DE102012110028A1

DE102012110028A1 - Lernvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine

Info

Publication number: DE102012110028A1
Application number: DE102012110028A
Authority: DE
Inventors: Jun Kawamura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2032-10-20
Also published as: DE102012110028B4; JP5488561B2; JP2013087724A

Abstract

Wenn angenommen wird, dass kein Pulsfehler vorliegt, wird ein NE-Kurvenverlauf als ein idealer Kurvenverlauf (Wa, Wb) bezeichnet, und ein Kurvenverlauf, der eine Veränderung bei einer gemessenen gegenwärtigen Umdrehungsgeschwindigkeit darstellt, wird als gemessener Kurvenverlauf (Va, Vb) bezeichnet. Ein Parameter einer Formel, die anhand des idealen Kurvenverlaufs (Wa, Wb) erhalten wird, wird als ein idealer Parameter (Amot, θmot) bezeichnet, und ein Parameter einer Formel, die anhand des gemessenen Kurvenverlaufs (Va, Vb) erhalten wird, wird als Messparameter (Arow, θrow) bezeichnet. Ein Durchschnittswert einer Maschinengeschwindigkeit (NE) wird als Referenzwert bezeichnet und ein idealer Parameter entsprechend jedem Referenzwert wird im Voraus gespeichert. Anschließend wird ein Fehler (Δe) zwischen dem idealen Parameter entsprechend dem gegenwärtigen Durchschnittswert der Maschinengeschwindigkeit (NE) und dem Messparameter, der gegenwärtig gemessen wird, gelernt.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Lernvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine, welche Werte lernt, die zur Korrektur verschiedener Berechnungen, wie beispielsweise für eine Drehzahl und ein Ausgangsdrehmoment einer Kurbelwelle, verwendet werden.
Die JP 2007-32540 A beschreibt, dass eine momentane Drehzahl (momentane NE) einer Kurbelwelle basierend auf einem Kurbelwinkelsignal gemessen wird, das von einem Kurbelwinkelsensor übertragen wird, und ein Ausgangsdrehmoment der Kurbelwelle wird basierend auf der gemessenen momentanen NE erstellt.
Der Kurbelwinkelsensor erfasst im Wesentlichen Zähne (Erfassungsabschnitt), die auf einem Rotor, welcher sich mit der Kurbelwelle dreht, vorgesehen sind. Wenn sich die Kurbelwelle um einen festgelegten Winkel dreht, erfasst der Kurbelwinkelsensor den Zahn. Das Kurbelwinkelsignal ist ein EIN-AUS-Pulssignal.
Falls sich die Zahnposition nicht in einer geeigneten Position auf dem Rotor befindet, tritt gemäß dem Kurbelwinkelsignal ein Winkelfehler auf. Ein Messfehler der momentanen NE und ein ermittelter bzw. abgeschätzter Fehler eines Ausgangsdrehmoments tritt auf, und um derartige Fehler zu vermeiden wird, wie in der JP 2007-56713 A dargestellt, der Winkelfehler, der aufgrund einer entsprechenden Herstellungsgenauigkeit des Zahns erzeugt wird, gelernt, und das Kurbelwinkelsignal, die momentane NE, oder das Ausgangsdrehmoment werden basierend auf dem Lernwert des Winkelfehlers korrigiert.
Genauer gesagt wird ein Kurbelwinkel (360°KW) entsprechend einer Umdrehung der Kurbelwelle in mehrere Intervalle aufgeteilt, und ein Durchschnittswert der momentanen NE wird in jedem Intervall berechnet. Der Durchschnittswert der momentanen NE in jedem Intervall wird hiernach als Intervall NE bezeichnet. Anschließend wird der Durchschnittswert der Intervall-NE in allen Intervallen berechnet. Dieser Durchschnittswert der Intervall-NE in allen Intervallen wird hiernach als Gesamtdurchschnittswert-NE bezeichnet. Da die Gesamtdurchschnittswert-NE einen geringeren Einfluss auf den Winkelfehler als die Intervall-NE hat, wird die Gesamtdurchschnittswert-NE als Referenz definiert. Anschließend wird ein Fehler zwischen der Intervall-NE und der Gesamtdurchschnittswert-NE (Intervall-NE minus Gesamtdurchschnittswert NE) berechnet. Anschließend wird ein NE-Fehlerverhältnis (Fehler/Gesamtdurchschnittswert NE) als ein Wert gelernt, der den Winkelfehler von jedem Intervall darstellt. Das NE-Fehlerverhältnis wird hiernach als NEER bezeichnet.
Allerdings hängt das NEER von einer gegenwärtigen Maschinendrehzahl NE ab. Es sollte beachtet werden, dass die Maschinendrehzahl NE ein Durchschnittswert der momentanen NE ist. Das heißt, das NEER zum Zeitpunkt einer hohen NE unterscheidet sich vom NEER zum Zeitpunkt einer niedrigen NE. Gemäß den Untersuchungen der Erfinder stellt das NEER einen tatsächlichen Winkelfehler nicht immer genau dar.
Mit Bezug auf 9 werden die Untersuchungen der Erfinder im Detail erläutert.
Das momentane Drehmoment besteht hauptsächlich aus einem Gasdrehmoment aufgrund einer Kompressionsexpansion eines Gases in einem Zylinder und einem Trägheitsmoment aufgrund einer Trägheit eines Kolbens. Die durchgehende Linie in 9(a) zeigt einen Kurvenverlauf, welcher eine Veränderung des Gasdrehmoments bezüglich des Kurbelwinkels darstellt, und eine gepunktete Linie zeigt einen Kurvenverlauf, der eine Veränderung des Trägheitsmoments darstellt. Der Kurvenverlauf des Gasdrehmoments hängt nicht von der Maschinendrehzahl NE ab und der Kurvenverlauf des Trägheitsmoments hängt von der gegenwärtigen Maschinendrehzahl NE ab.
Daher hängt, wenn die Maschinendrehzahl NE niedrig ist, die Veränderung der gegenwärtigen bzw. momentanen NE hauptsächlich vom Gasdrehmoment ab,. Daher wird im Falle einer Maschine mit vier Zylindern, in welcher sich die momentane NE bei einem Verbrennungstakt alle 180°KW erhöht, die Veränderung der momentanen NE zum Zeitpunkt einer hohen Maschinendrehzahl NE in 9(c) dargestellt. Wenn die Maschinengeschwindigkeit NE hoch ist, wird auch der Einfluss des Trägheitsmoments groß. Eine Veränderung der momentanen NE wird in 9(d) dargestellt.
Wenn kein Winkelfehler auftritt, wird die Veränderung der momentanen NE durch einen idealen Kurvenverlauf (Wa, Wb), wie in den 9(c) und 9(d) illustriert, dargestellt. Wenn hingegen ein Winkelfehler auftritt, wird die Veränderung der momentanen NE, die basierend auf dem Kurbelwinkelsignal gemessen wird, durch einen gemessenen Kurvenverlauf (Va, Vb), wie durch eine durchgehende Linie in den 9(f) und 9(g) illustriert, dargestellt. Daher entspricht eine Differenz zwischen dem gemessenen Kurvenverlauf (Va, Vb), der durch die gepunktete Linie dargestellt wird, und dem idealen Kurvenverlauf (Wa, Wb), der durch eine durchgehende Linie in den 9(f) und 9(e) dargestellt wird, einem tatsächlichen Winkelfehler.
Da gemäß der JP 2007-56713 A jedoch das NEER basierend auf der Gesamtdurchschnittswert-NE berechnet wird, hängt das NEER von der gegenwärtigen Maschinendrehzahl NE ab. Wenn z. B. die Maschinendrehzahl NE, wie in 9(f) dargestellt, niedrig ist, wird das NEER durch einen Kurvenverlauf dargestellt, der durch eine gepunktete Linie in 9(h) illustriert wird. Wenn die Maschinendrehzahl NE, wie in 9(g) dargestellt, hoch ist, wird das NEER durch einen Kurvenverlauf dargestellt, der durch eine durchgehende Linie in 9(h) illustriert wird.
Wie vorstehend hängt der berechnete Winkelfehler (9(h)) von der gegenwärtigen Maschinendrehzahl NE ab und stellt einen tatsächlichen Winkelfehler (9(e)) nicht immer mit einer hohen Genauigkeit dar.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung eine Lernvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine zu schaffen, welche einen Wert lernen kann, der eine Abweichung von einem Erfassungsabschnitt bzw. erfassten Abschnitt von einer regulären Position mit einer hohen Genauigkeit lernen kann. Die Position des erfassten Elements wird durch einen Kurbelwinkelsensor erfasst.
Die Lernvorrichtung wird bei einer Verbrennungsmaschine angewandt, welche mit einem Erfassungsrotor bzw. einem zu erfassenden Drehkörper, der eine Mehrzahl von Erfassungsabschnitten enthält und synchron zu einer Kurbelwelle rotiert; einem Kurbelwinkelsensor, der die Erfassungsabschnitte erfasst und ein Kurbelwinkelsignal ausgibt; und einem Messabschnitt zum Messen einer momentanen Drehzahl der Kurbelwelle basierend auf dem Kurbelwinkelsignal, vorgesehen ist.
Ein Kurvenverlauf, der eine Veränderung der momentanen Drehzahl der Kurbelwelle bezüglich des Kurbelwinkels darstellt, wird als NE-Kurvenverlauf bezeichnet. Wenn angenommen wird, dass die Erfassungsabschnitte an einer geeigneten Position bezüglich des Rotors positioniert sind, wird der NE-Kurvenverlauf als idealer Kurvenverlauf bezeichnet. Ein Kurvenverlauf, der eine Veränderung der momentanen Drehzahl darstellt, die durch den Messabschnitt gemessen wird, wird als gemessener Kurvenverlauf bezeichnet. Ein Parameter einer Formel, der anhand des idealen Kurvenverlaufs erhalten wird, wird als Idealparameter bezeichnet. Ein Parameter einer Formel, der anhand des gemessenen Kurvenverlaufs erhalten wird, wird als Messparameter bezeichnet.
Eine Lernvorrichtung enthält: einen Speicherabschnitt zum Speichern des Idealparameters bezüglich einer Mehrzahl von Referenzwerten, was eine Durchschnittsdrehzahl bei verschiedenen momentanen Drehzahlen in einem vorbestimmten Intervall ist; einen Messparameter-Berechnungsabschnitt, der den gegenwärtigen Messparameter basierend auf einem Messergebnis des Messabschnitts berechnet; einen Idealparameter-Erhaltungsabschnitt zum Erhalten des Idealparameters entsprechend der gegenwärtigen Durchschnittsdrehzahl aus dem Speicherabschnitt; und einen Fehler-Lernabschnitt zum Lernen eines Fehlers zwischen dem Idealparameter, der durch den Idealparameter-Erhaltungsabschnitt erhalten wird, und dem Messparameter, der durch den Messparameter-Berechnungsabschnitt berechnet wird.
Die vorstehende und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Ansicht, die ein Maschinensystem darstellt, bei welchem eine Lernvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert ist;
2 ein Diagramm zum Erläutern eines Pulsfehlers aufgrund einer an einer Kurbelwelle vorliegenden Intervalldispersion eines Pulses;
3 ein Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Berechnen eines Winkelfehlerverhältnisses für den Fall, dass ein Winkelfehler des Pulses vorliegt;
4 ein Diagramm zum Erläutern, dass der Kurvenverlauf WΔdeg durch zusammengesetzte Kurvenverläufe der Komponenten der mehreren Frequenzen ausgedrückt werden kann;
5 Testergebnisse, welche zu einem Kennfeld korrespondieren, das für eine Lernprozessverarbeitung verwendet wird;
6 ein Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Berechnen eines Fehlers Ce zwischen einer komplexen Fourier-Serie Cmot und einer komplexen Fourier-Serie Crow;
7 ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Lernen des Fehlers zwischen Idealparametern Amot und θmot und Messparametern Arow und θrow;
8 ein Diagramm, das Formeln darstellt, die für das in 7 dargestellte Flussdiagramm verwendet werden; und
9 ein Diagramm zum Erläutern einer herkömmlichen Lernvorrichtung und eines herkömmlichen Lernverfahrens.
Hiernach wird eine Ausführungsform einer Lernvorrichtung für eine Dieselmaschine mit vier Zylindern beschrieben.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines entsprechenden Maschinensystems.
Eine Dieselmaschine 1 weist vier Zylinder und Aktoren, wie beispielsweise einen Kraftstoffinjektor 2, auf. Ein Kolben 13 ist mit einer Kurbelwelle 5 über einen Verbindungsstift 4 verbunden. Die Kurbelwelle 5 ist mit den Antriebsrädern über ein manuelles Getriebe 10 verbunden. Ein Schaltbetätigungsabschnitt (Schalthebel) 12 wird durch einen Fahrer betätigt, um Gangpositionen des Getriebes 10 zu verändern. Der Schaltbetätigungsabschnitt 12 ist mit einem Schaltpositionssensor 14 vorgesehen, welcher die Schaltpositionen erfasst.
Die Kurbelwelle 5 ist mit einem Rotor 20 vorgesehen. Der Rotor 20 weist eine Mehrzahl von erfassten Abschnitten bzw. Erfassungsabschnitten (Zähne) 22 auf. Genauer gesagt ist jeder der Zähne 22 in einem regelmäßigen Intervall bzw. Abstand (30°KW) auf dem Rotor 20 angebracht. Der Rotor 20 weist einen zahnlosen Abschnitt 24 auf. Die Position des Zahns 22 wird durch den Kurbelwinkelsensor 40 erfasst. Der Rotor 20 und der Zahn bzw. die Zähne 22 bilden einen erfassten Rotor bzw. Erfassungsrotor (Pulsar) und drehen sich mit der Kurbelwelle 5.
Wenn sich die Kurbelwelle 5 um einen festgelegten Winkel (30°KW) dreht, erfasst der Kurbelwinkelsensor 40 die Zähne 22 und gibt ein Kurbelwinkelsignal aus. Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50 erzeugt ein Pulssignal, welches basierend auf dem Kurbelwinkelsignal EIN/AUS-geschaltet wird. Die ECU 50 (Messabschnitt) berechnet die Drehzahl NE der Kurbelwelle 5 durch Messen eines Intervalls der Pulssignale.
Die ECU 50 ist mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU 52), einem Read-Only-Memory (ROM 54) und einem wiederbeschreibbaren nicht-flüchtigen Speicher 56, vorgesehen. Die ECU 50 empfängt Erfassungssignale vom Kurbelwinkelsensor 40, dem Schaltpositionssensor 14 und verschiedenen Sensoren. Basierend auf den Erfassungssignalen betätigt die ECU 50 den Kraftstoffinjektor 2 und steuert die Ausgabe der Dieselmaschine 1.
Der ROM 54 speichert verschiedene Programme, wie beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzungslernprogramm 60 und ein Pulsfehlerlernprogramm 62. Gemäß dem Kraftstoffeinspritzungslernprogramm 60 kompensiert ein Lernwert eine Veränderung gemäß einer Einspritzungscharakteristik des Kraftstoffinjektors 2. Gemäß dem Pulsfehlerlernprogramm 62 wird ein Pulsfehler aufgrund einer Intervalidispersion der Zähne 22 kompensiert.
Gemäß dem Kraftstoffeinpritzungslernprogramm 60 wird der Lernwert wie folgt berechnet:

(I) Eine Steuereingabe von jedem Kraftstoffinjektor 2 wird derart definiert, dass eine Differenz bei einem Anstiegsbetrag der Drehzahl der Kurbelwelle 5 aufgrund jeder Kraftstoffeinspritzung in jedem Zylinder Null wird.
(II) Eine Differenz zwischen einer Referenzsteuereingabe und der vorstehenden Steuereingabe wird als Lernwert für jeden Zylinder definiert.

Unter Verwendung des vorstehend berechneten Lernwerts kann der Anstiegsbetrag der Drehzahl, der basierend auf der Ausgabe des Kurbelwinkelsensors 40 berechnet wurde, ausgeglichen werden. Da das Ausgabemoment, das in jedem Zylinder erzeugt wird, auf den Anstiegsbetrag der Drehzahl reflektiert wird, wird die Veränderung bzw. Variation des Ausgabemoments zwischen den Zylindern durch Ausgleichen des Anstiegsbetrags der Drehzahl beschränkt, wodurch die Ansteuerbarkeit verbessert wird.
Wenn jedoch ein Pulsfehler erzeugt wird, weichen der Umdrehungswinkel und die Drehzahl, welche basierend auf der Ausgabe des Kurbelwinkelsensors 40 berechnet werden, von dem tatsächlichen Umdrehungswinkel bzw. der tatsächlichen Drehzahl ab. Wenn eine derartige Abweichung erzeugt wird, kann der vorstehend erhaltene Lernwert nicht immer die Veränderung der Einspritzungseigenschaften bei jedem Kraftstoffinjektor 2 kompensieren.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Lernwert, welcher den Pulsfehler kompensiert, gemäß dem Pulsfehlerlernprogramm 62 berechnet. Bezüglich 2 wird ein Pulsfehler aufgrund einer Intervalldispersion bzw. Intervallabweichung der Zähne 22 später im Detail beschrieben.
Wie in 2(a) dargestellt, ist ein Abstand, der durch zwei Zähne 22, die auf beiden Seiten des zahnlosen Abschnitts 24 positioniert sind, ausgebildet ist, als ein Abstand A0 definiert. Jeder Abstand um den Rotor 20 im Uhrzeigersinn wird entsprechend als Abstand A1 bis A5 definiert, welcher im Abstand von 60°KW ausgebildet ist. In 2(a) sind die Abstände A0 bis A5 hinsichtlich des Winkelbereichs gleich zueinander. Die Abstände A2d und A3d weichen von den Abständen A2 und A3 in einem Fall, das eine Position von einem der Zähne 22, welche durch ”P” gekennzeichnet ist, von einer geeigneten Position abweicht, ab.
2(b) zeigt die Drehzahl der Kurbelwelle 5, welche in jedem Abstand A0 bis A5 zu einem Zeitpunkt, wenn zum Stoppen einer Kraftstoffeinspritzung eine Kraftstoffzufuhr abgeschnitten wird, erfasst wird. 2(c) stellt eine vergangene Zeit dar, welche während einer Drehung der Kurbelwelle 5 von A0 bis A5 vergeht. Durchgehende Linien in den 2(b) und 2(c) stellen einen Fall dar, in welchem keine Abstandsabweichung zwischen den Zähnen 22 vorliegt. Wenn die Kraftstoffabschnittssteuerung durchgeführt wird, fällt die Drehzahl, während die vergangene Zeit zunimmt.
In 2(b) stellt eine lang-kurz-gestrichelte Linie die Drehzahl dar, welche in einem Fall erfasst wird, in welchem eine Abstandsabweichung zwischen den Zähnen 22 vorliegt. Die Drehzahl steigt in einem Abstand A2d einmal an und wird dann kleiner als der tatsächliche Wert im Intervall A3d. In 2(c) stellt eine lang-kurz-gestrichelte Linie die vergangene Zeit dar, welche in einem Fall erfasst wird, in welchem eine Abstandsabweichung zwischen den Zähnen 22 vorliegt. Die vergangene Zeit fällt im Intervall A2d einmal ab und wird im Intervall A3d größer als der tatsächliche Wert.
9(c) und 9(d) zeigen NE-Kurvenverläufe Wa und Wb, welche eine Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und einer momentanen NE anzeigen, wenn die Kraftstoffabschnittssteuerung durchgeführt wird. In 9(b) wird ein erster Zylinder bis zu einem vierten Zylinder entsprechend durch #1 bis #4 gekennzeichnet. Außerdem zeigt 9(b) einen Verbrennungszyklus für jeden Zylinder. Dabei sollte beachtet werden, dass kein ”Verbrennungstakt” dargestellt wird, da die Kraftstoffabschnittssteuerung durchgeführt wird. Der Abfall der Drehzahl aufgrund der Kraftstoffabschnittssteuerung bleibt zur Vereinfachung unberücksichtigt.
Obwohl die NE-Kurvenverläufe Wa und Wb Kurvenverläufe (ideale Kurvenverläufe Wa, Wb) in einem Fall sind, in welchem keine Abstandsabweichung zwischen den Zähnen 22 vorliegt, variieren die NE-Kurvenverläufe Wa und Wb gemäß der Maschinendrehzahl NE. Es sollte erwähnt werden, dass die Maschinendrehzahl NE ein Durchschnittswert der momentanen NE ist. Das heißt, der Kurvenverlauf des idealen Kurvenverlaufs Wa unterscheidet sich von dem des idealen Kurvenverlaufs Wb.
Dies ist deshalb so, da der Kurvenverlauf des Gasmoments nicht von der Drehzahl NE abhängt, und der Kurvenverlauf des Trägheitsmoments von der Drehzahl NE abhängt. Das heißt, wenn die Drehzahl NE niedrig ist, hängt der NE-Kurvenverlauf vom Gasmoment ab. Wenn die Drehzahl NE hoch ist, kann es sein, dass das Gasmoment durch das Trägheitsmoment aufgehoben wird bzw. durch dieses nicht mehr ins Gewicht fällt.
Wenn eine Abstandsabweichung zwischen den Zähnen 22 vorliegt und der Winkelfehler, der in 3(a) dargestellt ist, vorliegt, wird die momentane NE, welche die ECU 50 basierend auf dem Kurbelwinkelsignal berechnet, durch den NE-Kurvenverlauf (gemessener Kurvenverlauf Va, Vb) dargestellt, der durch die durchgehende Linie in
3(b) und 3(c) illustriert wird. Dabei sollte erwähnt werden, dass die gestrichelte Linie in 3(b) und 3(c) ideale Kurvenverläufe Wa und Wb sind, die in den 9(c) und 9(d) dargestellt sind. Darüber hinaus illustriert die vertikale Achse in 3(a) den Betrag (Winkel) einer Abstandsabweichung zwischen den Zähnen 22 von der regulären Position, und die horizontale Achse illustriert den Kurbelwinkel. Da der Rotor 20 direkt an der Kurbelwelle 5 befestigt ist, verändert sich ein Kurvenverlauf WΔdeg des Winkelfehlers, der in 3(a) illustriert ist, in einem Zyklus von 360°.
4 zeigt ein Diagramm zum Erläutern, dass der Kurvenverlauf WΔdeg durch Kombinieren von Kurvenverläufen der mehrfachen Frequenzkomponenten ausgedrückt werden kann. In 4(a) ist eine durchgehende Linie WΔ1 eine konstante Komponente. Zum Beispiel wird ein Durchschnittswert von WΔdeg als die konstante Komponente WΔ1 eingestellt. In 4(b) zeigt eine durchgehende Linie W360 einen Kurvenverlauf, welcher die Frequenzkomponente darstellt, welche im Zyklus von 360°KW variiert. In 4(c) zeigt eine durchgehende Linie WΔ2 einen Kurvenverlauf, der durch Hinzufügen der Frequenzkomponente W360 zur konstanten Komponente WΔ1 erhalten wird.
In 4(d) zeigt eine durchgehende Linie W180 einen Kurvenverlauf, welcher die Frequenzkomponente darstellt, welche sich in einem Zyklus von 180°KW verändert. In 4(f) zeigt eine durchgehende Linie W120 einen Kurvenverlauf, welcher die Frequenzkomponente darstellt, welche sich in einem Zyklus von 120°KW verändert. In 4(e) zeigt eine durchgehende Linie WΔ3 einen Kurvenverlauf, der durch Hinzufügen der Frequenzkomponente W180 zu der konstanten Komponente WΔ2 erhalten wird. In 4(d) zeigt eine durchgehende Linie WΔn einen Kurvenverlauf, welcher durch Hinzufügen von Frequenzkomponenten ”n” zu der konstanten Komponente WΔ1 erhalten wird. Der Kurvenverlauf WΔn ist im Wesentlichen gleich dem Winkelfehlerkurvenverlauf WΔdeg. Wie vorstehend kann der Winkelfehlerkurvenverlauf WΔdeg durch eine Kombination von mehreren Frequenzkomponenten (W360, W180, W120, ...) ausgedrückt werden. Dabei sollte erwähnt werden, dass jede Frequenzkomponente durch Durchführen einer bereits bekannten diskreten Fourier-Transformation am Winkelfehlerkurvenverlauf WΔdeg berechnet werden kann.
Vergleichbar können gemessene Kurvenverläufe Va und Vb, die in den 3(b) und 3(c) dargestellt sind, durch eine Kombination der Kurvenverläufe von mehreren Frequenzkomponenten ausgedrückt werden. In der vorliegenden Ausführungsform sind die gemessenen Kurvenverläufe Va und Vb über einen festgelegten Zyklus (180°KW) diskret Fourier-transformiert, um Komponentenkurvenverläufe Va180 und Vb180 zu berechnen. Durchgehende Linien stellen in den 3(d) und 3(e) die Komponentenkurvenverläufe Va180 und Vb180 der gemessenen Kurvenverläufe Va und Vb dar, und gestrichelte Linien stellen die Komponentenkurvenverläufe Wa180 und Wb180 der idealen Kurvenverläufe Wa und Wb dar.
Dabei sollte erwähnt werden, dass komplexe Fourier-Reihen C der Komponentenkurvenverläufe Va180, Vb180, Wa180 und Wb180 als A·exp(jθ) ausgedrückt werden. ”A” stellt die Amplitude dar. ”θ” stellt einen Phasenwinkel dar und ”j” stellt eine Imaginärzahl dar. In der folgenden Beschreibung wird die komplexe Fourier-Serie C der idealen Kurvenverläufe Wa und Wb durch ”Cmot” gekennzeichnet und die komplexe Fourier-Serie C der gemessenen Kurvenverläufe Va und Vb wird durch ”Crow” gekennzeichnet. Ein Fehler Ce zwischen Cmot und Crow stellt den Winkelfehler aufgrund des Pulsfehlers dar.
Die Amplitude Amot von Cmot und der Wert des Phasenwinkels θmot (idealer Parameter) werden im ROM 54 (Speicherabschnitt) im Voraus gespeichert. Die Amplitude Arow und der Phasenwinkel θrow (Messparameter) von Crow werden gemessen. Anschließend werden die Unterschiede bzw. Differenzen zwischen Amot, θmot und Arow, θrow als eine Amplitude Ae und ein Phasenwinkel θe des Winkelfehlers berechnet, wobei diese als Lernwerte zu speichern sind. Diese Lernwerte sind äquivalent zu den Lernwerten, die durch das Pulsfehlerlernprogramm 260 erhalten werden.
Da die Idealparameter Amot und θmot von der durchschnittlichen NE abhängen, werden die idealen Parameter Amot und θmot mit Bezug auf jede durchschnittliche NE gespeichert. Die vorstehende Amplitude Ae und der Phasenwinkel θe (Lernwert) des Winkelfehlers werden basierend auf den Idealparametern Amot und θmot berechnet, welche der durchschnittlichen NE entsprechen, wenn die Messparameter Arow und θrow gemessen werden.
5(a) und 5(b) zeigen Testergebnisse, welche Variationen bzw. Veränderungen der idealen Parameter Amot und θmot mit Bezug auf die durchschnittliche NE zeigen. Bei diesem Test werden die Pulse 20 und 22, welche keinen Winkelfehler aufweisen, in einem Zustand verwendet, in dem der Kraftstoffinjektor 20 keine Kraftstoffeinspritzung durchführt. Eine Amplitude und ein Phasenwinkel, die durch eine diskrete Fourier-Transformation der 180°KW-Zykluskomponente des erfassten NE-Kurvenverlaufs erhalten werden, werden als die idealen Parameter Amot und θmot erhalten. Dieser Test wird mit Bezug auf jede durchschnittliche NE durchgeführt.
Die Horizontalachse (durchschnittliche NE) von 5(a) und 5(b) wird durch eine Mehrzahl von Referenzwerten g1 bis gn unterteilt, und die idealen Parameter Amot und θmot für jeden der Referenzwerte g1 bis gn werden im Voraus im ROM 54 gespeichert. Dabei sollte erwähnt werden, dass die idealen Parameter Amot und θmot im ROM 54 als die Amplitude Amot und der Phasenwinkel θp der Gaskomponente und die Amplitude Am und der Phasenwinkel θn der Trägheitskomponente gespeichert werden können. Die vorstehend erwähnte durchschnittliche NE entspricht einer durchschnittlichen Drehzahl der momentanen NE in einer vorbestimmten Dauer. Die vorbestimmte Dauer ist bevorzugt eine Zeitdauer, welche erforderlich ist, dass sich die Kurbelwelle um mehr als 720° dreht.
Mit Bezug auf 6 wird hiernach ein Berechnungsverfahren des Fehlers Ce beschrieben.
6(a) stellt eine Formel dar, die die Amplitude Amot und den Phasenwinkel θmot der 180°KW-Zykluskomponente in dem Fall darstellt, in dem kein Winkelfehler vorliegt, und zwar unter Verwendung der komplexen Fourier-Reihe. In dieser Formel werden ein Realteil Re, ein Imaginärteil Im, die Amplitude Amot und der Phasenwinkel θmot durch die in 6(b) dargestellten Formeln ausgedrückt. ”Nemot(n)” stellt die momentane NE bei einem Kurbelwinkel entsprechend einem n-ten Zahn 22 dar. 6(c) stellt eine Formel dar, die ”Nemot(n)” ausdrückt.
Dabei sollte erwähnt werden, dass der Rotor 20, der in 2 dargestellt ist, elf Zähne 22 und den zahnlosen Abschnitt 24 aufweist. In den in 6 dargestellten Formeln wird angenommen, dass der Rotor 20 keinen zahnlosen Abschnitt 24 aufweist und jeder der Zähne 22 in gleichmäßigen Abständen angeordnet ist. Bei einer in 6(c) dargestellten Formel stellt ”t” eine Zeitdauer dar, welche erforderlich ist, dass sich die Kurbelwelle 5 entsprechend einem Intervall zwischen den benachbarten Zähnen 22 um einen Winkel von 30° dreht.
6(b) stellt eine Formel dar, die die momentane NE (Nerow(n)) bei einem Kurbelwinkel gemäß dem n-ten Zahn 22 in einem Fall darstellt, in dem ein Winkelfehler vorliegt. Bei dieser Formel stellt ”Δe” ein Verhältnis des Winkelfehlers zu einem festgelegten Wert (z. B. 30°KW) des Abstands der Zähne 22 dar (siehe 3(f)).
6(e) stellt eine Formel dar, die die Amplitude Arow und den Phasenwinkel θrow der 180°KW-Zykluskomponente in dem Fall ausdrückt, in dem ein Winkelfehler vorliegt, und zwar unter Verwendung der komplexen Fourier-Reihe. Bei dieser Formel steht ”Neave” für einen Durchschnittswert der momentanen NE, welche der durchschnittlichen NE entspricht. ”Ce” ist eine komplexe Fourier-Reihe, die einen Fehler zwischen Cmot und Crow darstellt.
Wie in der Formel in 6(f) dargestellt, welche anhand der Formel, die in 6(e) dargestellt ist, erhalten wird, können die Amplitude Ae und der Phasenwinkel θe des Fehlers Ce durch Cmot, Crow und Neave ausgedrückt werden. Der Winkelfehler der 180°KW-Zykluskomponente wird durch ”30°×Ce” ausgedrückt.
6(g) ist ein Graph, der eine Verteilung der momentanen NE relativ zum Kurbelwinkel darstellt. Diese Verteilung wird durch Konvertieren der Verteilung des Kurbelfehlers relativ zum Kurbelwinkel erhalten. Ein idealer Nemot(n), der durch die in
6(c) dargestellte Formel ausgedrückt wird, und der erfasste Nerow(n), der durch die in 6(d) dargestellte Formel ausgedrückt wird, werden in diesem Graph angezeigt.
Mit Bezug auf die 7 und 8 wird hiernach ein Berechnungs- und Lernprozess der Amplitude Ae und des Phasenwinkels θe des Fehlers Ce beschrieben. Dabei sollte erwähnt werden, dass der Prozess gemäß dem in 7 dargestellten Flussdiagramm ausgeführt wird, wenn die momentane NE gemäß dem Pulsfehlerlernprogramm 62 berechnet wird.
In Schritt 10 und Schritt 11 bestimmt der Computer, ob es eine geeignete Zeit zum Ausführen des Winkelfehlerlernens ist bzw. ob diese vorliegt. Genauer gesagt wird in Schritt 10 ein Wert eines Winkelzählers CNT nach oben gezählt, wenn der Prozess, der in 7 dargestellt ist, gestartet wird (siehe 8(a)). In Schritt 11 bestimmt der Computer, ob der Wert des Zählers CNT größer oder gleich einem Berechnungszyklus CNTO ist (z. B. 360°KW). Wenn die Antwort in Schritt 11 JA ist, schreitet der Prozess zu Schritt 12 voran, in welchem der Wert des Zählers CNT auf Null zurückgesetzt wird.
Wenn die Antwort in Schritt 11 NEIN ist, schreitet der Prozess zu Schritt 19 voran.
In Schritt 19 wird die diskrete Fourier-Transformation gemäß der in 8(b) dargestellten Formel mit Bezug auf den gemessenen Kurvenverlauf Va oder Vb ausgeführt. Das heißt, dass der Realteil Re und der Imaginärteil Im der Fourier-Serie Crow berechnet werden. Die berechneten Werte werden auf die vorherigen Werte von Crow_Re und Crow_Im addiert. ”T” steht für einen spezifischen Zyklus, der gleich einer Winkelfehlererfassungsfrequenz von beispielsweise 180°KW (spezifische Frequenz) ist.
In Schritt 13 (Messparameterberechnungsabschnitt) werden die Amplitude Arow und der Phasenwinkel θrow eines Komponentenkurvenverlaufs des spezifischen Zyklusses ”T” berechnet. Genauer gesagt werden ”Crow_Re” und ”Crow_Im”, die im Schritt 19 berechnet werden, für eine Formel, die in 8(c) dargestellt ist, derart substituiert, dass die momentane Amplitude Arow und der momentane Phasenwinkel θrow berechnet werden.
In Schritt 14 bestimmt der Computer, ob das Winkelfehlerlernen ausgeführt werden kann. Zum Beispiel ist es, wenn die Kraftstoffeinspritzung durch den Kraftstoffinjektor 2 nicht durchgeführt wird, die Temperatur des Maschinenkühlwassers höher als eine festgelegte Temperatur ist und eine Kupplung des manuellen Getriebes 10 gelöst ist, zulässig, das Winkelfehlerlernen auszuführen.
Wenn die Antwort in Schritt 14 JA ist, schreitet der Prozess zu Schritt 15 und Schritt 16 voran, in welchem die ideale Amplitude Amot und der ideale Phasenwinkel θmot berechnet werden.
Genauer gesagt werden in Schritt 15 (Idealparametererhaltungsabschnitt) die Amplitude Ap und der Phasenwinkel θp einer Komponente, die aus einer Expansionskomprimierungskraft des Gases in einem Zylinder resultiert, und die Amplitude Am und der Phasenwinkel θm einer Komponente, die aus der Trägheitskraft des Kolbens 3 resultiert, basierend auf der durchschnittlichen NE (Neave) unter Verwendung eines Kennfelds berechnet.
Im Detail wird angenommen, dass die idealen Kurvenverläufe Wa und Wb zusammengesetzte Kurvenverläufe einer Gaskomponente und einer Trägheitskomponente sind. Die idealen Parameter Amot und θmot werden in die Kurvenamplitude Ap und den Phasenwinkel θp, und die Kurvenamplitude Am und den Phasenwinkel θm unterteilt. Diese Parameter werden mit Bezug auf die Referenzwerte g1 bis gn gespeichert.
In Schritt 16 (Gaskorrekturabschnitt) werden der Realteil RE und der Imaginärteil Im von Cmot der idealen Kurvenverläufe Wa und Wb gemäß einer Formel, die in 8(d) dargestellt ist, berechnet. Genauer gesagt werden die Amplitude Ap, Am und die Phasenwinkel θp, θm in die in 8(d) dargestellten Formeln eingesetzt, um den Realteil Re und den Imaginärteil Im von Cmot zu berechnen. Basierend auf dem Realteil Re (Cmot_Re) und dem Imaginärteil Im (Cmot_Im) werden die idealen Parameter Amot und θmot gemäß der in 8(d) dargestellten Formel berechnet.
Dabei sollte beachtet werden, dass die Parameter Ap und θp basierend auf dem gegenwärtigen Druck in einem Zylinder gemäß den in 8(d) dargestellten Formeln korrigiert werden. Im Detail werden die Parameter Ap und θp entsprechend mit pim/pim0 multipliziert, wobei ”pim0” den Druck im Einlasskrümmer (Einlassleitung) darstellt, wenn der Test, welcher vorstehend erläutert wurde, durchgeführt wird, um die im Kennfeld gespeicherten Parameter zu erhalten. Das heißt, wenn der Einlassdruck größer ist, wird auch der Ladebetrag des Gases in einem Zylinder größer, und der Druck des Gases in einem Zylinder wird höher. Somit werden die Parameter Ap und θp derart korrigiert, dass die Einflussrate der Parameter Ap und θp größer wird.
In Schritt 17 (Fehlerlernabschnitt) werden die idealen Parameter Amot und θmot, die in Schritt 18 erhalten werden, und die momentane Amplitude Arow und der momentane Phasenwinkel θrow, die in Schritt 13 erhalten werden, in die in 5(e) dargestellten Formeln derart eingesetzt, dass die Amplitude Ae und der Phasenwinkel θe berechnet werden. Diese Parameter Ae und θe werden als Lernwerte gespeichert.
Anschließend schreitet der Prozess zu Schritt 18 voran, in welchem die Werte von Crow_Re und Crow_Im, die in Schritt 19 erhalten werden, auf Null zurückgesetzt werden. Anschließend werden die Werte, die für das Kraftstoffeinspritzungslernprogramm 60 verwendet werden, basierend auf den Werten Ae und θe, die in Schritt 17 gelernt werden, korrigiert. Zum Beispiel werden die Drehzahl, die basierend auf der Ausgabe des Kurbelwinkelsensors 40 berechnet wird, und deren Anstiegsbetrag korrigiert. Alternativ wird der berechnete Wert des Ausgabemoments, der vom Spitzenwert einer momentanen NE berechnet wird, unter Verwendung der Lernwerte Ae und θe korrigiert.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform können folgende Vorteile erzielt werden.
Da die Lernwerte Ae und θe des Winkelfehlers basierend auf dem idealen Parameter gemäß der durchschnittlichen NE berechnet werden, kann der Lernwert, der einen Abweichungsbetrag der Zähne 22 von der regulären Position darstellt, genau erhalten werden. Daher können, basierend auf dem Lernwert, die momentane NE und das momentane Ausgabemoment mit einer hohen Genauigkeit berechnet werden, und die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzungssteuerung gemäß dem Kraftstoffeinspritzungslernprogramm 60 kann verbessert werden.
Aufgrund der Fehler zwischen den idealen Parameter Amot, θmot und den momentanen Parameter Arow, θrow der spezifischen Frequenz (spezifischer Zyklus T) kann die Anzahl der Lernpunkte verringert werden, im Vergleich zu einem Fall, in dem die Parameter aller Frequenzkomponenten mit Bezug auf jeden der Referenzwerte D1 bis Dn gelernt werden. Ferner, da der Zyklus einer Lastrauschkomponente signifikant länger als der des spezifischen Zyklusses T ist, welcher geringer als ein Verbrennungszyklus ist, kann der Einfluss des Lastrauschens, welchen die Lernwerte Ae, θe empfangen, reduziert werden, wodurch die Lerngenauigkeit verbessert werden kann.
Da die Parameter Am, θm und die Parameter Ap, θp unabhängig gespeichert werden und die Parameter Ap, θp gemäß dem Ladungsbetrag von Gas in einem Zylinder korrigiert werden, kann der Wert des idealen Parameter, der zum Berechnen des Lernwerts verwendet wird, sehr genau erstellt werden, wodurch die Lerngenauigkeit verbessert werden kann.
Wenn keine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, die Temperatur des Maschinenkühlmittels höher als der spezifische Wert ist und die Kupplung des Getriebes 10 gelöst ist, ist es zulässig, das Winkelfehlerlernen auszuführen. Somit kann, da der Lernwert nicht vom Kraftstoffeinspritzungszustand, der Viskosität des Maschinenöls und/oder der vom manuellen Getriebe 10 übertragenen Drehmomentfluktuation beeinflusst werden, die Lerngenauigkeit verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf die nachfolgende Weise durchgeführt werden. Ferner können die Eigenschaften der nachfolgenden Konfigurationen jeder Ausführungsform kombiniert werden.
Wenn das Gangverhältnis des manuellen Getriebes 10 variiert, variieren auch die idealen Parameter Ap, θp sowie Am, θm. In Anbetracht dieser Umstände werden die idealen Parameter Ap, θp und Am, θm mit Bezug auf jedes Gangverhältnis des manuellen Getriebes 10 gespeichert, und die idealen Parameter entsprechend dem gegenwärtigen Gangverhältnis können gelernt werden. Alternativ werden die Korrekturwerte der idealen Parameter mit Bezug auf jedes Gangverhältnis gespeichert und die idealen Parameter können gemäß den gegenwärtigen Gangverhältnissen korrigiert werden. Dabei sollte beachtet werden, dass das manuelle Getriebe 10 auch durch ein Automatikgetriebe AT ersetzt werden kann.
Die idealen Parameter Ap, θp und Am, θm variieren gemäß dem Kupplungszustand (eingegriffen/gelöst) des manuellen Getriebes 10. In Anbetracht dieser Tatsache werden die idealen Parameter Ap, θp und Am, θm mit Bezug auf den Kupplungszustand gespeichert und die idealen Parameter entsprechend dem gegenwärtigen Kupplungszustand können gelernt werden. Alternativ werden die Korrekturwerte der idealen Parameter mit Bezug auf den Kupplungszustand gespeichert und die idealen Parameter können gemäß dem gegenwärtigen Kupplungszustand korrigiert werden.
In einem Fall, in dem das Automatikgetriebe (AT) einen Lock-Up-Mechanismus aufweist, variieren die idealen Parameter Ap, θp und Am, θm gemäß einem Zustand (eingegriffen/gelöst) des Lock-Up-Mechanismus. In Anbetracht dieser Tatsache werden die idealen Parameter Ap, θp und Am, θm mit Bezug auf den Zustand des Lock-Up-Mechanismus gespeichert und die idealen Parameter entsprechend dem gegenwärtigen Zustand des Lock-Up-Mechanismus können gelernt werden.
Alternativ werden die Korrekturwerte der idealen Parameter mit Bezug auf den Zustand des Lock-Up-Mechanismus gespeichert und die idealen Parameter können gemäß dem gegenwärtigen Zustand des Lock-Up-Mechanismus korrigiert werden.
Die idealen Parameter Ap, θp und Am, θm variieren gemäß einer Antriebslast von Hilfskomponenten, die durch die Kurbelwelle 5 angetrieben werden. In Anbetracht dieser Tatsache werden die idealen Parameter Ap, θp und Am, θm mit Bezug auf die Antriebslast der Hilfskomponenten gespeichert, und die ECU 50 (Lastkorrekturabschnitt) kann die idealen Parameter gemäß der gegenwärtigen Antriebslast der ”axialen” Komponente lernen.
Alternativ werden die Korrekturwerte der idealen Parameter mit Bezug auf die Antriebslast der Hilfskomponente gespeichert, und die idealen Parameter können gemäß der gegenwärtigen Antriebslast der Hilfskomponenten korrigiert werden. Die Hilfskomponenten enthalten eine Hochdruckpumpe, einen Kompressor, einen Kühlzyklus und einen Generator, welche durch eine Maschine angetrieben werden.
Ein idealer Parameter wird mit Bezug auf einen zusammengesetzten Kurvenverlauf gespeichert, welcher die Komponentenkurvenverläufe der mehreren Zyklen kombiniert. Ein Messparameter des zusammengesetzten Kurvenverlaufs wird gemessen. Ein Fehler zwischen den Messparametern des zusammengesetzten Kurvenverlaufs und dem idealen Parameter kann gelernt werden. Der Winkelfehlerkurvenverlauf kann genau erhalten werden.
Gemäß den vorstehenden Ausführungsformen werden die Parameter Am, θm und die Parameter Ap, θp unabhängig gespeichert und die Parameter Ap, θp werden gemäß dem Ladebetrag des Gases in einem Zylinder korrigiert. Alternativ werden die Parameter des Phasenwinkels und die Amplitude, welche diese Parameter kombiniert, gespeichert und die vorstehende Korrektur muss nicht durchgeführt werden.
Gemäß der vorstehenden Ausführungsformen werden die Amplitude und der Phasenwinkel des Kurvenverlaufs, der durch Ausführen der diskreten Fourier-Transformation des NE-Kurvenverlaufs erhalten wird, als Parameter der Gleichung, die anhand des NE-Kurvenverlaufs erhalten wird, verwendet. Gemäß der vorliegenden Offenbarung können eine Amplitude, ein Phasenwinkel und eine Frequenz eines Kurvenverlaufs, welche vom NE-Kurvenverlauf durch die Filterschaltung extrahiert wird, welche eine vorbestimmte Frequenzkomponente extrahiert, als die vorstehenden Parameter verwendet werden.
Gemäß der vorstehenden Ausführungsformen werden die Amplitude und der Phasenwinkel des Kurvenverlaufs der festgelegten Frequenzkomponente, welche durch Ausführen der diskreten Fourier-Transformation des NE-Kurvenverlaufs erhalten werden, als der ideale Parameter und der Messparameter verwendet. Jedoch können die Amplitude und der Phasenwinkel der gemessenen Kurvenverläufe Va, Vb und der idealen Kurvenverläufe Wa, Wb auch ohne Ausführung der diskreten Fourier-Transformation als die idealen Parameter und die Messparameter verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-32540 A [0002]
JP 2007-56713 A [0004, 0011]

Claims

Lernvorrichtung einer Verbrennungsmaschine, die einen zu erfassenden Drehkörper, der einen Rotor (20), welcher sich synchron mit einer Kurbelwelle (5) dreht, und eine Mehrzahl von Erfassungsabschnitten (22) aufweist; einen Kurbelwinkelsensor (40) zum Erfassen der Erfassungsabschnitte (22) und Ausgeben eines Kurbelwinkelsignals; und einen Messabschnitt (50) zum Messen einer momentanen Drehzahl der Kurbelwelle (5) basierend auf dem Kurbelwinkelsignal, aufweist, wobei: ein Kurvenverlauf, der eine Veränderung der momentanen Drehzahl der Kurbelwelle (5) mit Bezug auf den Kurbelwinkel darstellt, als ein NE-Kurvenverlauf bezeichnet wird; der NE-Kurvenverlauf als ein idealer Kurvenverlauf (Wa, Wb) bezeichnet wird, wenn angenommen wird, dass die Erfassungsabschnitte (22) an einer geeigneten Position bezüglich des Rotors (20) positioniert sind; ein Kurvenverlauf, der eine Veränderung der momentanen Drehzahl, die durch den Messabschnitt (50) gemessen wird, darstellt, als ein gemessener Kurvenverlauf (Va, Vb) bezeichnet wird; ein Parameter einer Formel, der anhand des idealen Kurvenverlaufs (Wa, Wb) erhalten wird, als ein Idealparameter (Amot, θmot) bezeichnet wird; und ein Parameter einer Formel, der anhand des gemessenen Kurvenverlaufs (Va, Vb) erhalten wird, als ein Messparameter (Arow, θrow) bezeichnet wird, wobei die Lernvorrichtung aufweist: einen Speicherabschnitt (54) zum Speichern des Idealparameters (Amot, θmot) mit Bezug auf eine Mehrzahl von Referenzwerten (g1 bis gn), was eine Durchschnittsdrehzahl aus einer Mehrzahl von momentanen Drehzahlen in einem vorbestimmten Intervall ist; einen Messparameterberechnungsabschnitt (S13) der den gegenwärtigen Messparameter (Arow, θrow) basierend auf einem Messergebnis des Messabschnitts (50) berechnet; einen Idealparameter-(Amot, θmot)-Erhaltungsabschnitt (S15) zum Erhalten des Idealparameters (Amot, θmot) gemäß der gegenwärtigen Durchschnittsdrehzahl von dem Speicherabschnitt (54); einen Fehler-Lernabschnitt (S17) zum Lernen eines Fehlers zwischen dem Idealparameter (Amot, θmot), der durch den Idealparameter-(Amot, θmot)-Erhaltungsabschnitt (S15) erhalten wird, und dem Messparameter (Arow, θrow), der durch den Messparameterberechnungsabschnitt (S13) berechnet wird.
Lernvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der Speicherabschnitt (54) einen Parameter einer Formel als den Idealparameter (Amot, θmot) speichert, wobei die Formel einen Kurvenverlauf einer spezifischen Frequenzkomponente ausdrückt, die im idealen Kurvenverlauf (Wa, Wb) enthalten ist; und der Messparameterberechnungsabschnitt (S13) einen Parameter einer Formel als einen Messparameter (Arow, θrow) berechnet, wobei die Formel einen Kurvenverlauf der spezifischen Frequenzkomponente, die im gemessenen Kurvenverlauf (Va, Vb) enthalten ist, ausdrückt.
Lernvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Speicherabschnitt (54) eine spezifische Frequenzkomponente speichert, die im idealen Kurvenverlauf (Wa, Wb) als der Idealparameter (Amot, θmot) enthalten ist; und der Messparameterberechnungsabschnitt (S13) eine Amplitude und einen Phasenwinkel, die durch Ausführen einer diskreten Fourier-Transformation des gemessenen Kurvenverlaufs (Va, Vb) mit der spezifischen Frequenz erhalten werden, als den Messparameter (Arow, θrow), berechnet.
Lernvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Kurvenverlaufkomponente, die aus einer Kolbenträgheit der Verbrennungsmaschine resultiert, als Trägheitskurvenverlauf bezeichnet wird; eine Kurvenverlaufkomponente, die aus einer Kompressionsexpansion in einem Zylinder der Verbrennungsmaschine resultiert, als Gaskurvenverlauf bezeichnet wird, und der Speicherabschnitt (54) den Idealparameter (Amot, θmot) als einen Trägheitsparameter (Am, θm), der den Trägheitskurvenverlauf darstellt, und einen Gasparameter (Ap, θp), der den Gaskurvenverlauf darstellt, speichert, wobei die Lernvorrichtung ferner aufweist: einen Gaskorrekturabschnitt zum Korrigieren des Gasparameters (Ap, θp) basierend auf einer gegenwärtigen Gasmenge, die in den Zylinder geladen wird, oder einem Parameter gemäß der gegenwärtigen Gasmenge, die in den Zylinder geladen wird.
Lernvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Speicherabschnitt (54) den Idealparameter (Amot, θmot) für den idealen Kurvenverlauf (Wa, Wb) speichert, wenn eine Kraftstoffeinspritzung nicht durchgeführt wird; und der Fehler-Lernabschnitt (S17) das Lernen ausführt, wenn keine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird.
Lernvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Speicherabschnitt (54) den Idealparameter (Amot, θmot) unabhängig davon speichert, ob ein Drehmomentübertragungspfad von der Kurbelwelle (5) zu einem Antriebsrad über ein Getriebe erstellt wird, und den Idealparameter (Amot, θmot) unabhängig davon speichert, ob der Drehmomentübertragungspfad von der Kurbelwelle (5) zum Antriebsrad über das Getriebe nicht erstellt wird; und der Idealparametererhaltungsabschnitt (S15) den Idealparameter (Amot, θmot) entsprechend einem gegenwärtigen Verbindungszustand erhält.
Lernvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Speicherabschnitt (54) den Idealparameter (Amot, θmot) für jedes Gangverhältnis eines Getriebes, welches die Drehzahl der Kurbelwelle (5) wechselt und überträgt, speichert; und der Idealparametererhaltungsabschnitt (S15) den Idealparameter (Amot, θmot) entsprechend dem gegenwärtigen Gangverhältnis vom Speicherabschnitt (54) erhält.
Lernvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: einen Lastkorrekturabschnitt (50) zum Korrigieren des Idealparameters (Amot, θmot) basierend auf einer gegenwärtigen Antriebslast einer Hilfskomponente, die durch die Maschine über die Kurbelwelle (5) angetrieben wird.
Lernvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Speicherabschnitt (54) einen Parameter einer Formel als den Idealparameter (Amot, θmot) speichert, wobei die Formel einen zusammengesetzten Kurvenverlauf ausdrückt, welcher eine Mehrzahl von Frequenzkomponenten kombiniert, die im idealen Kurvenverlauf (Wa, Wb) enthalten sind; und der Messparameterberechnungsabschnitt (S13) einen Parameter einer Formel als den Messparameter (Arow, θrow) berechnet, wobei die Formel einen Kurvenverlauf einer spezifischen Frequenzkomponente ausdrückt, die im gemessenen Kurvenverlauf (Va, Vb) enthalten ist.
Lernvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Fehler-Lernabschnitt (S17) das Lernen ausführt, wenn eine Drehmomentübertragung von der Kurbelwelle (5) zu einem Antriebsrad unterbrochen wird.
Lernvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Fehler-Lernabschnitt (S17) das Lernen ausführt, wenn eine Temperatur eines Maschinenkühlmittels größer als ein festgelegter Wert ist.