DE102011053459A1 - Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor - Google Patents

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Abstract

Ein Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor enthält einen ersten Annäherungsabschnitt (S22) welcher eine Mehrzahl von Kraftstoffdruckwerten (D1 bis D11), die den Abfallsdruckkurvenverlauf oder den Anstiegsdruckkurvenverlauf darstellen, an eine Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie (LA1) durch ein Kleinste-Quadrate-Verfahren annähert; und einen Gewichtungsabschnitt (S24), welcher eine Gewichtung (w1 bis w11) auf den Kraftstoffdruckwert anwendet. Die Gewichtung wird umso größer eingestellt, desto größer der Unterschied zwischen dem Kraftstoffdruck und der Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie ist. Anschließend werden die gewichteten Werte (Dw1 bis Dw11) durch das kleinste-Quadrate-Verfahren an eine gewichtete Annäherungslinie (La2) angenähert.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor, welcher eine Kraftstoffdruckveränderung aufgrund einer Kraftstoffeinspritzung durch einen Kraftstoffinjektor, der in einer Verbrennungsmaschine vorgesehen ist, erfasst, und anschließend einen Kraftstoffeinspritzungszustand ermittelt, wie z. B. einen Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt und einen Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt, basierend auf einem Druckkurvenverlauf, der durch einen Kraftstoffsensor erfasst wird.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die JP-2009-97385A stellt einen Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor dar, welcher eine Kraftstoffdruckveränderung aufgrund einer Kraftstoffeinspritzung mittels eines Kraftstoffdrucksensors erfasst, und anschließend einen Kraftstoffeinspritzungszustand wie z. B. einen Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt und einen Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt basierend auf einem Druckkurvenverlauf, der durch einen Kraftstoffdrucksensor erfasst wird, ermittelt. Der vorliegende Anmelder schlägt in der japanischen Patentanmeldung JP 2009-074283 , welche zum Zeitpunkt der Anmeldung der vorliegenden Anmeldung noch nicht veröffentlich worden ist, ein spezifisches Verfahren zum Ermitteln des Kraftstoffeinspritzungszustands anhand des Druckkurvenverlaufs vor.
  • Wie in 2C dargestellt, wird auf dem Druckkurvenverlauf, bei dem der Druckwert abnimmt (Abfalldruckkurvenverlauf), ein Punkt „Pd” erhalten. Bei dem Punkt „Pd” ist dessen Differenzialwert minimal. Anschließend wird eine Tangentiallinie am Punkt „Pd” als eine angenäherte gerade Linie „La” des Abfalldruckkurvenverlaufs verringert. Die gerade Referenzlinie „Lc” wird basierend auf einem Druck „Pbase” vor einer Kraftstoffeinspritzung definiert. Ein Schnittpunkt der Linie „Lc” und der Linie „La” wird als Druckveränderungspunkt „P1” berechnet. Ein Zeitpunkt, welcher um eine festgelegte Zeit „C1” vor dem Druckveränderungspunkt „P1” ist, wird als ein Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt „R1”, wie in 2B dargestellt, berechnet.
  • Ein Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt „R4” wird auch auf ähnliche Weise berechnet. Das heißt, auf dem Druckkurvenverlauf, bei welchem der Druckwert ansteigt (Anstiegsdruckkurvenverlauf), wird ein Punkt „Pe” erhalten. Bei dem Punkt „Pe” ist dessen Differenzialwert maximal. Eine Tangentiallinie bei dem Punkt „Pe” wird als eine Annäherungsgerade „Lb” des Anstiegsdruckkurvenverlaufs berechnet. Eine weitere Referenzgerade „Ld” wird basierend auf einem Druck „Pbase” vor einer Kraftstoffeinspritzung definiert. Ein Schnittpunkt der Linie „Lb” und der Linie „Ld” wird berechnet. Ein Zeitpunkt, welcher um eine festgelegte Zeit vor dem Schnittpunkt ist, wird als ein Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt „R4” berechnet.
  • Falls jedoch der Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt „R1” basierend auf der Tangentiallinie „La” berechnet wird, falls der Punkt „Pd” leicht von einem tatsächlichen Wert, wie durch „Td” in den 2C und 2D angezeigt, abweicht, weicht der berechnete Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt stark vom tatsächlichen Kraftstoffstartzeitpunkt ab. Daher ist es schwierig, den Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt „R1” mit einer hohen Genauigkeit zu berechnen. Selbst wenn der Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt „R4” berechnet wird, wenn der Punkt „Pe” nur leicht vom tatsächlichen Wert abweicht, weicht der berechnete Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt stark vom tatsächlichen Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt ab. Somit ist es auch hier schwierig, den Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt „R4” mit einer hohen Genauigkeit zu berechnen.
  • Ein maximaler Kraftstoffeinspritzratenzeitpunkt „R2” und die Kraftstoffeinspritzmenge können basierend auf den Linien „La” und „Lb” berechnet werden. Allerdings ist es auch in diesem Fall schwierig, den Kraftstoffeinspritzungszustand mit einer hohen Genauigkeit zu berechnen, da die Linien „La” und „Lb” abweichen können.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der vorstehenden Problematik gemacht, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor vorzusehen, welcher das Ermitteln eines tatsächlichen Kraftstoffeinspritzungszustands mit einer hohen Genauigkeit ermöglicht.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor für ein Kraftstoffeinspritzungssystem vorgesehen, in welchem ein Kraftstoffinjektor Kraftstoff, der in einem Sammler angesammelt ist, einspritzt. Der Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor enthält: einen Kraftstoffdrucksensor, der einen Kraftstoffdruck in einer Kraftstoffzuführpassage vom Sammler zur Einspritzöffnung des Kraftstoffinjektors erfasst; und eine Annäherungseinrichtung zum Annähern eines Abfalldruckkurvenverlaufs oder eines Anstiegsdruckkurvenverlaufs an eine gerade Linie bzw. Gerade.
  • Der Abfalldruckkurvenverlauf und der Anstiegsdruckkurvenverlauf sind Teil des Druckkurvenverlaufs, der durch den Kraftstoffdrucksensor erfasst wird. Der Abfalldruckkurvenverlauf stellt einen abfallenden Kraftstoffdruck aufgrund eines Öffnens der Einspritzöffnung dar. Der Anstiegsdruckkurvenverlauf stellt einen ansteigenden Kraftstoffdruck aufgrund eines Schließens der Einspritzöffnung dar.
  • Der Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor enthält ferner eine Einspritzungszustandsermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Kraftstoffeinspritzungszustands basierend auf der Geraden, die durch die Annäherungseinrichtung angenähert ist.
  • Die Annäherungseinrichtung enthält: eine erste Annäherungseinrichtung zum Annähern einer Mehrzahl von Kraftstoffdruckwerten, die den Abfalldruckkurvenverlauf oder den Anstiegsdruckkurvenverlauf darstellen, an eine Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie durch ein Kleinste-Quadrate-Verfahren; eine Gewichtungseinrichtung zum Anwenden bzw. Aufbringen einer Gewichtung auf den Kraftstoffdruckwert, und eine Annäherungseinrichtung zum Annähern des Kraftstoffdruckwerts mit der Gewichtung an eine gewichtete Annäherungslinie durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren. Die Gewichtung wird umso größer eingestellt, desto größer die Differenz zwischen dem Kraftstoffdruck und der Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie ist.
  • Da der Abfalldruckkurvenverlauf oder Anstiegsdruckkurvenverlauf durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren an eine Gerade angenähert wird, kann verhindert werden, dass die Genauigkeit der angenäherten Geraden aufgrund einer Abweichung des Punkts „Pd” des minimalen Differenzialwerts oder des Punkts „Fe” des maximalen Differenzialwerts von einem tatsächlichen Punkt verschlechtert wird. Ferner, da der Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor der vorliegenden Erfindung die Gewichtungseinrichtung und die zweite Annäherungseinrichtung enthält, kann eine angenäherte Gerade mit einer starken Korrelation mit der Kraftstoffeinspritrate erhalten werden und der Kraftstoffeinspritzungszustand kann mit einer hohen Genauigkeit ermittelt werden.
  • In 5 korreliert eine Tangentiallinie „La0” bei einem Punkt „Pd” eines minimalen Differenzialwerts auf dem Abfalldruckkurvenverlauf stark mit dem Einspritzratenkurvenverlauf. Somit ist es bevorzugt, dass diese Tangentiallinie „La0” als die Annäherungsgerade berechnet wird. Falls jedoch der Punkt „Pd” des minimalen Differenzialwerts berechnet wird, um darauf eine Tangentiallinie zu erhalten, ist es wahrscheinlich, dass die Linie stark von der Tangentiallinie „La0”, wie durch strichpunktierte Linien „X1” und „X2” dargestellt, abweicht. Außerdem, sind die Steigungen der Tangentiallinien in der Nähe der Werte „Da” und „Db” größer als die der Tangentiallinie „La0”. Somit, falls die Druckwerte an die Gerade „La1” angenähert werden, ist die Steigung größer als die der erwünschten Tangentiallinie „La0”.
  • Wie in 5A dargestellt, ist eine Differenz zwischen dem Druckwert und der Geraden „La1” in der Nähe der Druckwerte „Da” und „Db” groß. Durch Korrigieren der Geraden „La1” auf eine Weise, dass die Differenz vermindert wird, wie durch Pfeile „Y1” und „Y2” dargestellt, nähert sich die Steigung der Geraden „La1” der Steigung der Tangentiallinie „La0” an.
  • Bezüglich des Anstiegsdruckkurvenverlaufs wird die Annäherungsgerade „Lb1” derart korrigiert, dass die Steigung der Geraden „Lb1” nahe an die Steigung der Tangentiallinie „Lb0” des Punkts „Pe” des maximalen Differenzialwerts kommt.
  • In Anbetracht des oben stehenden werden die Druckwerte gemäß einer Differenz zwischen dem Kraftstoffdruckwert und der Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „La1”, „Lb1” gewichtet. Die Gewichtung wird umso größer eingestellt, desto größer die Differenz ist. Der gewichtete Kraftstoffdruckwert wird an eine gewichtete Annäherungslinie erneut durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren angenähert. Die Steigungen der gewichteten Annäherungslinien „La2” und „Lb2” kommen nahe an jene der Tangentiallinien „La0” und „Lb0” heran.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung, die gewichtete Annäherungslinie „La2”, „Lb2”, welche stark mit dem Einspritzratenkurvenverlauf korreliert, erhalten werden,. Somit kann der Kraftstoffeinspritzungszustand mit einer hohen Genauigkeit ermittelt werden.
  • Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung enthält ein Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor: einen Kraftstoffdrucksensor, der einen Kraftstoffdruck in einer Kraftstoffzuführpassage erfasst; eine Annäherungseinrichtung zum Annähern eines Abfalldruckkurvenverlaufs oder Anstiegsdruckkurvenverlaufs an eine gerade Linie bzw. Gerade; und eine Einspritzungszustandsermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Kraftstoffeinspritzungszustands basierend auf der Geraden, die durch die Annäherungseinrichtung angenähert ist.
  • Die Annäherungseinrichtung enthält eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Punkts eines minimalen Differenzialwerts, bei welchem eine Steigung des Abfalldruckkurvenverlaufs minimal ist, oder zum Berechnen eines Punkts eines maximalen Differenzialwerts, bei welchem eine Steigung des Anstiegdruckskurvenverlaufs maximal ist, eine Gewichtungseinrichtung zum Anwenden einer Gewichtung auf den Kraftstoffdruckwert, und eine gewichtete Annäherungseinrichtung zum Annähern des Kraftstoffdruckwerts mit der Gewichtung an eine gewichtete Annäherungslinie durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren. Die Gewichtung ist umso größer eingestellt, desto näher der Kraftstoffdruck am Punkt des minimalen Differenzialwerts oder dem Punkt des maximalen Differenzialwerts ist;
  • Da der Abfalldruckkurvenverlauf oder der Anstiegsdruckkurvenverlauf durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren an eine Gerade angenähert wird, kann verhindert werden, dass die Genauigkeit der angenäherten Gerade aufgrund einer Abweichung des Punkts „Pe” des minimalen Differenzialwerts oder des Punkts „Pe” des maximalen Differenzialwerts von einem tatsächlichen Punkt verschlechtert wird. Ferner, da der Kraftstoffeinspritzungszustanddetektor der vorliegenden Erfindung die Gewichtungseinrichtung und die gewichtete Annäherungseinrichtung enthält, kann eine angenäherte Gerade mit einer starken Korrelation zur Kraftstoffeinspritzrate erhalten werden und der Kraftstoffeinspritzungszustand kann mit einer hohen Genauigkeit ermittelt werden.
  • Wie bezüglich 5A beschrieben, ist es bevorzugt, dass die Tangentiallinie „La0” am Punkt des minimalen Differenzialwerts auf dem Abfalldruckkurvenverlauf als die Annäherungsgerade berechnet wird. Falls die Druckwerte an die Gerade „La1” angenähert werden, ist deren Steigung größer als die der erwünschten Tangentiallinie „La0”.
  • In Anbetracht des vorstehenden werden die Druckwerte derart gewichtet, dass die Gewichtung umso größer eingestellt wird, desto näher der Druckwert an den Punkt „Pd” des minimalen Differenzialwerts kommt. Der gewichtete Kraftstoffdruckwert wird an eine gewichtete Annäherungslinie durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren angenähert. Als Ergebnis wird die Steigung der Geraden „La1” derart korrigiert, dass sie nahe an die Steigung der Tangentiallinie „La0” bei dem Punkt „Pe” des maximalen Differenzialwerts heran kommt.
  • Falls der Anstiegsdruckkurvenverlauf angenähert wird, werden die Druckwerte gewichtet und diese gewichteten Druckwerte an die gewichtete Annäherungslinie durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren angenähert. Als Ergebnis wird die Steigung der Geraden „Lb1” derart korrigiert, dass sie nahe an die Steigung der Tangentiallinie „Lb0 (nicht dargestellt)” heran kommt.
  • Wie vorstehend beschrieben und gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung kann die gewichtete Annäherungslinie erhalten werden, welche stark mit dem Einspritzratenkurvenverlauf korreliert. Somit kann der Kraftstoffeinspritzungszustand mit einer hohen Genauigkeit ermittelt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Weiter Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung bezüglich der beigefügten Zeichnung, in welche gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, deutlicher ersichtlich. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein Konstruktionsdiagramm, das eine Gesamtansicht eines Kraftstoffeinspritzungssystems darstellt, in welchem ein Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor montiert ist, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2A ein Diagramm, das ein Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignal zu einem Kraftstoffinjektor darstellt;
  • 2B ein Diagramm, das einen Einspritzratenkurvenverlauf darstellt, der eine Veränderung einer Kraftstoffeinspritzrate anzeigt;
  • 2C ein Diagramm, das einen Druckkurvenverlauf darstellt, der durch einen Kraftstoffdrucksensor erfasst wird;
  • 2D ein Diagramm, das einen Differenzialwert des Druckkurvenverlaufs darstellt;
  • 3 ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Ermitteln eines Einspritzratenkurvenverlaufs von einem Kraftstoffdruckkurvenverlauf darstellt;
  • 4 ein Flussdiagramm, das eine Subroutine von 3 zum Berechnen einer gewichteten Annäherungslinie „La2” darstellt;
  • 5A und 5B Diagramme, die eine Kleinste-Quadrate-Gerade „La1”, eine Tangentiallinie „La0” bei dem Punkt „Pd” des minimalen Differenzialwerts, und dergleichen darstellen;
  • 6 einen Graph, der eine gewichtete Annäherungslinie „La2” schematisch darstellt; und
  • 7 ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Berechnen einer gewichteten Annäherungslinie darstellt.
  • DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Hiernach werden Ausführungsformen eines Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektors gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor ist für eine Verbrennungsmaschine (diese Maschine) mit vier Zylindern # 1 bis # 4 vorgesehen.
  • [Erste Ausführungsform]
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht, die Kraftstoffinjektoren 10 darstellt, die für jeden Zylinder vorgesehen sind, einen Kraftstoffdrucksensor 20, der für jeden der Kraftstoffinjektoren 10 vorgesehen ist, eine elektronische Steuereinheit (ECU) 30, und dergleichen.
  • Zuerst wird ein Kraftstoffeinspritzungssystem der Maschine mit dem Kraftstoffinjektor 10 erläutert. Kraftstoff in einem Kraftstofftank 40 wird durch eine Hochdruckpumpe 41 nach oben gepumpt und in einer Common-Rail (Sammler) 42 angesammelt, um jedem Kraftstoffinjektor 10 (# 1 bis # 4) zugeführt zu werden. Die Kraftstoffinjektoren 10 (# 1 bis # 4) führen die Kraftstoffeinspritzung sequentiell in einer vorbestimmten Reihenfolge durch. Die Hochdruckpumpe 41 ist eine Kolbenpumpe, welche Hochdruckkraftstoff intermittierend auslässt.
  • Der Kraftstoffinjektor 10 besteht aus einem Körper 11, einem Nadelventilkörper 12, einem Aktor 13 und dergleichen. Der Körper 11 definiert eine Hochdruckpassage 11a und eine Einspritzöffnung 11b. Der Nadelventilkörper 12 ist am Körper 11 angebracht, um die Einspritzöffnung 11b zu öffnen/schließen.
  • Der Körper 11 definiert eine Gegendruckkammer 11c, mit welcher die Hochdruckpassage 11a und eine Niederdruckpassage 11d in Verbindung steht. Ein Steuerventil 14 schaltet derart zwischen den Hochdruckpassagen 11a und der Niederdruckpassage 11d, dass die Hochdruckpassage 11a mit der Gegendruckkammer 11c, oder die Niederdruckpassage 11d mit der Gegendruckkammer 11c kommuniziert bzw. mit dieser in Verbindung steht. Wenn der Aktor 13 erregt wird und sich das Steuerventil 14, wie in 1 dargestellt, nach unten bewegt, steht die Gegendruckkammer 11c mit der Niederdruckpassage 11d derart in Verbindung, dass der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 11c vermindert wird bzw. abfällt. Entsprechend wird der Gegendruck, der auf den Ventilkörper 12 aufgebracht wird, derart vermindert, dass der Ventilkörper 12 geöffnet wird. Währenddessen, wenn der Aktor 13 nicht mehr erregt wird und sich das Steuerventil 14 nach oben bewegt, steht die Gegendruckkammer 11c mit der Hochdruckpassage 11a derart in Verbindung, dass der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 11c angehoben wird bzw. ansteigt. Entsprechend wird der Gegendruck, der auf den Ventilkörper 12 aufgebracht wird, derart erhöht, dass der Ventilkörper 12 geschlossen wird.
  • Die ECU 30 steuert den Aktor 13, um den Ventilkörper 12 anzusteuern. Wenn der Nadelventilkörper 12 die Einspritzöffnung 11b öffnet, wird Hochdruckkraftstoff in der Hochdruckpassage 11a in eine Verbrennungskammer (nicht dargestellt) der Maschine durch die Einspritzöffnung 11b eingespritzt. Die ECU 30 weist einen Mikrocomputer auf, welcher basierend auf der Maschinengeschwindigkeit, einer Maschinenlast und dergleichen einen Sollkraftstoffeinspritzungszustand, wie z. B. einen Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt, einen Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt, eine Kraftstoffeinspritzmenge und dergleichen, berechnet. Die ECU 30 überträgt ein Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignal zum Aktor 13, um den Nadelventilkörper 12 derart anzutreiben, dass der vorstehende Sollkraftstoffeinspritzungszustand erhalten wird.
  • Die ECU 30 weist einen Mikrocomputer auf, welcher den Sollkraftstoffeinspritzungszustand basierend auf der Maschinenlast und der Maschinengeschwindigkeit berechnet, welche von der Gaspedalposition erhalten werden. Zum Beispiel speichert der Mikrocomputer einen optimalen Kraftstoffeinspritzungszustand (Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen, Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt, Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt, Kraftstoffeinspritzmenge und dergleichen) bezüglich der Maschinenlast und der Maschinengeschwindigkeit als Kraftstoffeinspritzungszustandskennfeld. Anschließend, basierend auf der gegenwärtigen Maschinenlast und er Maschinengeschwindigkeit, wird der Sollkraftstoffeinspritzungszustand hinsichtlich des Kraftstoffeinspritzungszustandskennfeldes berechnet. Anschließend, basierend auf dem berechneten Sollkraftstoffeinspritzungszustand, wird das Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignal, wie in 2A durch „t1”, „t2”, „Tq” dargestellt, erstellt. Zum Beispiel wird das Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignal entsprechend dem Sollkraftstoffeinspritzungszustand in einem Befehlskennfeld gespeichert. Basierend auf dem berechneten Sollkraftstoffeinspritzungszustand wird das Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignal hinsichtlich des Befehlskennfelds erstellt. Wie vorstehend, gemäß der Maschinenlast und der Maschinengeschwindigkeit, wird das Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignal erstellt, um von der ECU 30 zum Injektor 10 ausgegeben zu werden.
  • Es sollte angemerkt sein, dass der tatsächliche Kraftstoffeinspritzungszustand bezüglich des Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignals aufgrund einer Alterung des Kraftstoffinjektors 10, wie z. B. durch Abnutzung der Einspritzöffnung 11b, variiert. Somit wird der Einspritzratenkurvenverlauf basierend auf dem Druckkurvenverlauf, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 erfasst wird, derart berechnet, dass der Kraftstoffeinspritzungszustand erfasst wird. Eine Korrelation zwischen dem erfassten Kraftstoffeinspritzungszustand und dem Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignal (Puls-Ein-Zeitpunkt t1, Puls-Aus-Zeitpunkt t2, und Puls-Ein-Dauer Tq) wird gelernt. Basierend auf diesem Lernergebnis wird das Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignal, das im Befehlskennfeld gespeichert ist, korrigiert. Somit kann der Kraftstoffeinspritzungszustand derart genau gesteuert werden, dass der tatsächliche Kraftstoffeinspritzungszustand mit dem Sollkraftstoffeinspritzungszustand übereinstimmt.
  • Hiernach wird der Aufbau des Kraftstoffdrucksensors 20 beschrieben. Der Kraftstoffdrucksensor 20 enthält einen Schaft 21 (Ladezelle), ein Drucksensorelement 22 und eine geformte IC 23 (IC = Integrated Circuit bzw. integrierte Schaltung). Der Schaft 21 ist am Körper 11 vorgesehen. Der Schaft 21 weist eine Membran 21a auf, welche sich in Erwiderung auf den Hochdruckkraftstoff in der Hochdruckpassage 11a elastisch deformiert. Das Drucksensorelement 22 ist auf der Membran 21a angebracht, um ein Druckerfassungssignal abhängig von der elastischen Deformation der Membran 21a auszugeben.
  • Die geformte IC 23 enthält eine Verstärkerschaltung, welche ein Druckerfassungssignal, das vom Drucksensorelement 22 übertragen wird, verstärkt, und enthält eine Übertragungsschaltung, welche das Druckerfassungssignal überträgt. Auf dem Körper 11 ist ein Verbinder 15 vorgesehen. Die geformte IC 23, der Aktor 13 und die ECU 30 sind elektrisch miteinander durch einen Kabelbaum 16, der mit dem Verbinder 15 verbunden ist, verbunden. Das verstärkte Druckerfassungssignal wird zur ECU 30 übertragen. Solch ein Signalverbindungsprozessablauf wird bezüglich jedem Zylinder ausgeführt.
  • Wenn die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, beginnt der Kraftstoffdruck in der Hochdruckpassage 11a abzufallen. Wenn die Kraftstoffeinspritzung beendet wird, beginnt der Kraftstoffdruck in der Hochdruckpassage 11a anzusteigen. Das heißt, eine Kraftstoffdruckveränderung und eine Einspritzratenveränderung stehen derart miteinander in Verbindung, dass die Einspritzratenveränderung (tatsächlicher Kraftstoffeinspritzungszustand) anhand der Kraftstoffdruckveränderung erfasst werden kann. Das Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignal wird derart korrigiert, dass der erfasste tatsächliche Kraftstoffeinspritzungszustand mit dem Sollkraftstoffeinspritzungszustand übereinstimmt. Dadurch kann der Kraftstoffeinspritzungszustand mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
  • Bezüglich 2A bis 2C wird eine Korrelation zwischen dem Druckkurvenverlauf, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 erfasst wird, und dem Einspritzratenkurvenverlauf erläutert.
  • 2A stellt ein Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignal dar, welches die ECU 30 zum Aktor 13 ausgibt. Basierend auf diesem Kraftstoffeinspritzungsbefehlssignal wird der Aktor 13 betätigt, um die Einspritzöffnung 11b zu öffnen. Das heißt, eine Kraftstoffeinspritzung wird bei einem Puls-Ein-Zeitpunkt „t1” des Einspritzungsbefehlssignals gestartet, und die Kraftstoffeinspritzung wird bei einem Puls-Aus-Zeitpunkt „t2” des Einspritzungsbefehlssignals beendet. Während einer Zeitdauer „tq” vom Zeitpunkt „t1” zum Zeitpunkt „t2” wird die Einspritzöffnung 11b geöffnet. Durch Steuern der Zeitdauer „Tq” wird die Kraftstoffeinspritzmenge „Q” gesteuert.
  • 2B stellt einen Einspritzratenkurvenverlauf dar, der eine Kraftstoffeinspritzratenveränderung darstellt, und 2C stellt einen Druckkurvenverlauf dar, der eine Veränderung des Erfassungsdrucks, der durch den Kraftstoffdrucksensor 20 erfasst wird, anzeigt. 2D stellt einen Differenzialwert des Druckkurvenverlaufs dar.
  • Da der Druckkurvenverlauf und der Einspritzratenkurvenverlauf miteinander, wie nachstehend beschrieben, korrelieren, kann der Einspritzratenkurvenverlauf anhand des erfassten Druckkurvenverlaufs ermittelt werden. Das heißt, wie in 2A dargestellt, nachdem das Einspritzungsbefehlssignal im Zeitpunkt „t1” ansteigt, wird die Kraftstoffeinspritzung gestartet und die Einspritzrate beginnt im Zeitpunkt „R1” anzusteigen. Wenn eine Verzögerungszeit „C1” nach dem Zeitpunkt „R1” vergangen ist beginnt der Erfassungsdruck im Punkt „P1” abzufallen. Anschließend, wenn die Einspritzrate die maximale Einspritzrate im Zeitpunkt „R2” erreicht, wird der Erfassungsdruckabfall im Punkt „P2” gestoppt. Anschließend, wenn die Verzögerungszeit vergangen ist, nachdem die. Einspritzrate beginnt, im Zeitpunkt „R3” abzufallen, beginnt der Erfassungsdruck im Punkt „P3” anzusteigen. Danach, wenn die Einspritzrate Null wird und die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung im Zeitpunkt „R4” beendet wird, wird der Anstieg des Erfassungsdrucks im Punkt „P5” gestoppt.
  • Wie vorstehend erläutert, weist der Druckkurvenverlauf und der Einspritzratenkurvenverlauf eine hohe Korrelation auf. Da der Einspritzratenkurvenverlauf den Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt „R1”, den Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt „R4” und die Kraftstoffeinspritzmenge (schattierter Abschnitt in 2B) darstellt, kann der Kraftstoffeinspritzungszustand durch Ermitteln des Einspritzratenkurvenverlaufs anhand des Druckkurvenverlaufs erfasst werden.
  • Bezüglich 3 wird hiernach ein Prozessablauf zum Ermitteln des Einspritzratenkurvenverlaufs anhand des Druckkurvenverlaufs beschrieben. Dieser Prozessablauf, dargestellt in 3, wird durch einen Mikrocomputer der ECU 30 jedes Mal dann ausgeführt, wenn eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird.
  • Im Schritt S10 wird eine Mehrzahl von Erfassungswerten, welche der Kraftstoffdrucksensor 20 während einer einzelnen Kraftstoffeinspritzungsdauer ausgibt, erhalten. Das heißt, ein Druckkurvenverlauf wird erhalten. In Schritt S20 (Annäherungseinrichtung bzw. Annäherungsmittel), berechnet der Computer eine Annäherungsgerade „La2”, welche sich einem Abfalldruckkurvenverlauf (P1–P2) annähert. In Schritt S30 berechnet der Computer eine Annäherungsgerade „Lb2”, welche sich einem Anstiegsdruckkurvenverlauf (P3-P5) annähert. Ein spezifisches Berechnungsverfahren der Linie „La2” und „Lb2” wird später beschrieben.
  • Im Schritt S40 berechnet der Computer Referenzgeraden „Lc” und „Ld” hinsichtlich des Referenzdrucks „Pbase”. Der Referenzdruck „Pbase” ist ein Durchschnittsdruck vom Zeitpunkt „t1” zum Zeitpunkt „P1”. Die Referenzgerade „Lc” wird basierend auf dem Referenzdruck „Pbase” berechnet. Die Referenzgerade „Ld” wird basierend auf einem Druck berechnet, welcher um einen festgelegten Wert niedriger als der Referenzdruck „Pbase” ist, Dieser festgelegte Wert wird umso größer eingestellt, desto stärker der Druckabfall ΔP von „P1” bis „P2” ist, oder desto länger die Kraftstoffeinspritzungsbefehlsdauer „Tq” ist.
  • In Schritt S50 wird ein Schnittpunkt der Referenzlinie „Lc” mit der Annäherungsgeraden „La2” berechnet. Ein Zeitpunkt dieses Schnittpunkts ist im Wesentlichen gleich dem Zeitpunkt von Punkt „P1”. Da der Zeitpunkt des Schnittpunkts bzw. der Überschneidung stark mit dem Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt „R1” korreliert, wird der Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt „R1” basierend auf der Überschneidung berechnet. In Schritt S60 wird ein Schnittpunkt der Referenzlinie „Ld” und der Annäherungsgeraden „Lb2” berechnet. Da der Zeitpunkt dieses Schnittpunkts stark mit dem Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt „R4” korreliert, wird der Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt „R4” basierend auf dem Schnittpunkt berechnet.
  • Eine Steigung „Rα” der Einspritzrate, dargestellt in 2B”, weist eine starke Korrelation mit einer Steigung der Annäherungsgeraden „La2” auf. Diesbezüglich wird in Schritt S70 die Steigung „Rα” der Einspritzrate basierend auf der Steigung der Annäherungsgeraden „La2” berechnet. Die Steigung „Rβ” der Einspritzrate, dargestellt in 2B, weist eine starke Korrelation mit einer Steigung der Annäherungsgeraden „Lb2” auf. Diesbezüglich wird die Steigung „Rβ” der Einspritzrate basierend auf der Steigung der Annäherungsgeraden „Lb2” berechnet. Der Druckabfall ΔP von „P1” zu „P2” weist eine starke Korrelation mit einer maximalen Kraftstoffeinspritzrate „Rh” auf. Diesbezüglich wird in Schritt S80 die maximale Kraftstoffeinspritzrate „Rh” basierend auf dem Druckabfall ΔP berechnet.
  • Wie vorstehend beschrieben, werden in den Schritten S50 bis S80 (Einspritzungszustandsermittlungseinrichtung) der Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt „R1”, der Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt „R4”, die Steigung „Rα” des Einspritzratenanstiegs, die Steigung „Rβ” des Einspritzratenabfalls, und die maximale Einspritzrate „Ra” berechnet. Basierend darauf wird der Einspritzratenkurvenverlauf, dargestellt in 2B, ermittelt.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Berechnen der Annäherungsgeraden „La2” vom Abfalldruckkurvenverlauf darstellt, was eine Subroutine von Schritt S20 in 3 ist. In 5A zeigt eine durchgehende Linie einen Abfalldruckkurvenverlauf an.
  • In Schritt S21 wird ein Abfalldruckkurvenverlauf vom Kraftstoffdruckkurvenverlauf extrahiert. Genauer gesagt, wie in 5A dargestellt, werden die Druckwerte des Druckkurvenverlaufs entsprechend eines Annäherungsbereichs „Ta” extrahiert. 6 zeigt einen Graph, der eine Mehrzahl von extrahierten Druckwerten „D1” bis „D11” darstellt. Die vertikale Achse von 6 stellt einen Kraftstoffdruck (Erfassungswert) dar. Die horizontale Achse von 6 stellt eine vergangene Zeit dar. Die Druckwerte „D1” bis „D11” werden als festgelegte Probeintervalle erfasst.
  • Ein Startpunkt des Annäherungsbereichs „Ta” wird bei einem Zeitpunkt erstellt, wenn eine festgelegte Zeit (Einspritzungsverzögerungszeit) nach dem Einspritzungsbefehlssignal „t1” vergangen ist. Ein Endpunkt des Annäherungsbereichs „Ta” wird bei einem Zeitpunkt erstellt, wenn eine festgelegte Dauer, die erforderlich ist, dass ein Ventil 12 angehoben wird, nach dem Startpunkt vergangen ist. Alternativ wird ein Differenzialwert des Druckkurvenverlaufs, wie in 2D dargestellt, berechnet. Wenn der Differenzialwert niedriger als ein erster Schwellwert „TH1” wird, sofort nachdem das Einspritzungsbefehlssignal „t1” ausgegeben wird, wird der Startpunkt des Annäherungsbereichs „Ta” erstellt. Anschließend, wenn der Differenzialwert größer als ein zweiter Schwellwert „TH2” wird, wird der Endpunkt des Annäherungsbereichs „Ta” erstellt.
  • Im Schritt S22 (erste Annäherungseinrichtung), werden die entnommenen Druckwerte „D1” bis „D11” an eine Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „La1” durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren angenähert. Eine punktierte Linie in 5A und eine durchgehende Linie in 6 entsprechen der Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „La1”. In 5B steht ein Kurvenverlauf „Der1” für eine Veränderung des Differenzialwerts des Druckkurvenverlaufs. Die Steigung der Geraden „La1”, die in Schritt S22 berechnet wird, entspricht einem Durchschnitt „Ave^1” der Differenzialwerte „Der1” im Annäherungsbereich „Ta”. Das heißt, eine Durchschnittssteigung einer Tangentiallinie des Abfalldruckkurvenverlaufs entspricht dem Durchschnitt „Ave1” der Differenzialwerte „Der1”.
  • In Schritt S23 (Gewichtungseinrichtung), und bezüglich jedem Wert „D1” bis „D11”, werden Gewichtungen „w1” bis „w11” gemäß den Abständen (Differenzen „e1” bis „e11”) zwischen jedem Wert und der Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „La1” berechnet. Genauer gesagt, wenn die Differenz „e1” bis „e11” größer ist, wird die Gewichtung „w1” bis „w11” größer eingestellt. Die Differenz „e1” bis „e11” ist proportional zur Gewichtung „w1” bis „w11”. In Schritt S24 (Gewichtungseinrichtung), werden die berechneten Gewichtungen „w1” bis „w11” entsprechend bei den Werten „D1” bis „D11” angewendet. Genauer gesagt, wird jeder der Werte „D1” bis „D11” mit jedem der Gewichtungen „w1” bis „w11” multipliziert, um die gewichteten Werte „Dw1” bis „Dw11” zu berechnen. Somit, wie in dem Beispiel in 6 dargestellt, bezüglich der Werte „D3” und „D8”, bei denen die Differenzen „e3” und „e8” relativ groß sind, werden die Werte „D3” und „D8” derart gewichtet, dass der Unterschied bzw. die Differenz relativ zur Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „La1” noch größer wird.
  • Im Schritt S25 (zweite Annäherungseinrichtung) werden die gewichteten Werte „Dw1” bis „Dw11 an die gewichtete Annäherungslinie „La2” durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren angenähert. In 6 ist die gewichtete Annäherungslinie „La2” durch eine gepunktete Linie dargestellt.
  • Wie vorstehend wird die durchgehende Linie durch Korrigieren der Linie „La1” in die Linie „La2” durch die gepunktete Linie in 6 korrigiert. Die Unterschiede zwischen den Werten „D3”, „D8” und der Linie „La2” sind vermindert. in 5A wird die Linie „La1” derart korrigiert, dass sie nahe an die Werte „Da” und „Db” herankommt. Demnach wird die Link „La1”, wie durch die Pfeile „Y1” und „Y2” angezeigt, korrigiert.
  • Währenddessen werden zwischen den Druckwerten „D1”, „D2”, „D5”, „D6”, „D10”, und „D11” in 6 die Unterschiede zwischen den Werten „D5”, „D6”, und der Linie „La2” vermindert, obwohl die Unterschiede zwischen den Werten „D1”, „D2”, „D10”, „D11” und der gewichteten Annäherungslinie „La2” erhöht werden. Die Druckwerte „D1”, „D2”, „D10”, „D11” werden wert von einem Punkt „Pd” eines minimalen Differenzialwerts positioniert, und die Druckwerte „D5”, „D6” werden nahe zum Punkt „Pd” positioniert. In 5A entfernt sich die Linie „La1” nicht von der Nähe des Punktes „Pd”, aber von den Druckwerten „Dc” und „Dd”.
  • In 5B steht ein Kurvenverlauf „Der2” für eine Veränderung des Differenzialwerts des Kurvenverlaufs, welcher durch die gewichteten Werte „Dw1” bis „Dw11” gekennzeichnet ist. Die Steigung der Geraden „La2”, berechnet im Schritt S25, entspricht einem Durchschnitt „Ave2” der Differenzialwerte „Der2” im Annäherungsbereich „Ta”. Das heißt, ein Durchschnitt der Steigungen der Tangentiallinien der Kurvenverläufe, die durch die gewichteten Werte „Dw1” bis „Dw11 dargestellt sind, entspricht dem Durchschnitt „Ave2” der Differenzialwerte „Der2”. Der Durchschnitt „Ave2” der Differenzialwerte „De2” ist kleiner als der Durchschnitt „Ave1” der Differenzialwerte „Der1”. Das heißt, die Steigung der gewichteten Annäherungslinie „La2” ist kleiner als die der Kleinste-Quadrate-Gerade „La1”.
  • Die Steigung der Tangentiallinie im Punkt „Pd” des minimalen Differenzialwerts auf dem Abfalldruckkurvenverlauf ist minimal. Die Steigungen des Druckkurvenverlaufs zwischen den Werten „Da” und „Dc” und zwischen den Werten „Db” und „Dd” sind relativ groß. Somit ist Steigung der Linie „La1” größer als die der Tangentiallinie und des Punkts „Pd”. Währenddessen, da die Steigung der gewichteten Annäherungslinie „La2” wie vorstehend beschrieben korrigiert ist, kommt die Steigung der Linie „La2” nahe an die Steigung der Tangentiallinie „La0” und des Punkts „Pd” heran.
  • Eine Subroutine vom Schritt S30 in 3 wird auch auf die gleiche Weise wie der Prozessablauf in Schritt S20 ausgeführt. Das heißt, die Druckwerte werden vom Anstiegsdruckkurvenverlauf entnommen, und diese Druckwerte werden an die Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „Lb1” durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren (erste Annäherungseinrichtung) angenähert. Anschließend werden bezüglich jedem Druckwert die Gewichtungen berechnet und bei jedem Druckwert angewendet, und anschließend werden die gewichteten Werte an eine gewichtete Annäherungslinie „La2” (zweite Annäherungseinrichtung) angenähert.
  • Die gewichtete Annäherungslinie „La2” kommt nahe an die Tangentiallinie „Lb0” im Punkt „Pd” heran. Die Steigung der Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „Lb1” ist kleiner als die der Tangentiallinie „Lb0”. Währenddessen, da die Steigung der gewichteten Annäherungslinie „Lb2” derart korrigiert ist, dass sie größer als die der Linie „Lb1” ist, kommt die Linie „Lb2” nahe an die Tangentiallinie „Lb0”, näher als die Linie „Lb1”, heran.
  • Wie vorstehend gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, wird die Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „La1” auf die gewichtete Annäherungslinie „La2” korrigiert. Die gewichtete Annäherungslinie „La” ist nahe der Tangentiallinie „La0” im Punkt „Pd”. Bezüglich des Anstiegsdruckkurvenverlaufs kann die gewichtete Annäherungslinie „Lb2” berechnet werden, welche nahe der Tangentiallinie „Lb0” ist. Da der Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt „R1”, der Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt „R4”, die Steigung „Rα” und die Steigung „Rβ” mittels der Annäherungslinie „La2” und „Lb2” des Abfalldruckkurvenverlaufs und des Anstiegsdruckkurvenverlaufs berechnet werden, kann der Kraftstoffeinspritzungsratenkurvenverlauf (Kraftstoffeinspritzungszustand) mit einer hohen Genauigkeit ermittelt werden.
  • [Zweite Ausführungsform}
  • In der vorstehenden ersten Ausführungsform werden die Gewichtungen „w1” bis „w11” basierend auf den Unterschieden „e1” bis „e11” im Schritt S23 berechnet. Gemäß der zweiten Ausführungsform werden die Gewichtungen „w1” bis „w11” basierend auf einem Zeitunterschied zwischen einem Erfassungszeitpunkt von jedem Druckwert „D1” bis „D11” und einem Auftrittszeitpunkt „tPd” des Punkts „Pd” berechnet. In 6 sind die Gewichtungen der Werte „D5” und „D6” größer als jene der Werte „D1”, „D2”, „D10” und „D11”. In 5A sind die Gewichtungen der Werte „Da” und „Db” größer als jene der Werte „Dc” und „Dd”.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Berechnen einer angenäherten Linie eines Abfalldruckkurvenverlaufs darstellt. In Schritt S21 und Schritt S22 werden die Druckwerte „D1” bis „D11” des Abfalldruckkurvenverlaufs an die Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „La1” durch ein Kleinste-Quadrate-Verfahren angenähert.
  • Im Schritt S23a (Gewichtungseinrichtung) wird der Auftrittszeitpunkt „tPd” des Punkts „Pd” berechnet. Im Schritt S23b (Gewichtungseinrichtung), werden bezüglich jedem Wert „D1” bis „D11” die Gewichtungen „w1” bis „w11” gemäß der Unterschiede zwischen dem Erfassungszeitpunkten der Druckwerte „D1” bis „D11” und dem Auftrittszeitpunkt „tPd” berechnet. Genauer gesagt, wenn der Zeitunterschied kleiner ist, wird die Gewichtung „w1” bis „w11” größer eingestellt. Der Zeitunterschied ist indirekt proportional zur Gewichtung „w1” bis „w11”.
  • Im Schritt S24 (Gewichtungseinrichtung) werden die Gewichtungen „w1” bis „w11”, die im Schritt S23 berechnet werden, entsprechend bei den Werten „D1” bis „D11” angewendet. Genauer gesagt wird jeder der Werte „D1” bis „D11” mit jeder der Gewichtungen „w1” bis „w11” multipliziert, um die gewichteten Werte „Dw1” bis „Dw11” zu berechnen.
  • Im Schritt S25 (gewichtete Annäherungseinrichtung), werden die gewichteten Werte „Dw1” bis „Dw11 auf eine gewichtete Annäherungslinie „La2” durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren angenähert.
  • Wie vorstehend wird die Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „La1” auf die gewichtete Annäherungslinie „La2” korrigiert. Die Gerade „La1” wird so korrigiert, dass sie nahe an die Tangentiallinie „La0”, wie durch die Pfeile „Y1” und „Y2” in 5A dargestellt, herankommt.
  • Außerdem wird der Anstiegsdruckkurvenverlauf an eine Gerade auf die gleiche Weise wie im Prozessablauf, dargestellt in 7, angenähert. Das heißt, die Druckwerte des Anstiegsdruckkurvenverlaufs werden an eine Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „Lb1” durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren angenähert. Anschließend wird der Auftrittszeitpunkt „tPe” des Punkts „Pe” des maximalen Differenzialwerts auf dem Anstiegsdruckkurvenverlauf berechnet. Anschließend wird jeder der Druckwerte gewichtet. Diese gewichteten Werte werden an eine gewichtete Annäherungslinie angenähert. Wie vorstehend wird die Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie „La1” auf die gewichtete Annäherungslinie „La2” korrigiert. Die Link „La1” wird derart korrigiert, dass sie nahe an die Tangentiallinie „Lb0” heran kommt.
  • Außerdem kann in der zweiten Ausführungsform bezüglich ders Abfalldruckkurvenverlaufs die Annäherungslinie berechnet werden, welche nahe der Tangentiallinie „La0” im Punkt „Pd” ist. Bezüglich des Anstiegsdruckverlaufs kann die Annäherungslinie berechnet werden, welche nahe der Tangentiallinie Lb0” im Punkt „Pe” ist. Da der Kraftstoffeinspritzungsstartzeitpunkt „R1”, der Kraftstoffeinspritzungsendzeitpunkt „R4”, die Steigung „Rα” und die Steigung „Rβ” mittels der Annäherungslinien des Abfalldruckkurvenverlaufs und des Anstiegsdruckkurvenverlaufs berechnet werden, kann der Kraftstoffeinspritzratenkurvenverlauf (Kraftstoffeinspritzungszustand) mit einer hohen Genauigkeit ermittelt werden.
  • [Weitere Ausführungsformen]
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann z. B. auch auf die nachfolgende Art und Weise durchgeführt werden. Außerdem können kennzeichnende Konfigurationen jeder Ausführungsform miteinander kombiniert werden.
  • Der Kraftstoffdrucksensor 20 kann an einer beliebigen Stelle in einer Kraftstoffzuführpassage zwischen einem Auslass 42a der Common-Rail 42 und der Einspritzöffnung 11b angebracht sein. Zum Beispiel kann der Kraftstoffdrucksensor 20 in einer Hochdruckleitung 42d, die die Common-Rail 42 und den Kraftstoffinjektor 10 verbindet, angebracht sein. Die Hochdruckleitung 42b und die Hochdruckpassage 11a im Körper 1 entsprechen einer Kraftstoffzuführpassage der vorliegenden Erfindung.
  • In der ersten Ausführungsform kann die Gewichtung gemäß Parametern, wie z. B. der Kraftstofftemperatur und einer Kraftstoffeigenschaft, verändert werden, selbst wenn dies keinen Unterschied ausmacht.
  • Außerdem können die Gewichtungen der zweiten Ausführungsform gemäß Parametern, wie z. B. der Kraftstofftemperatur und der Kraftstoffeigenschaft, verändert werden, selbst wenn der Zeitunterschied gleich ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2009-97385 A [0002]
    • JP 2009-074283 [0002]

Claims (2)

  1. Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor für ein Kraftstoffeinspritzungssystem, in welchem ein Kraftstoffinjektor (10) Kraftstoff, der in einem Sammler (42) angesammelt ist, einspritzt, wobei der Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor ferner aufweist: einen Kraftstoffdrucksensor (20), der einen Kraftstoffdruck in einer Kraftstoffzuführpassage vom Sammler (42) zur Einspritzöffnung (11b) des Kraftstoffinjektors (10) erfasst; eine Annäherungseinrichtung (S20) zum Annähern eines Abfalldruckkurvenverlaufs oder eines Anstiegsdruckkurvenverlaufs an eine Gerade, wobei der Abfalldruckkurvenverlauf und der Anstiegsdruckkurvenverlauf Teil eines Druckkurvenverlaufs sind, der durch den Kraftstoffdrucksensor erfasst wird, und der Abfalldruckkurvenverlauf einen abfallenden Kraftstoffdruck aufgrund eines Öffnens der Einspritzöffnung (11b) darstellt, und der Anstiegsdruckkurvenverlauf einen ansteigenden Kraftstoffdruck aufgrund eines Schließens der Einspritzöffnung (11b) darstellt; und eine Einspritzungszustandsermittlungseinrichtung (S50 bis S80) zum Ermitteln eines Kraftstoffeinspritzungszustand basierend auf der Geraden, die durch die Annäherungseinrichtung angenähert ist, wobei die Annäherungseinrichtung enthält: eine erste Annäherungseinrichtung (S22) zum Annähern einer Mehrzahl von Kraftstoffdruckwerten, die den Abfalldruckkurvenverlauf oder den Anstiegsdruckkurvenverlauf darstellen, an eine Kleinste-Quadrate-Annäherungslinie durch ein Kleinste-Quadrate-Verfahren; eine Gewichtungseinrichtung (S24) zum Anwenden einer Gewichtung (w1 bis w5) auf den Kraftstoffdruckwert, wobei die Gewichtung umso größer eingestellt ist, desto größer eine Differenz zwischen dem Kraftstoffdruck und der kleinste-Quadrate-Annäherungslinie ist; und eine zweite Annäherungseinrichtung (S25) zum Annähern des Kraftstoffdruckwerts mit der Gewichtung an eine gewichtete Annäherungslinie durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren.
  2. Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor für ein Kraftstoffeinspritzungssystem, in welchem ein Kraftstoffinjektor (10) Kraftstoff, der in einem Sammler (42) angesammelt ist, einspritzt, wobei der Kraftstoffeinspritzungszustandsdetektor aufweist: einen Kraftstoffdrucksensor (20), der einen Kraftstoffdruck in einer Kraftstoffzuführpassage vom Sammler (42) zur Einspritzöffnung (11d) des Kraftstoffinjektors (10) erfasst; eine Annäherungseinrichtung (520) zum Annähern eines Abfalldruckkurvenverlaufs oder eines Anstiegsdruckkurvenverlaufs an eine Gerade, wobei der Abfalldruckkurvenverlauf und der Anstiegsdruckkurvenverlauf ein Teil eines Druckkurvenverlaufs sind, der durch den Kraftstoffdrucksensor erfasst wird, und der Abfalldruckkurvenverlauf einen abfallenden Kraftstoffdruck aufgrund eines Öffnens der Einspritzöffnung (11b) darstellt, und der Anstiegsdruckkurvenverlauf einen ansteigenden Kraftstoffdruck aufgrund eines Schließens der Einspritzöffnung (11b) darstellt; und eine Einspritzungszustandsermittlungseinrichtung (S50 bis S80) zum Ermitteln eines Kraftstoffeinspritzungszustands basierend auf der Geraden, die durch die Annäherungseinrichtung angenähert ist; wobei die Annäherungseinrichtung enthält: eine Berechnungseinrichtung (S23a) zum Berechnen eines Punkts (Pd) eines minimalen Differenzialwerts, bei welchem eine Steigung des Abfalldruckkurvenverlaufs minimal ist, oder zum Berechnen eines Punkts (Pe) eines maximalen Differenzialwerts, bei welchem eine Steigung des Anstiegsdruckkurvenverlaufs maximal ist, eine Gewichtungseinrichtung (S24) zum Anwenden einer Gewichtung (w1 bis w5) auf den Kraftstoffdruckwert, wobei die Gewichtung umso größer eingestellt wird, desto näher der Kraftstoffdruck am Punkt (Pd) des minimalen Differenzialwerts oder dem Punkt (Pe) des maximalen Differenzialwert ist; und eine gewichtete Annäherungseinrichtung (S25) zum Annähern des Kraftstoffdruckwerts mit der Gewichtung an eine gewichtete Annäherungslinie durch das Kleinste-Quadrate-Verfahren.
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