum Beispiel kann das Verfahren eines sein, bei dem die befohlene Einspritzmenge als das Betätigungsausmaß des Kraftstoffeinspritzventils 16 korrigiert wird. Ein Endwert der befohlenen Einspritzmenge kann nämlich mit Unterschied zu den voranstehenden Verhalten durch das Korrigieren der gewünschten Einspritzmenge erhalten werden, die ausgehend von dem Betätigungsausmaß des Beschleunigerpedals berechnet wird, das durch den Beschleunigersensor 24 festgestellt wird und ausgehend von der Drehzahl der Kurbelwelle. In diesem Fall ist es nicht notwendig, den Einspritzbefehlszeitraum zu korrigieren, der einzigartig durch den Endwert der befohlenen Einspritzmenge bestimmt wird.
(f) Die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 ist nicht auf die eine beschränkt, die mit dem Ansaugsteuerventil bereitgestellt ist. Die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 kann eine sein, die mit einem Regelungsventil bereitgestellt ist, das eine Abgabemenge bei dem Abgeben des Kraftstoffs aus der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 regelt. Die Anzahl von Kolben kann modifiziert werden wie es erforderlich ist. In den voranstehenden ersten bis dritten Ausführungsformen entsprechen die Kraftstoffzufuhrzeiten eins zu eins den Kraftstoffeinspritzzeiten. Die Kraftstoffzufuhrpumpe 6 ist nämlich eine Synchronzufuhrpumpe, die den Kraftstoff zu Zeiten zuführt, die mit den Kraftstoffeinspritzzeiten synchronisiert sind. Die durch das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gesteuerte Kraftstoffzufuhrpumpe gemäß der Erfindung ist nicht auf diese beschränkt, sondern ebenfalls als asynchrone Zufuhrpumpe anwendbar, die den Kraftstoff zu Zeiten zuführt, die nicht eins zu eins den Kraftstoffeinspritzzeiten entsprechen. In einem Fall jedoch, bei dem die asynchrone Zufuhrpumpe verwendet wird, kann nur der Druckunterschied ΔPr usw., der für jeden Zylinder festgestellt wird, nicht immer entsprechend dem Kraftstoffeinspritzventil mit dem Kolben entsprechen, der mit der Druckzufuhr nahe bei der Betriebszeit des Kraftstoffeinspritzventils zugeordnet ist. Um die Abweichung der tatsächlichen Einspritzmenge von der befohlenen Einspritzmenge wegen der Kolben für Kolben Variation der Abgabecharakteristiken usw. auszugleichen, ist es wünschenswert, den Druckunterschied ΔPr für jeden mit der Druckzufuhr zusammenhängenden Kolben zu erfassen.
(g) Die durch das Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der Erfindung gesteuerte Brennkraftmaschine ist nicht auf die Dieselmaschine beschränkt. Zum Beispiel kann das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem gemäß der Erfindung ebenfalls auf eine direkteinspritzende Benzinmaschine angewendet werden.

Ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem für ein Sammler-Kraftstoffeinspritzgerät weist einen Drucksensor zum Erfassen eines Kraftstoffdrucks in einem Sammler auf. Das System bestimmt ein Betätigungsausmaß eines Kraftstoffeinspritzventils in Übereinstimmung mit einer verlangten Kraftstoffeinspritzmenge und dem erfassten Kraftstoffdruck in dem Sammler. Das System berechnet außerdem einen Korrekturwert zum Korrigieren des Betätigungsausmaßes, um so einen Unterschied eines tatsächlichen Verhaltens des Kraftstoffdrucks in dem Sammler während eines Einspritzvorgangs des Kraftstoffeinspritzventils von einem Standardverhalten des Kraftstoffdrucks zu reduzieren, und korrigiert das Betätigungsausmaß in einem folgenden Einspritzvorgang mit dem Korrekturwert.

Claims

Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem (20, 30) für ein Sammlerkraftstoffeinspritzgerät mit einem Sammler (12), der Kraftstoff in einem hoch mit Druck beaufschlagten Zustand sammelt, einer Kraftstoffzufuhrpumpe (6), die eine Zufuhr des Kraftstoffs zu dem Sammler (12) unter Druck durchführt, und einem Kraftstoffeinspritzventil (16), das den in dem Sammler (12) gesammelten Kraftstoff einspritzt, wobei das System (20, 30) umfasst: einen Drucksensor (20), der einen Kraftstoffdruck in dem Sammler (12) feststellt; eine Bestimmungseinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30), die ein Betätigungsausmaß des Kraftstoffeinspritzventils (16) gemäß einer von dem Kraftstoffeinspritzventil (16) einzuspritzenden, verlangten Kraftstoffeinspritzmenge und dem durch den Drucksensor (20) festgestellten Kraftstoffdruck bestimmt; und eine Kraftstoffeinspritzventilsteuerung (30), die einen Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils (16) durch das durch die Bestimmungseinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30) bestimmte Betätigungsausmaß steuert; gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30), die einen Korrekturwert zum Korrigieren des Betätigungsausmaßes berechnet, um so einen Unterschied eines tatsächlichen Verhaltens des durch den Drucksensor (20) während des Einspritzvorgangs des Kraftstoffeinspritzventils (16) erfassten Kraftstoffdrucks von einem Standardverhalten des Kraftstoffdrucks zu reduzieren, und das Betätigungsausmaß in einem folgenden Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils (16) mit dem Korrekturwert korrigiert, wobei das System (20, 30) für das Sammlerkraftstoffeinspritzgerät mit der Kraftstoffzufuhrpumpe (6) vorgesehen ist, die eine Vielzahl von Kolben aufweist, von denen eine Hin- und Herbewegung die Zufuhr des Kraftstoffs zu dem Sammler (12) unter Druck durchführt; und die Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30) den Korrekturwert unabhängig für jeden der Kolben berechnet, um so den Unterschied zwischen dem tatsächlichen Verhalten des durch den Drucksensor (20) während des Einspritzvorgangs des Einspritzventils (16) bei einer Zeit nahe der Druckzufuhr des Kraftstoffs durch jeden der Kolben festgestellten Kraftstoffdrucks und dem Standardverhalten des Kraftstoffdrucks zu reduzieren.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem (20, 30) für ein Sammlerkraftstoffeinspritzgerät mit einem Sammler (12), der Kraftstoff in einem hoch mit Druck beaufschlagten Zustand sammelt, einer Kraftstoffzufuhrpumpe (6), die eine Zufuhr des Kraftstoffs zu dem Sammler (12) unter Druck durchführt, und einem Kraftstoffeinspritzventil (16), das den in dem Sammler (12) gesammelten Kraftstoff einspritzt, wobei das System (20, 30) umfasst: einen Drucksensor (20), der einen Kraftstoffdruck in dem Sammler (12) feststellt; eine Bestimmungseinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30), die ein Betätigungsausmaß des Kraftstoffeinspritzventils (16) gemäß einer von dem Kraftstoffeinspritzventil (16) einzuspritzenden, verlangten Kraftstoffeinspritzmenge und dem durch den Drucksensor (20) festgestellten Kraftstoffdruck bestimmt; und eine Kraftstoffeinspritzventilsteuerung (30), die einen Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils (16) durch das durch die Bestimmungseinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30) bestimmte Betätigungsausmaß steuert; gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30), die einen Korrekturwert zum Korrigieren des Betätigungsausmaßes berechnet, um so einen Unterschied eines tatsächlichen Verhaltens des durch den Drucksensor (20) während des Einspritzvorgangs des Kraftstoffeinspritzventils (16) erfassten Kraftstoffdrucks von einem Standardverhalten des Kraftstoffdrucks zu reduzieren, und das Betätigungsausmaß in einem folgenden Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils (16) mit dem Korrekturwert korrigiert, wobei die Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30) den Korrekturwert unabhängig für jedes aus Beginnzeit (T) des Einspritzvorgangs, den Kraftstoffdruck (Ps) bei der Beginnzeit (T) des Einspritzvorgangs und einem Zeitraum (TQ) des Einspritzvorgangs berechnen kann.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem (20, 30) für ein Sammlerkraftstoffeinspritzgerät mit einem Sammler (12), der Kraftstoff in einem hoch mit Druck beaufschlagten Zustand sammelt, einer Kraftstoffzufuhrpumpe (6), die eine Zufuhr des Kraftstoffs zu dem Sammler (12) unter Druck durchführt, und einem Kraftstoffeinspritzventil (16), das den in dem Sammler (12) gesammelten Kraftstoff einspritzt, wobei das System (20, 30) umfasst: einen Drucksensor (20), der einen Kraftstoffdruck in dem Sammler (12) feststellt; eine Bestimmungseinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30), die ein Betätigungsausmaß des Kraftstoffeinspritzventils (16) gemäß einer von dem Kraftstoffeinspritzventil (16) einzuspritzenden, verlangten Kraftstoffeinspritzmenge und dem durch den Drucksensor (20) festgestellten Kraftstoffdruck bestimmt; und eine Kraftstoffeinspritzventilsteuerung (30), die einen Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils (16) durch das durch die Bestimmungseinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30) bestimmte Betätigungsausmaß steuert; gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30), die einen Korrekturwert zum Korrigieren des Betätigungsausmaßes berechnet, um so einen Unterschied eines tatsächlichen Verhaltens des durch den Drucksensor (20) während des Einspritzvorgangs des Kraftstoffeinspritzventils (16) erfassten Kraftstoffdrucks von einem Standardverhalten des Kraftstoffdrucks zu reduzieren, und das Betätigungsausmaß in einem folgenden Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils (16) mit dem Korrekturwert korrigiert, wobei die Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30) hat: eine Bestimmungseinrichtung für die Beginnzeit der Druckzufuhr (30), die eine Beginnzeit der Zufuhr des Kraftstoffs zu dem Sammler (12) unter Druck durch die Kraftstoffzufuhrpumpe (6) ausgehend von einer Kraftstoffzufuhrmenge zu dem Sammler (12) bestimmt; und eine Bestimmungseinrichtung für ein Standardkraftstoffdruckverhalten (30), das das Standardverhalten des Kraftstoffdrucks ausgehend von einer Beginnzeit des Einspritzvorgangs, der verlangten Kraftstoffeinspritzmenge, einer Beginnzeit der Druckzufuhr und der Kraftstoffzufuhrmenge bestimmt.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das System (20, 30) für das Sammlerkraftstoffeinspritzgerät mit einer Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen (16) vorgesehen ist; und die Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30) den Korrekturwert unabhängig für jedes der Kraftstoffeinspritzventile (16) berechnet, um so den Unterschied von dem tatsächlichen Verhalten des durch den Drucksensor (20) während des Einspritzvorgangs von jedem der Kraftstoffeinspritzventile (16) erfassten Kraftstoffdrucks (Pf) von dem Standardverhalten des Kraftstoffdrucks zu reduzieren.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30) den Korrekturwert unter Verwendung des bei einer Endzeit des Einspritzvorgangs durch den Drucksensor (20) erfassten Kraftstoffdrucks als tatsächliches Verhalten des durch den Drucksensor (20) erfassten Kraftstoffdrucks verwendet.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem (20, 30) nach Anspruch 5, wobei die Korrektureinrichtung für das Einspritzbetätigungsausmaß (30) den Korrekturwert aus einem Unterschied eines Druckunterschieds (ΔPr) zwischen dem Kraftstoffdruck (Ps) bei einer Beginnzeit (T) und dem Kraftstoffdruck (Pf) bei der Endzeit des Einspritzvorgangs, der durch den Drucksensor (20) erfasst wird, und einem Standarddruckunterschied (ΔPs) berechnet.