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Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Kraftstoffeinspritzsystem, welches bei Automobilmaschinen mit Kraftstoffeinspritzeinrichtungen zum Einsatz kommen kann, um die Genauigkeit beim Steuern der Menge von Kraftstoff sicher zu stellen, die aus den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen gesprüht wird, und genauer auf ein derartiges Kraftstoffeinspritzsystem, das zum Lernen einer Abweichung einer Sollmenge von Kraftstoff, die aus den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen zu sprühen ist, von der Menge von Kraftstoff, die tatsächlich gesprüht wird, gestaltet ist, um einen Einspritzmengenkorrekturwert zur Kompensation einer derartigen Abweichung zu bestimmen.
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Es sind Kraftstoffeinspritzsysteme für Dieselmaschinen bekannt, welche zum Sprühen einer kleinen Menge von Kraftstoff in die Maschine (üblicherweise Voreinspritzung bzw. Testeinspritzung genannt) vor einer Haupteinspritzung von Kraftstoff gestaltet sind, um Verbrennungsrauschen bzw. Verbrennungsgeräusch oder Nox-Emissionen zu reduzieren. Die Menge von Kraftstoff, die für die Testeinspritzung verwendet wird, ist sehr klein, wodurch eine Verbesserung der Genauigkeit bei einer Steuerung der Menge von Kraftstoff, die aus einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu sprühen ist, erforderlich ist, um die vorstehenden vorteilhaften Effekte der Testeinspritzung vollständig sicherzustellen. Das Erfüllen eines derartigen Erfordernisses wird erzielt durch Anweisen der Kraftstoffeinspritzeinrichtung, einen einzelnen Kraftstoffstrahl in die Dieselmaschine zu sprühen, wenn die Dieselmaschine verlangsamt, wobei die Maschine keine Einspritzung von Kraftstoff in sich erfordert, durch Überwachen einer resultierenden Drehzahländerung der Maschine, um die Menge von Kraftstoff, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, (welche nachfolgend auch als eine Einspritzmenge oder Ist-Einspritzmenge bezeichnet wird) zu berechnen, und durch Bestimmen eines Korrekturwerts, der zur Kompensation einer Abweichung einer Sollmenge von Kraftstoff, welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung angewiesen wurde zu sprühen, von der Ist-Einspritzmenge erforderlich ist, das heißt, eine Ein-Dauer zu korrigieren, für welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung geöffnet gehalten wird. Eine derartige Einspritzmengenlernsteuerung wird für jeden Zylinder der Dieselmaschine ausgeführt. Beispielsweise lehrt die Druckschrift
DE 60 2004 000 955 T2 ein Einspritzmengenlernsteuersystem wie zuvor beschrieben.
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Das Kraftstoffeinspritzmengenlernsteuersystem der vorangehenden Veröffentlichung ist gestaltet, die Drehzahländerung der Maschine, die aus dem Sprühen des einzelnen Kraftstoffstrahls resultiert, mit der Drehzahl der Maschine zu multiplizieren, wenn der einzelne Kraftstoffstrahl gesprüht worden ist, um das Drehmoment zu bestimmen, das durch die Maschine erzeugt wird, und die tatsächliche Einspritzmenge auf der Grundlage der Tatsache zu berechnen, dass das Ausgabedrehmoment der Maschine proportional zu der Menge von Kraftstoff ist, die aus der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird. Das Kraftstoffeinspritzmengenlernsteuersystem bestimmt dann die Abweichung der Sollmenge von der Ist-Einspritzmenge, um den Korrekturwert zur Verwendung beim Bestimmen einer Sollmenge von Kraftstoff zu berechnen, welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung anzuweisen ist zu sprühen.
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Im Allgemeinen hängt die Menge von Kraftstoff, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, von dem Druck des Kraftstoffs (das heißt dem Einspritzdruck) ab, wenn er gesprüht worden ist. Die Einspritzmengenlernsteuerung wird vorzugsweise für jeden von ausgewählten Pegeln des Einspritzdrucks ausgeführt. Beispielsweise wird dies vorzugsweise erzielt durch Bestimmen von diskreten Lerneinspritzdruckpegeln, Regeln des Drucks von Kraftstoff auf jeden der Lerneinspritzdruckpegel, und dann Sprühen des Kraftstoffs, um den Korrekturwert zu berechnen.
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Wenn es jedoch erforderlich ist, die Einspritzmengenlernsteuerung auszuführen, und der Einspritzdruck in Übereinstimmung mit einem der Lerneinspritzdruckpegel gebracht wird, kann dies verursachen, dass der Einspritzdruck denjenigen Druck stark übersteigt, der bei einer regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart verwendet wird, welche die Maschine ohne die Einspritzmengenlernsteuerung betreibt. Dies kann eine Schwierigkeit beim Reduzieren des Einspritzdrucks auf einen gewünschten Pegel bei Wiederaufnahme der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart zur Folge haben.
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Wenn der Kraftstoff gesprüht wird, wenn der Einspritzdruck noch nicht auf den gewünschten Pegel reduziert ist, wird dies verursachen, dass das Verbrennungsrauschen bzw. Verbrennungsgeräusch und eine mechanische Vibration in der Maschine entstehen, wodurch den Fahrzeuginsassen ein unangenehmes Gefühl gegeben wird.
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In ähnlicher Weise wird dies, wenn der Einspritzdruck denjenigen Druck stark überschreitet, der bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart Verwendung findet, auch das Verbrennungsrauschen und die mechanische Vibration in der Maschine zur Folge haben, was zu den Unannehmlichkeiten bzw. dem Unbehagen der Fahrzeuginsassen führt.
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Die Druckschrift
DE 10 2004 006 554 B3 lehrt ein Verfahren zur Zylindergleichstellung bezüglich der Kraftstoff-Einspritzmengen bei einer Brennkraftmaschine. Gemäß der Druckschrift
DE 10 2004 006 554 B3 werden zur Adaption von an einem Betriebspunkt im unteren Drehzahlbereich mittels einer Laufunruhe-Regelung bestimmten Einspritzmengenunterschieden an höhere Betriebsbereiche ein Einspritzparameter zur Bestimmung der Einspritzmengenunterschiede in dem niedrigen Betriebspunkt jeweils auf einen Wert eingestellt, der vom dort im regulären Fahrbetrieb geltenden Wert abweicht. Dabei wird die Dynamik des mit dem jeweiligen Einspritzparameterwert veränderlichen Betriebspunktes während der Adaption begrenzt.
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt, in welcher eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung installiert ist. Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst (a) einen Drucksensor, der zum Bestimmen eines Einspritzdrucks arbeitet bzw. dient, der ein Druck von Kraftstoff ist, der durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung tatsächlich in die Maschine einzuspritzen ist, und (b) eine Steuereinrichtung, die arbeitet bzw. dient zum Bestimmen eines Solleinspritzdrucks, der ein Druck des Kraftstoffs ist, der durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in die Maschine einzuspritzen ist, und zum Anweisen der Kraftstoffeinspritzeinrichtung, bei einer regulären Kraftstoffeinspritzbetriebsart eine gegebene Sollmenge des Kraftstoffs in die Maschine zu sprühen. Die Steuereinrichtung ist auch gestaltet, um durchzuführen: (a) eine Einspritzdrucksteuerfunktion zum Bringen des Einspritzdrucks, wie er durch den Drucksensor bestimmt wird bzw. ist, in Übereinstimmung mit dem Solleinspritzdruck, (b) eine Lernbedingungsbestimmungsfunktion zum Bestimmen, ob eine gegebene Lernbedingung zum Versetzen der Steuereinrichtung in eine Einspritzmengenlernbetriebsart zum Lernen einer Ist-Einspritzmenge, die eine Menge des Kraftstoffs ist, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, erfüllt ist oder nicht, (c) eine Lerneinspritzdruckbestimmungsfunktion zum Bestimmen eines Solllerneinspritzdrucks, welcher ein Druck des Kraftstoffs ist, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung bei der Einspritzmengenlernbetriebsart gesprüht wird, (d) eine Lerneinspritzsteuerfunktion zum Bringen des Einspritzdrucks in Übereinstimmung mit dem Solllerneinspritzdruck durch die Einspritzdrucksteuerfunktion und dann Ausgeben eines Anweisungssignals, um die Kraftstoffeinspritzeinrichtung anzuweisen, bei der Einspritzmengenlernbetriebsart eine gegebene Sollmenge des Kraftstoffs zu sprühen, (e) eine Korrekturwertbestimmungsfunktion zum Bestimmen einer Ist-Einspritzmenge, die eine Menge des Kraftstoffs ist, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung als Reaktion auf das Anweisungssignal von der Lerneinspritzsteuerfunktion gesprüht wird, Berechnen einer Abweichung der Ist-Einspritzmenge von der gegebenen Sollmenge bei der Einspritzmengenlernbetriebsart, um einen Einspritzmengenkorrekturwert zur Verwendung bei einer Steuerung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu bestimmen, um so eine Menge des Kraftstoffs, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, in Richtung bzw. zu der Sollmenge zu bringen, wie sie bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart bestimmt ist, und (f) eine Lerneinspritzsperrfunktion zum Bestimmen einer Druckdifferenz zwischen dem Lerneinspritzdruck und dem Solleinspritzdruck, in Richtung von welchem der Einspritzdruck bereits bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart gebracht worden ist, in einem Augenblick, wenn die Lernbedingung als erfüllt bestimmt wird, und Sperren bzw. Verhindern bzw. Blockieren, dass die Einspritzmengenlernbetriebsart eingegeben bzw. in sie eingetreten wird, wenn die Druckdifferenz größer als ein gegebener Schwellenwert ist.
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Insbesondere sperrt die Steuereinrichtung die Einspritzmengenlernbetriebsart, wenn die Druckdifferenz größer als der Druckschwellenwert ist. Mit anderen Worten, wenn die Druckdifferenz zu groß ist, was erwartungsgemäß eine nicht wünschenswerte Änderung der Betriebsbedingung (beispielsweise Drehzahl) der Maschine zur Folge hat, nachdem der Kraftstoff zum Lernen der Einspritzmenge gesprüht ist oder die reguläre Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart wiederaufgenommen wird, sperrt bzw. verhindert die Steuereinrichtung, dass die Einspritzmenge gelernt wird, um ein Unbehagen des Fahrzeuginsassen zu vermeiden.
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Bei der bevorzugten Betriebsart der Erfindung wird der gegebene Schwellenwert derart gewählt, dass er sich mit einer Erhöhung eines Umgebungsgeräuschpegels erhöht. Üblicherweise behagt dem Fahrzeuginsasse, wenn das Umgebungsrauschen bzw. Umgebungsgeräusch gering ist, die Änderung der Betriebsbedingung der Maschine (beispielsweise, eine Änderung des Verbrennungsrauschens bzw. Verbrennungsgeräuschs oder der Maschinenvibration) nicht. Umgekehrt ist der Fahrzeuginsasse, wenn das Umgebungsgeräusch hoch ist, unempfindlich gegenüber einer derartigen Änderung. Es ist daher ratsam, dass der Schwellenwert abhängig von dem Umgebungsgeräuschpegel bestimmt wird.
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Insbesondere erhöht die Steuereinrichtung, wenn der Umgebungsgeräuschpegel hoch ist, so dass der Fahrzeuginsasse unempfindlich gegenüber der Änderung der Betriebsbedingung der Maschine ist, den Schwellenwert, um die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, dass die Einspritzmengenlernbetriebsart gesperrt wird, wodurch die Chance erhöht wird, den Einspritzmengenkorrekturwert zu aktualisieren.
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Die Steuereinrichtung kann entweder eine Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in welchem das Kraftstoffeinspritzsystem installiert ist, als den Umgebungsgeräuschpegel bestimmen und erhöht den gegebenen Schwellenwert mit Erhöhung einer dieser beiden. Insbesondere erhöht die Steuereinrichtung, wenn die Drehzahl der Maschine oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhöht ist, so dass der Umgebungsgeräuschpegel erhöht ist, den Schwellenwert, um die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, dass die Einspritzmengenlernbetriebsart gesperrt wird, wodurch die Chance erhöht wird, den Einspritzmengenkorrekturwert zu aktualisieren.
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Wenn die Verbrennungskraftmaschine verlangsamt und kein Kraftstoff in die Verbrennungskraftmaschine gesprüht wird, wird die Lernbedingung als erfüllt bestimmt. Mit anderen Worten, wenn eine Störung auf die Änderung der Betriebsbedingung der Maschine klein ist, wird in die Einspritzmengenlernbetriebsart eingetreten, wodurch die Genauigkeit beim Bestimmen des Einspritzmengenkorrekturwerts sicher gestellt wird.
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Das Kraftstoffeinspritzsystem kann zudem eine Common-Rail bzw. gemeinsame Kraftstoffleitung, in welcher der Kraftstoff gespeichert wird, und eine Kraftstoffzufuhrpumpe umfassen, die zum unter Druck Setzen und Zuführen des Kraftstoffs an die gemeinsame Kraftstoffleitung arbeitet bzw. dient. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung arbeitet bzw. dient zum Sprühen des Kraftstoffs, wie er in der gemeinsamen Kraftstoffleitung gespeichert wird, in einen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 ein Blockschaltbild, welches ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der Erfindung veranschaulicht installiert ist;
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2(a) und 2(b) ein Zeitverlaufsdiagramm eines Einspritzmengenlernprogramms, das durch eine elektronische Steuereinheit des Kraftstoffeinspritzsystems von 1 auszuführen ist; und
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3 eine Ansicht, welche ein Schwellenwert-zu-Fahrzeuggeschwindigkeit-Kennfeld zeigt, um eine obere Grenze eines Drucks von zu sprühendem Kraftstoff als eine Funktion der Drehzahl einer Maschine zu bestimmen.
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Bezug nehmend auf die Zeichnung, insbesondere auf 1, ist dort ein Akkumulatorkraftstoffeinspritzsystem 10 gemäß der Erfindung gezeigt.
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Das Akkumulatorkraftstoffeinspritzsystem 10, wie es hier bezeichnet wird, ist gestaltet, um Kraftstoff beispielsweise einer Vierzylinderdieselmaschine 2 eines Automobils zuzuführen und umfasst im Wesentlichen eine Common-Rail bzw. gemeinsame Kraftstoffleitung 20, Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30, und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50. Die gemeinsame Kraftstoffleitung 20 arbeitet als ein Akkumulator, welcher in sich den Kraftstoff unter einem gesteuerten hohen Druck speichert. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 sind in jedem von Zylindern der Dieselmaschine 2 installiert und arbeiten bzw. dienen zum Sprühen des Kraftstoffs, wie er von der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 zugeführt wird, in Verbrennungskammern der Dieselmaschine 2. Die ECU 50 arbeitet bzw dient zur Steuerung eines gesamten Betriebs des Kraftstoffeinspritzsystems 10.
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 umfasst auch eine Speisepumpe 14 und eine Hochdruckpumpe 16. Die Speisepumpe 14 arbeitet zum Pumpen des Kraftstoffs aus einem Kraftstofftank 12 und zum Speisen dieses an die Hochdruckpumpe 16. Die Hochdruckpumpe 16 arbeitet bzw. dient zum unter Druck Setzen und Liefern des Kraftstoffs an die gemeinsame Kraftstoffleitung 20.
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Die Hochdruckpumpe 16 hat einen typischen Aufbau, bei welchem ein Kolben einer Drehung eines Nockens der Nockenwelle der Dieselmaschine 2 folgend hin und her bewegt wird, um den in eine Druckkammer gesaugten Kraftstoff unter Druck zu setzen. Die Hochdruckpumpe 16 ist mit einem Saugsteuerventil 18 ausgestattet, welches die Flussrate von Kraftstoff steuert, der von der Speisepumpe 14 zu saugen ist, wenn sich der Kolben in einem Saughub befindet.
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In der gemeinsamen Kraftstoffleitung ist ein Drucksensor 22 installiert, welcher den Druck von Kraftstoff in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 misst (welcher nachfolgend auch als ein Kraftstoffleitungsdruck bezeichnet wird) und ein Druckreduktionsventil 24, welches den Kraftstoff aus der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 in den Kraftstofftank 12 ablaufen lässt, um den Kraftstoffleitungsdruck zu reduzieren.
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 umfasst auch einen Drehzahlsensor 32, einen Fahrpedalpositionssensor 34, einen Kühlmitteltemperatursensor 36, und einen Einlasslufttemperatursensor 38. Der Drehzahlsensor 32 arbeitet bzw. dient zum Messen der Drehzahl NE der Dieselmaschine 2. Der Fahrpedalpositionssensor 34 arbeitet bzw. dient zum Messen eines Aufwands bzw. Einsatzes eines Fahrers auf oder eine Position ACC eines Fahrpedals (welches einer geöffneten Position eines Drosselventils entspricht). Der Kühlmitteltemperatursensor 36 arbeitet bzw. dient zum Messen der Temperatur THW von Kühlmittel der Dieselmaschine 2. Der Einlasslufttemperatursensor 38 arbeitet bzw. dient zum Messen der Temperatur TA von Einlassluft, die in die Dieselmaschine 2 geladen ist.
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Die ECU 50 wird durch einen typischen Mikrocomputer ausgeführt, der aus einer CPU, einem ROM, und einem RAM aufgebaut ist. Die CPU arbeitet bzw. dient zur Ausführung eines Steuerprogramms, das in dem ROM gespeichert ist, um den gesamten Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems 10 zu steuern.
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Die ECU 50 tastet Ausgaben von dem Drucksensor 22, den Sensoren 32, 34, 36 und 38, die in der Dieselmaschine 2 installiert sind, und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 40, welcher die Geschwindigkeit eines (nachfolgend auch als ein Systemfahrzeug bezeichneten) Fahrzeugs misst, in welchem die Dieselmaschine 2 montiert ist, als Parameter ab, welche Lauf- oder Betriebsbedingungen des Systemfahrzeugs angeben, um den Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20, mit anderen Worten, den Druck von Kraftstoff zu steuern, der von den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 gesprüht wird.
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Insbesondere arbeitet die ECU 50 (a) zum Berechnen eines Zieldrucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 (das heißt, eines Solldrucks von Kraftstoff, der von den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 zu sprühen ist, welcher nachfolgend auch als ein Solleinspritzdruck bezeichnet wird) auf der Grundlage der Betriebsbedingungen der Dieselmaschine 2 auf eine bekannte Weise und zum Steuern einer Energiezufuhr zu dem Saugsteuerventil 18 und dem Druckreduktionsventil 24, um den Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20, wie er durch den Drucksensor 22 gemessen wird, in Übereinstimmung mit dem Solldruck in einer Regelungsbetriebsart (was nachfolgend auch als Drucksteuerung der gemeinsamen Kraftstoffleitung bezeichnet wird) zu bringen, und (b) zum Berechnen der Menge von Kraftstoff, die tatsächlich von den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 gesprüht wird, auf der Grundlage der Betriebsbedingungen der Dieselmaschine 2, wie es später ausführlich beschrieben wird, bei einer Einspritzmengenlernbetriebsart und zum Öffnen von jeder Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 mit einer gegebenen Einspritzzeitsteuerung für eine Einspritzdauer, wie sie auf der Grundlage der tatsächlich gesprühten Menge ausgewählt wird, um den Kraftstoff in einen der Zylinder der Dieselmaschine 2 bei einer regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart (welche nachfolgend auch als Kraftstoffeinspritzsteuerung bezeichnet wird) zu sprühen.
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Die ECU 50 ist auch gestaltet, um die Testeinspritzung, wie zuvor beschrieben, vor der Haupteinspritzung bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart durchzuführen.
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Die Genauigkeit der Testeinspritzung in jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 variiert üblicherweise abhängig von einer Abweichung der Menge von Kraftstoff, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 gesprüht wird (die nachfolgend auch als eine tatsächliche Einspritzmenge bzw. Ist-Einspritzmenge oder Einspritzmenge bezeichnet wird), von einer Sollmenge von Kraftstoff, welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 durch die ECU 50 angewiesen ist zu sprühen. Um eine derartige Einspritzmengenabweichung zu kompensieren, tritt die ECU 50 in die Einspritzmengenlernbetriebsart ein, um die Ist-Einspritzmenge zu lernen, um die Einspritzmengenabweichung zu bestimmen, und um einen (nachfolgend auch als einen Einspritzmengenkorrekturwert bezeichneten) Korrekturwert zu berechnen, der erforderlich ist, um ein (auch als ein Einspritzsteuersignal bezeichnetes) Ansteuerimpulssignal zu korrigieren, das an eine entsprechende Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 zur Beseitigung der Einspritzmengenabweichung auszugeben ist.
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2(a) und 2(b) zeigen ein Flussdiagramm eines Einspritzmengenlernprogramms, das durch die ECU 50 bei der Einspritzmengenlernbetriebsart auszuführen ist. Dieses Programm wird bei der Einspritzzeitzeitsteuerung initiiert, wenn das Sprühen von Kraftstoff in jeden der Zylinder der Dieselmaschine 2 zu steuern ist.
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Nach Eintritt in das Programm geht die Routine zu Schritt 110 weiter, bei welchem es bestimmt wird, ob eine Einspritzmengenlernbedingung erfüllt ist oder nicht. Insbesondere wird es bei dem Schritt 110 bestimmt, dass die Einspritzmengenlernbedingung erfüllt ist, wenn die Position ACC des Fahrpedals Null (0) ist, was bedeutet, dass das Fahrpedal vollständig gelöst ist, so dass die Dieselmaschine 2 verlangsamt, und die Menge von Kraftstoff, die in jeden Zylinder der Dieselmaschine 2 gesprüht wird, Null (0) ist, mit anderen Worten, wenn die Dieselmaschine 2 bei einer Nichteinspritzbetriebsart verlangsamt.
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Falls bei dem Schritt 110 eine Antwort NEIN erlangt wird, bedeutet dies, dass die Lernbedingung nun nicht angetroffen wird, woraufhin die Routine endet. Alternativ geht die Routine dann, falls eine Antwort JA erlangt wird, zu Schritt 120 weiter, bei welchem es bestimmt wird, ob ein Solldruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20, das heißt der Solleinspritzdruck, bereits zum Sprühen des Kraftstoffs durch jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 bei der Einspritzmengenlernbetriebsart berechnet worden ist.
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Falls eine Antwort NEIN bei Schritt 120 erlangt wird, dann geht die Routine zu Schritt 130 weiter, bei welchem diskrete Lerneinspritzdruckpegel ausgewählt werden. Die Lerneinspritzdruckpegel sind Sollpegel des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20, bei welchen jeweils eine der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30, wie sie bei diesem Programmzyklus ausgewählt wird, zu öffnen ist, um die Ist-Einspritzmenge zu berechnen, das heißt, die Menge von Kraftstoff, die tatsächlich von einer der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 gesprüht wird, um den Einspritzmengenkorrekturwert, wie zuvor beschrieben, zu bestimmen, welcher verwendet wird, um das Einspritzsteuersignal zu korrigieren, das an die eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart zur Kompensation der Einspritzmengenabweichung (das heißt, einer Abweichung der Ist-Einspritzmenge von der Sollmenge von Kraftstoff, die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 zu sprühen ist) auszugeben ist. Die ECU 50 speichert ein Kennfeld, welches die Lerneinspritzdruckpegel und die Einspritzmengenkorrekturwerte für jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 bei jedem der Lerneinspritzdruckpegel auflistet, und wählt bei Schritt 130 einen Lerneinspritzdruckpegel der Lerneinspritzdruckpegel aus, welcher einem der Einspritzmengenkorrekturwerte entspricht, die zu aktualisieren sind. Die ECU 50 definiert den ausgewählten Lerneinspritzdruckpegel als einen Solldruck (das heißt den Solleinspritzdruck), auf welchen der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 durch die Drucksteuerung der gemeinsamen Kraftstoffleitung, wie zuvor beschrieben, bei der Einspritzmengenlernbetriebsart zu regeln ist.
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Falls bei Schritt 120 oder nach Schritt 130 eine Antwort JA erlangt wird, was bedeutet, dass der Solleinspritzdruck ausgewählt wird, geht die Routine zu Schritt 140 weiter, bei welchem eine Differenz zwischen dem Solleinspritzdruck (welcher nachfolgend auch als ein Solllerneinspritzdruck bezeichnet wird), wie bei Schritt 130 ausgewählt, der bei der Einspritzmengenlernbetriebsart verwendet wird, und demjenigen (welcher nachfolgend auch als ein regulärer Solleinspritzdruck bezeichnet wird) bestimmt wird, der, wie zuvor beschrieben, durch die zuvor beschriebene Drucksteuerung der gemeinsamen Kraftstoffleitung auf der Grundlage von derzeitigen Betriebsbedingungen der Dieselmaschine 2 zur Verwendung bei einer Steuerung der Menge von Kraftstoff bestimmt wird, die von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart zu sprühen ist. Mit anderen Worten, der reguläre Solleinspritzdruck entspricht dem derzeitigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 22, das heißt dem Solldruck, mit welchem der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 22, bereits unmittelbar bevor in die Einspritzmengenlernbetriebsart eingetreten wird, in Übereinstimmung gebracht ist.
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Die Routine geht zu Schritt 150 weiter, bei welchem ein Druckschwellenwert unter Verwendung der Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs, wie sie durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 gemessen ist, und ein Schwellenwert-zu-Fahrzeug-Geschwindigkeit-Kennfeld bestimmt wird, wie in 3 veranschaulicht, das in dem ROM der ECU 50 gespeichert ist. Der Druckschwellenwert ist eine obere Grenze der Druckdifferenz, wie bei Schritt 140 bestimmt. Der Druckschwellenwert ist, wie aus 3 ersichtlich, im Voraus gewählt, so dass er sich mit einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht.
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Die Routine geht zu Schritt 160 weiter, bei welchem es bestimmt wird, ob die Druckdifferenz, wie bei Schritt 140 abgeleitet, kleiner als der Druckschwellenwert, wie bei Schritt 150 abgeleitet, ist oder nicht.
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Falls bei Schritt 160 eine Antwort JA erlangt wird, dann geht die Routine zu Schritt 170 weiter, bei welchem es bestimmt wird, ob der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20, wie er bei der Drucksteuerung der gemeinsamen Kraftstoffleitung geregelt wird, wie zuvor beschrieben, den Solllerneinspritzdruck erreicht hat, wie bei Schritt 130 ausgewählt, oder nicht. Falls eine Antwort NEIN erlangt wird, dann endet die Routine. Alternativ geht die Routine, falls eine Antwort JA erlangt wird, dann zu Schritt 180, bei welchem das Ansteuerimpulssignal an eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 ausgegeben wird, welche nun die Einspritzzeitsteuerung erreicht hat, um einen einzelnen Strahl mit einer gegebenen Menge von Kraftstoff zum Lernen der Ist-Einspritzmenge zu sprühen.
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Nachdem der Strahl des Kraftstoffs in die Dieselmaschine 2 gesprüht ist, geht die Routine zu Schritt 190 weiter, bei welchem eine Änderung der Betriebsbedingung der Dieselmaschine 2 abgetastet wird. Beispielsweise wird eine Änderung der Drehzahl der Dieselmaschine 2, wie sie durch den Drehzahlsensor 32 gemessen ist, abgetastet. Die Routine geht zu Schritt 200 weiter, bei welchem ein Drehmoment, wie es aus der Dieselmaschine 2 ausgegeben wird, als eine Funktion der Änderung der Betriebsbedingung der Dieselmaschine 2 berechnet wird, um die Menge von Kraftstoff (das heißt die Ist-Einspritzmenge) zu bestimmen, die tatsächlich von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 gesprüht wird, an welche bei Schritt 180 das Ansteuerimpulssignal ausgegeben worden ist.
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Die Routine geht zu Schritt 120 weiter, bei welchem eine Differenz (das heißt die Einspritzmengenabweichung) zwischen der Ist-Einspritzmenge, wie sie bei Schritt 200 bestimmt ist, und der Sollmenge (das heißt, der Menge von bei Schritt 180 gesprühtem Kraftstoff) bestimmt wird, und der Einspritzmengenkorrekturwert, wie zuvor beschrieben, für die eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30, von welcher der Kraftstoff bei Schritt 180 gesprüht worden ist, wird so bestimmt, dass er die Einspritzmengenabweichung kompensiert. Die ECU 50 aktualisiert einen entsprechenden Korrekturwert von Korrekturwerten, wie er in einem darin gespeicherten Korrekturwertkennfeld gespeichert ist, auf den bestimmten Korrekturwert.
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Nachdem das Korrekturwertkennfeld bei Schritt 120 aktualisiert ist, oder falls bei Schritt 160 eine Antwort NEIN erlangt wird, geht die Routine zu Schritt 220 weiter, bei welchem der Solllerneinspritzdruck (das heißt, der Solldruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung, der durch die Drucksteuerung der gemeinsamen Kraftstoffleitung zu erzielen ist) auf den regulären Solleinspritzdruck geändert, um die gemeinsame Kraftstoffleitung 20 in die reguläre Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart zu versetzen. Dann endet die Routine.
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Wie aus der vorangehenden Diskussion ersichtlich, arbeitet die ECU 50 des Kraftstoffeinspritzsystems 10, wenn die Lernbedingung angetroffen wird, als eine Einspritzmengenlernvorrichtung, um einen Solldruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 (das heißt, den Solllerneinspritzdruck) zum Sprühen des Kraftstoffstrahls zum Lernen der Ist-Einspritzmenge zu setzen und zu bestimmen, ob die Druckdifferenz zwischen dem Solllerneinspritzdruck und dem regulären Solleinspritzdruck, welcher bestimmt worden ist, wenn die Lernbedingung nicht erfüllt ist, das heißt, unmittelbar bevor die Lernbedingung als erfüllt bestimmt ist (das heißt, der Solllerneinspritzdruck – regulärer Solleinspritzdruck) kleiner als der Druckschwellenwert ist oder nicht. Wenn die Druckdifferenz kleiner als der Druckschwellenwert ist, wartet die ECU 50, bis der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20, wie er durch die Drucksteuerung der gemeinsamen Kraftstoffleitung geregelt wird, den Solllerneinspritzdruck erreicht und sprüht dann den einzelnen Kraftstoffstrahl durch eine ausgewählte Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30. Dann bestimmt die ECU 50 den Einspritzmengenkorrekturwert für die eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 bei einem des Solllerneinspritzdrucks, bei welchem der einzelne Kraftstoffstrahl in die Dieselmaschine 2 gesprüht worden ist, auf der Grundlage der Änderung der Betriebsbedingung der Dieselmaschine 2, die aus dem Sprühen des einzelnen Kraftstoffstrahls entsteht. Das Lernen und Steuern der Einspritzmenge wird in einer derartigen Sequenz von Betrieben erzielt.
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Als Konsequenz davon arbeitet das Kraftstoffeinspritzsystem 10, um den Einspritzmengenkorrekturwert für jeden Lerneinspritzdruckpegel der Lerneinspritzdruckpegel zu lernen, wie sie in einem regulären Betriebsdruckbereich der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 im Voraus ausgewählt sind, und um die Menge von Kraftstoff zu lernen, die tatsächlich von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 gesprüht wird, unter Verwendung eines entsprechenden Korrekturwerts der Korrekturwerte bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart (das heißt der regulären Maschinensteuerbetriebsart). Wenn der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20, mit welchem der Kraftstoff bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart zu sprühen ist, zwischen zwei Lerneinspritzdruckpegeln der Lerneinspritzdruckpegel liegt, kann die ECU 50 einen Korrekturwert durch die so genannte Interpolation unter Verwendung des Korrekturwertkennfelds bestimmen.
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Wenn die Druckdifferenz größer als oder gleich dem Druckschwellenwert ist, sperrt die ECU 50 die zuvor beschriebene Einspritzmengenlernsteuerbetriebsart. Insbesondere wenn die Druckdifferenz zu groß ist, was erwartungsgemäß eine nicht wünschenswerte Änderung der Betriebsbedingung (beispielsweise Drehzahl) der Dieselmaschine 2 zur Folge hat, nachdem der einzelne Kraftstoffstrahl zum Lernen der Einspritzmenge gesprüht ist, oder die reguläre Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart wieder aufgenommen wird, sperrt bzw. verhindert die ECU 50, dass die Einspritzmenge gelernt wird, um das Unbehagen des Fahrers zu vermeiden.
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Die ECU 50 wählt den Druckschwellenwert unter Verwendung des Schwellenwert-zu-Fahrzeuggeschwindigkeit-Kennfelds, wie in 3 veranschaulicht, so dass er sich mit einer Erhöhung der Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs erhöht. Insbesondere wenn das Systemfahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, bei welcher der Fahrer gegenüber der vorangehenden nicht wünschenswerten Änderung der Betriebsbedingung der Dieselmaschine 2 unempfindlich sein wird, erhöht die ECU 50 den größeren Druckschwellenwert, um die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, dass die Einspritzmengenlernsteuerbetriebsart gesperrt wird.
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Auch wenn die vorliegende Erfindung in Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbart ist, um ein besseres Verständnis davon zu vereinfachen, sollte es anerkannt werden, dass die Erfindung auf verschiedenste Weise ausgeführt werden kann, ohne sich von dem Prinzip der Erfindung zu entfernen. Beispielsweise wählt die ECU 50 den Druckschwellenwert bei Schritt 150 von 2(a) unter Verwendung des Schwellenwert-zu-Fahrzeuggeschwindigkeit-Kennfelds aus, wie in 3 veranschaulicht, jedoch kann sie alternativ gestaltet sein, um den Druckschwellenwert bei einer Erhöhung bzw. Zunahme der Drehzahl der Dieselmaschine 2 zu erhöhen. Die Erhöhung der Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs oder der Drehzahl der Dieselmaschine 2 trägt üblicherweise zur Erhöhung des Pegels von Umgebungsgeräuschen bei, das Fahrzeuginsassen hören. Daher bestimmt die ECU 50, mit anderen Worten, den Druckschwellenwert derart, dass er mit einer Erhöhung des Umgebungsgeräuschpegels erhöht wird.
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Die ECU 50 arbeitet bzw. dient bei Schritt 140 zum Bestimmen der Druckdifferenz (das heißt des Solllerneinspritzdrucks minus dem regulären Solleinspritzdruck) und sperrt die Einspritzmengenlernsteuerbetriebsart, wenn die Druckdifferenz größer als der Druckschwellenwert ist, mit anderen Worten, wenn der Solllerneinspritzdruck um den Druckschwellenwert größer als der reguläre Solleinspritzdruck ist, jedoch kann die ECU 50 gestaltet sein, einen absoluten Wert einer Differenz zwischen dem Solllerneinspritzdruck und dem regulären Solleinspritzdruck zu bestimmen. Dies verursacht, dass die Einspritzmengenlernsteuerbetriebsart auch zu sperren ist, wenn der Solllerneinspritzdruck um den Druckschwellenwert kleiner als der reguläre Solleinspritzdruck ist, wodurch ein Fehler bzw. Misslingen eines Sprühens einer erforderlichen Menge von Kraftstoff in die Dieselmaschine 2 vermieden wird, was aus einem zu geringen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 bei Wiederaufnahme der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart entsteht.
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Die ECU 50 initiiert die Einspritzmengenlernsteuerbetriebsart, wenn die Dieselmaschine 2 in der Nichteinspritzbetriebsart verlangsamt, jedoch kann sie gestaltet sein zum Einspritzen von Kraftstoffsprühungen in die Zylinder der Dieselmaschine 2 jeweils in Sequenz, wenn die Dieselmaschine 2 in einer Leerlaufbetriebsart ist, zum Abtasten bzw. Aufnehmen von Drehzahlen der Zylinder der Dieselmaschine 2 und Zylinder-zu-Zylinder-Variationen unter den Drehzahlen der Zylinder, die aus den Einspritzungen von Kraftstoff resultieren, um einen ersten Korrekturwert für jeden der Zylinder zu bestimmen, welcher zum Glätten der Zylinder-zu-Zylinder-Variationen erforderlich ist, und einen zweiten Korrekturwert zu bestimmen, der erforderlich ist, um einen Mittelwert der Drehzahlen aller Zylinder der Dieselmaschine 2 auf einen Sollwert (das heißt eine Sollleerlaufdrehzahl der Dieselmaschine 2) zu bringen, und zum Verwenden des ersten und zweiten Korrekturwerts als Parameter, welche die Einspritzmengenabweichung zwischen der Ist-Einspritzmenge und der Sollmenge für jeden der Zylinder repräsentieren, um den Korrekturwert, wie zuvor beschrieben, zur Verwendung bei der Korrektur des Ansteuerimpulssignals zu bestimmen, das an eine entsprechende Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 auszugeben ist.
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 kann mit einer Benzinmaschine zum Einsatz kommen, in welcher Kraftstoffeinspritzeinrichtungen jeweils als eine für jeden Zylinder installiert sind.
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Ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, in welcher eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung installiert ist. Wenn eine gegebene Lernbedingung angetroffen wird, tritt das Kraftstoffeinspritzsystem in eine Einspritzmengenlernbetriebsart ein, regelt den Druck von Kraftstoff, der durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu sprühen ist, auf einen Solllerneinspritzdruck und sprüht den Kraftstoff, um die Menge von Kraftstoff zu lernen, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird. Das System bestimmt eine Abweichung der tatsächlich gesprühten Menge von Kraftstoff von einer Sollmenge, um einen Korrekturwert zu berechnen, der zur Kompensation einer derartigen Abweichung erforderlich ist. Wenn eine Druckdifferenz zwischen dem Solllerneinspritzdruck und dem Druck von Kraftstoff, wie er unmittelbar vor Eintritt in die Einspritzmengenlernbetriebsart geregelt wird, größer als ein gegebener Schwellenwert ist, sperrt das System, dass in die Einspritzmengenlernbetriebsart eingetreten wird.