DE60300178T2

DE60300178T2 - System und Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung

Info

Publication number: DE60300178T2
Application number: DE60300178T
Authority: DE
Inventors: Takao Toyota-shi Aichi-ken Fukuma; Takeshi Kariya-city Aichi-ken Iwai; Yoshihiro Kariya-city Aichi-ken Narahara; Eiji Kariya-city Aichi-ken Takemoto
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2023-03-29
Also published as: ES2232796T3; DE60300178D1; EP1350941A1; EP1350941B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, und insbesondere auf eine Verbesserung der Genauigkeit beim Regulieren der Kraftstoffeinspritzung einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit Kraftstoffeinspritzventilen, die eine Kraftstoffeinspritzung mit einer tatsächlichen Verzögerung nach dem Start der Kraftstoffeinspritzsteuerung starten.
2. Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
Als eine allgemeine Kraftstoffeinspritztechnik für Dieselkraftmaschinen ist eine Voreinspritzung bekannt. Diese ist eine Kraftstoffeinspritztechnik, bei der ein Teil des Kraftstoffes, der bei einer Haupteinspritzung einzuspritzen ist, in Brennkammern im Voraus eingespritzt wird, wobei eine Wärmequelle, die als Zündflammen für die Hauptverbrennung dient, in den Brennkammern erzeugt wird, wobei ein plötzlicher Anstieg des Verbrennungsdruckes oder ein plötzlicher Anstieg der Verbrennungstemperatur während der Hauptverbrennung dadurch unterdrückt wird, und wobei eine Reduzierung von Verbrennungslärm, eine Unterdrückung einer Stickoxidbildung (NOx) und dergleichen erreicht werden.
Unlängst wurde es erforderlich, die Betriebscharakteristika der Kraftstoffeinspritzventile noch genauer zu erfassen, da "Mehrfacheinspritztechniken" übernommen wurden, die durch diese Voreinspritzung typifiziert werden. Es ist zu beachten, dass sich hierbei die "Mehrfacheinspritztechniken" auf eine Kraftstoffeinspritzsteuerung beziehen, bei der eine Kraftstoffeinspritzung bei einem einigen Verbrennungszyklus mehrmals durchgeführt werden. Zusätzlich zu der vorstehend erwähnten Voreinspritzung ist im Allgemeinen eine Nacheinspritzung als eine der "Mehrfacheinspritztechniken" bekannt, bei der Kraftstoff in Zylindern bei einer späten Stufe eines Verbrennungshubes eingespritzt wird.
In der vorherigen Beschreibung bezieht sich "die Betriebscharakteristika der Kraftstoffeinspritzventile" auf eine Verzögerung der Einspritzung, die aufgrund des mechanischen Aufbaus der Kraftstoffeinspritzventile unvermeidbar ist. Elektromagnetisch angetriebene Kraftstoffeinspritzventile werden nicht als ein Beispiel herangezogen, um zu beschreiben, wie sie eine Wechselwirkung mit der Kraftstoffeinspritzsteuerung haben. Es ist vernünftig zu sagen, dass eine Zeitperiode, die erforderlich ist, bis die Kraftstoffeinspritzung nach dem Start der Erregung tatsächlich gestartet wird, und zwar nach dem Start der Kraftstoffeinspritzung, nämlich eine minimale Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile wird durch die Betriebscharakteristika der Kraftstoffeinspritzventile bestimmt.
Die Betriebscharakteristika der Kraftstoffeinspritzventile, die eine Wechselbeziehung mit der vorstehend erwähnten minimalen Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile haben, ändern sich stark in Abhängigkeit von ihren Herstellungstolleranzen, der Alterung der Ventilkörper oder dergleichen. Somit wird in einigen Fällen eine Kraftstoffeinspritzung in einer anderen Form durchgeführt, die sich von der normalen Kraftstoffeinspritzungssteuerung unterscheidet.
Insbesondere sind die vorstehend beschriebenen Mehrfacheinspritztechniken so ausgelegt, dass eine vernachlässigbare Kraftstoffmenge in Zylinder bei einer Erregung in der Nähe der minimalen Antriebsperiode eingespritzt wird. Falls eine tatsächliche minimale Antriebsperiode länger ist als die minimale Antriebsperiode, die vorhergesagt wurde, dann kann somit ein Phänomen auftreten, bei dem kein Kraftstoff eingespritzt wird, obwohl die Kraftstoffeinspritzventile für eine normale Erregungsperiode gesteuert wurden.
Somit ist gemäß einem Stand der Technik eine minimale Antriebsperiode erforderlich, bis die Kraftstoffeinspritzung aus den Kraftstoffeinspritzventilen tatsächlich gestartet wird, und diese muss berechnet werden, und eine Kraftstoffeinspritzsteuerung wird gemäß einer Abweichung von einer minimalen Antriebsperiode korrigiert, die hinsichtlich der Kraftstoffeinspritzsteuerung bestimmt wird. Ein Stand der Technik zum Berechnen einer minimalen Antriebsperiode ist zum Beispiel in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-11-294227 offenbart.
Gemäß der in dieser Offenlegungsschrift offenbarten Erfindung setzt ein HC-Sensor eine Erfassung einer Konzentration von Kohlenwasserstoff (HC-Konzentration) fort, die in dem Abgas enthalten ist, nachdem eine Erregung von elektromagnetisch angetriebenen Kraftstoffeinspritzventilen als Reaktion auf den Start der Kraftstoffeinspritzsteuerung gestartet wurde. Diese Konzentration ändert sich infolge eines Kraftstoffes, das aus dem Kraftstoffeinspritzventilen eingespritzt wird. Eine minimale Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile wird auf der Grundlage von Zeitgebungen entsprechend den Änderungen des Abgabewertes von dem HC-Sensor bestimmt.
Insbesondere ist es aus einem τ-Q-Charakteristikdiagramm (τ: Erregungsperiode, Q: Einspritzmenge (Sensorabgabewert)) ersichtlich, dass in der 12 gezeigt ist, dass ein Sensorabgabewert zu aller erst als ein Schwellwert (Q = 0) für die minimale Antriebsperiode festgelegt wird, während kein Kraftstoff eingespritzt wird. Eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, die für eine Erregungsperiode Δτ andauert, in der die Kraftstoffeinspritzung gestattet wird, wird mehrfach in der Nähe einer normalen Zeitgebung zum Starten der Kraftstoffeinspritzung durchgeführt. Die Erregungsperiode Δτ führt die Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der eine Änderung des Abgabewertes des HC-Sensors gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist (nachfolgend als ein Kriteriumsniveau bezeichnet), wird als eine minimale Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile betrachtet.
In der 12 ist eine Änderung des Sensorabgabewertes gleich oder größer als ein Kriteriumsniveau bei einem 4. Versuch (4). Somit entspricht die Erregungsperiode Δτ bei dem vierten Versuch (4) der minimalen Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile. Falls die Erregungsperiode Δτ kürzer ist als eine Einspritzverzögerungsperiode, die den Kraftstoffeinspritzventilen zu eigen ist, dann wird nämlich keine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt. Falls die Erregungsperiode Δτ länger als die Einspritzverzögerungsperiode ist, dann wird eine Kraftstoffeinspritzung in der Form einer Änderung des Abgabewertes von dem HC-Sensor erfasst. Eine minimale Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile wird als die Erregungsperiode Δτ zu diesem Zeitpunkt erfasst.
Falls solenoidbetriebene Aktuatoren als Einrichtungen zum Öffnen und zum Schließen der Einspritzvorrichtungen verwendet werden, dann ist die Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile eine Periode, bei der die Solenoide erregt werden. Die Einspritzvorrichtungen zeigen Einspritzcharakteristika, bei der sich eine Einspritzmenge gemäß einer Vergrößerung der Antriebsperiode vermehrt, aber sie zeigen nicht notwendiger Weise lineare Charakteristika. Da eine Zeitverzögerung nach dem Start des Antriebs bis zu dem tatsächlichen Start der Einspritzung in Folge einer Verzögerung des Ansprechverhaltens des Mechanismus im inneren der Einspritzvorrichtungen oder dergleichen vorhanden ist, gibt es eine nicht-Einspritzperiode, bei der tatsächlich kein Kraftstoff in einem Bereich eingespritzt wird, in dem die Antriebsperiode relativ kurz ist.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift JP-2001-90580 offenbart einen Stand der Technik, bei der eine Einspritzung zum Lernen von Einspritzcharakteristika der Einspritzvorrichtungen durchgeführt wird, wenn eine Kraftstoffeinspritzung zum Gewinnen von Leistung nicht durchgeführt wird. Gemäß diesem Stand der Technik wird für jeden Zylinder die Antriebsperiode allmählich mit einer vorbestimmten Teilung von einer ziemlich kurzen Antriebsperiode vergrößert, bei der Kraftstoff nicht zuverlässig eingespritzt wird. Jedes mal, wenn die Antriebsperiode vergrößert wird, wird bestimmt, ob ein Sensorabgabewert größer als ein Wert zu jener Zeit ist, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, oder nicht. Somit wird eine Größe der Schwankungen oder der Abweichungen einer minimalen Antriebsperiode (minimale Erregungsperiode) vor dem tatsächlichen Start der Einspritzung herausgefunden, und die Antriebsperiode für jede Einspritzvorrichtung wird auf der Grundlage von der so herausgefundenen Größe korrigiert. Auf diese Art und Weise wird eine Verbesserung beim Regulieren der Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzung erreicht.
Jedoch haben bestimmte Studien herausgefunden, die durch die Erfinder durchgeführt wurden, dass vielfältige Probleme beim Berechnen der vorstehend erwähnten minimalen Antriebsperiode verursacht werden.
Zunächst muss gemäß dem zugehörigen Stand der Technik eine Kraftstoffeinspritzsteuerung mit unterschiedlichen Erregungsperioden Δτ mehrfach wiederholt durchgeführt werden, bis eine Änderung des Abgabewertes von dem HC-Sensor erhalten wird, und eine relativ lange Periode ist beim Erfassen der Kraftstoffeinspritzung erforderlich, die zum Berechnen einer minimalen Antriebsperiode erforderlich ist. Somit ist es bei einer Brennkraftmaschine schwierig (zum Beispiel eine Brennkraftmaschine für Fahrzeuge), deren Betriebsumstände sich von einem Zeitpunkt auf den anderen ändern, eine Periode zu gewährleisten, die zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode erforderlich ist. Hinsichtlich der praktischen Anwendung gibt es noch weitere Probleme.
Auch wenn das Problem hinsichtlich einer Messperiode dadurch gelöst werden kann, dass die Amplitude (Teilung) einer Erregungsperiode ΔT als ein großer Wert festgelegt wird, besteht außerdem darüber Einigkeit, dass eine Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit verursacht werden kann. Wie dies in der 13 gezeigt ist, kann nämlich eine Änderung des Abgabewertes von dem HC-Sensor mit einer kleinen Anzahl an Versuchen erhalten werden (zum Beispiel der Versuch (3)). Da jedoch die Erregungsperiode Δτ, die von einer inherenten minimalen Antriebsperiode stark abweicht, als die minimale Antriebsperiode betrachtet wird, kann manchmal eine wesentliche Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit verursacht werden.
Wenn darüber hinaus die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, ist die Kraftstoffeinspritzmenge selbstverständlich klein, und die Änderung des Abgabewertes von dem HC-Sensor ist ebenfalls vernachlässigbar. Somit muss ein Kriteriumsniveau für Abgabewerte des HC-Sensors festgelegt werden, wie dies vorstehend beschrieben ist. Auch wenn angenommen wird, dass keine Störung beim Lesen der Abgabewerte von dem HC-Sensor vorhanden sind, bewirkt das Vorhandensein des Kriteriumsniveaus eine Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit. Der Einfluss der Störungen wie zum Beispiel Störgrößen während einer Erfassung und ein Fehler bei der Erfassung von dem HC-Sensor selbst sind ebenfalls schwerwiegend. Diesbezüglich ist es auch schwierig, eine minimale Antriebsperiode genau zu erfassen.
Da die Berechnung einer minimalen Antriebsperiode nach wie vor viele Probleme gemäß der vorstehenden Beschreibung wirkt, ist es unmöglich, mit Sicherheit auszuschließen, dass Korrekturverarbeitungen der Kraftstoffeinspritzsteuerung auf der Grundlage einer minimalen Antriebsperiode genau sind, die bei einem Verfahren gemäß dem zugehörigen Stand der Technik berechnet wird.
Bei dem Stand der Technik, der in der vorstehend genannten japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-2001-90580 offenbart ist, hängt eine Auflösungsleistung beim Messen einer beim Messen einer Antriebsperiode zum Starten der Einspritzung von der Teilung der Antriebsperiode ab. Falls diese Teilung reduziert wird, dann erhöht sich die Auflösungsleistung. Falls jedoch die Teilung der Antriebsperiode reduziert wird, dann steigt der Sensorabgabewert nicht auf ein derartiges Maß an, dass es möglich wäre, zu bestimmen, ob die Antriebsperiode zum Starten der Einspritzung überschritten wurde oder nicht. Daher erhöht sich der Einfluss der Störgrößen relativ. Aus diesem Grund ist es schwierig, die Einspritzcharakteristika der Einspritzvorrichtungen mit ausreichender Genauigkeit zu wissen. Falls die Teilung der Antriebsperiode reduziert wird, dann wird auch ein derartiges Problem einer Verlängerung einer Lernperiode verursacht.
Die Patentanmeldung US-6 102 000 offenbart eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung, die die Kraftstoffeinspritzsteuerung auf der Grundlage von Änderungen der Kraftstoffcharakteristika wie zum Beispiel der Kraftstoffviskosität optimieren kann.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wurde angesichts des vorstehend beschriebenen technischen Hintergrundes geschaffen. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Technik zum genauen Erfassen einer minimalen Antriebsperiode für Kraftstoffeinspritzventile innerhalb einer kurzen Periode und mit einer Technik zum genauen Korrigieren der Kraftstoffeinspritzsteuerung gemäß einer minimalen Antriebsperiode vorzusehen, die erfasst wurde.
Eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einem Aspekt der Erfindung bewirkt die Durchführung einer Kraftstoffeinspritzung zum Lernen von Einspritzcharakteristika der Kraftstoffeinspritzventile, die durch ein Steuersignal angetrieben werden, bei dem eine Antriebsperiode, die größer ist als eine minimale Antriebsperiode, zum tatsächlichen Starten der Kraftstoffeinspritzung durch das Steuersignal erforderlich ist, und die Kraftstoffeinspritzung, dessen Menge einer Antriebsperiode entspricht. Diese Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat einen Sensor, eine Speichereinrichtung, eine Einspritzzustandsfestlegungseinrichtung, eine Sensorabgabenwertschätzeinrichtung, eine Schätzeinrichtung einer charakteristischen Kurve und eine Korrektureinrichtung. Ein Abgabewert von dem Sensor ändert sich gemäß einer Kraftstoffmenge, die aus den Kraftstoffeinspritzventilen eingespritzt wird. Die Speichereinrichtung speichert als eine Referenzänderung des Abgabewertes eine Änderung eines Abgabewertes des Sensors, die einer vorbestimmten Einspritzmenge entspricht, als eine voreingestellte Kraftstoffeinspritzmenge, und einen Sensorabgabewert entsprechend einem Wert zu jenem Zeitpunkt, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird. Die Einspritzzustandsfestlegungseinrichtung gewinnt einen Abgabewert von dem Sensor durch Festlegen der Antriebsperiode als eine Nicht-Einspritzperiode, die kürzer ist als eine minimale Antriebsperiode (minimale Erregungsperiode) vor dem tatsächlichen Start der Einspritzung, und sie gewinnt Abgabewerte von dem Sensor durch Festlegen der minimalen Antriebsperiode (minimale Erregungsperiode) als eine Vielzahl Einspritzperioden, die länger sind als die Zeitverzögerung und die eine unterschiedliche Länge aufweisen, und zwar während einer Kraftstoffeinspritzung zum Lernen der Einspritzcharakteristika. Die Sensorabgabenwertschätzeinrichtung schätzt einen Sensorabgabewert in jenem Fall, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge gleich der vorbestimmten Einspritzmenge ist, auf der Grundlage eines Abgabewertes von dem Sensor in jenem Fall, wenn die Antriebsperiode innerhalb der Nicht-Einspritzperiode ist und auf der Grundlage der Referenzänderung des Abgabewertes. Die Einrichtung zum Schätzen einer charakteristischen Kurve schätzt eine charakteristische Kurve, die eine Beziehung zwischen dem Sensorabgabewert und einer Antriebsperiode in einer Einspritzperiode angibt, auf der Grundlage der Abgabewerte von dem Sensor entsprechend den Einspritzperioden. Die Korrektureinrichtung korrigiert eine Antriebsperiode derart, dass der Sensorabgabewert, der durch die Sensorabgabewertschätzeinrichtung geschätzt wird, einer Antriebsperiode zu jener Zeit entspricht, wenn die vorbestimmte Einspritzmenge bei der charakteristischen Kurve erforderlich ist, die die Beziehung zwischen dem Sensorabgabewert und einer Antriebsperiode angibt.
Jeder Sensorabgabewert kann für eine entsprechende Antriebsperiode von einer Vielzahl Antriebsperioden in einer Einspritzperiode erhalten werden. Somit kann eine charakteristische Kurve geschätzt werden, die eine Beziehung zwischen dem Sensorabgabewert und einer Antriebsperiode angibt, und eine Differenz von einer charakteristischen Standardkurve wird offensichtlich, die eine Beziehung zwischen einem Sensorabgabewert und einer Antriebsperiode angibt. Andererseits wird ein Sensorabgabewert erhalten, während kein Kraftstoff eingespritzt wird, in dem die Antriebsperiode als eine Nicht-Einspritzperiode festgelegt wird. Falls der Sensorabgabewert dabei um eine Referenzänderung des Abgabewertes verschoben ist, dann wird ein Sensorabgabewert zu jenem Zeitpunkt offensichtlich, wenn eine vorbestimmte Kraftstoffmenge eingespritzt wird. Somit werden die Einspritzcharakteristika der Einspritzvorrichtungen spezifiziert. Im Falle des Stands der Technik, der in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-2001-90580 offenbart ist, erfordern die so spezifizierten Einspritzcharakteristika keine Erfassung von vernachlässigbaren Änderungen des Sensorabgabewertes entsprechend der Teilung, und daher sind sie sehr zuverlässig. Somit kann die Antriebsperiode derart korrigiert werden, dass eine geeignete Einspritzmenge erhalten werden kann.
Die Referenzänderung des Abgabewertes entsprechend der vorbestimmten Einspritzmenge kann gespeichert werden, und die Antriebsperiode kann so korrigiert werden, dass der Sensorabgabewert, der durch die Sensorabgabewertschätzeinrichtung geschätzt wird, der Antriebsperiode dann entspricht, wenn die vorbestimmte Einspritzmenge an der charakteristischen Kurve erforderlich ist, die die Beziehung zwischen dem Sensorabgabewert und der Antriebsperiode angibt. Wenn die Kraftstoffeinspritzung mit der vorbestimmten Einspritzmenge erforderlich ist, dann wird die Antriebsperiode optimiert. Dementsprechend wird die vorbestimmte Einspritzmenge als eine Einspritzmenge festgelegt, bei der die höchste Genauigkeit beim Regulieren erforderlich ist, falls ein Einspritzmengenbereich während einer später beschriebenen Voreinspritzung oder dergleichen übernommen wird. Infolgedessen kann eine sehr praktische Korrektur erreicht werden.
Die Korrektureinrichtung kann eine Antriebsperiode entsprechend dem geschätzten Sensorabgabewert auf der charakteristischen Kurve berechnen, die die Beziehung zwischen dem Sensorabgabewert und der Antriebsperiode angibt, und sie kann eine Versatzkorrektur der Antriebsperiode dergestalt durchführen, dass Änderungen der berechneten Periode ausgeglichen werden.
Beim Durchführen der Versatzkorrektur der Antriebsperiode kann die Genauigkeit beim Regulieren dann durchgehend durch eine geringfügige Rechenlast gewährleistet werden, wenn die vorbestimmte Kraftstoffeinspritzmenge eingespritzt werden muss.
Die Korrektureinrichtung kann so ausgelegt sein, dass sie eine Antriebsperiode gemäß einer Vorkorrektur-Antriebsperiode derart korrigiert, dass Änderungen eines Gradienten auf der charakteristischen Kurve ausgeglichen werden, die die Beziehung zwischen dem Sensorabgabewert und einer Antriebsperiode angibt.
Der Gradient der charakteristischen Kurve, die die Beziehung zwischen dem Sensorabgabewert und der Antriebsperiode angibt, ändert sich in Abhängigkeit von individuellen Differenzen zwischen den Einspritzvorrichtungen oder dergleichen. Außerdem ändert sich die Antriebsperiode, in der eine bestimmte Einspritzmenge erhalten wird, in Abhängigkeit von individuellen Differenzen zwischen den Einspritzvorrichtungen oder dergleichen. Somit ist es möglich, die Genauigkeit beim Regulieren in einem breiten Bereich des Einspritzmengenbereiches weiter zu verbessern, indem der Einfluss der Änderungen des Gradienten von der charakteristischen Kurve von der Einspritzmenge beseitigt wird, die die Beziehung zwischen dem Sensorabgabewert und der Antriebsperiode angibt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau kann die Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung des weiteren eine Betriebszustandserfassungseinrichtung aufweisen, die einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine erfasst, sowie eine Kraftstoffeinspritzunterbindungseinrichtung zum Lernen, die die Kraftstoffeinspritzung zum Lernen der Einspritzcharakteristika unterbindet, falls ein Betriebszustand kein voreingestellter Betriebszustand ist, der durch die Betriebszustandserfassungseinrichtung erfasst wird.
Durch Festlegen eines Zustandes, bei dem der Einfluss der eigentlichen Funktion der Kraftstoffeinspritzung als nicht wesentlich für den Sensorabgabewert als einen Betriebszustand betrachtet werden kann, der die Kraftstoffeinspritzung zum Lernen zulässt, ist es möglich, die Kraftstoffeinspritzung zum Lernen durchzuführen, wobei der Sensorabgabewert zu einem Nullpunkt zurückgekehrt ist. Somit wird die Genauigkeit der Korrektur weiter verbessert.
Gemäß einem andere Aspekt der so aufgebauten Erfindung wird ein Sensor vorgesehen, dessen Änderung des Abgabewertes einer Kraftstoffeinspritzmenge entspricht, wenn eine minimale Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile berechnet wird, nämlich eine Antriebsperiode, die größer ist als eine minimale Antriebsperiode und die zum tatsächlichen Starten der Kraftstoffeinspritzung erforderlich ist, und ein Sensorabgabewert entsprechend einem Wert zu jener Zeit, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, wird als ein Schwellwert zum Berechnen einer minimalen Antriebsperiode festgelegt. Darüber hinaus werden zumindest ein erster und ein zweiter Sensorabgabewert unter jenen Bedingungen erfasst, bei denen sich die Kraftstoffeinspritzmengen voneinander unterscheiden. Eine Näherungsformel wird dadurch hergeleitet, dass der erste und der zweite Sensorabgabewert interpoliert werden. Beim Berechnen einer minimalen Antriebsperiode wird die minimale Antriebsperiode auf der Grundlage der Näherungsformel und des Schwellwertes berechnet.
Die Näherungsformel stellt nämlich eine Kraftstoffeinspritzmenge zu jedem Zeitpunkt dar. Daher ist es möglich, eine minimale Antriebsperiode innerhalb einer kurzen Zeit zu berechnen, ohne dass ein Sensorabgabewert zu jener Zeit tatsächlich gemessen wird, wenn die Einspritzung gestartet wird, indem eine Zeit, in der die Einspritzmenge in der Näherungsformel zu 0 wird (keine Einspritzung), das heißt eine Zeit, wenn der Änderungsbetrag des Sensorabgabewertes zu 0 wird, zu einer minimalen Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile umgewandelt wird.
Hinsichtlich eines Sensorabgabewertes entsprechend einem Wert zu jenem Zeitpunkt, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, ist es ebenfalls angemessen, dass die Einrichtung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode tatsächlich einen Sensorabgabewert entsprechend jenem Wert zu jener Zeit misst, wenn kein Kraftstoff in einer Periode eingespritzt wird, in der eine Einspritzung als nicht bewirkt betrachtet werden kann, und der Sensorabgabewert wird als ein Schwellwert zum Berechnen einer minimalen Antriebsperiode unter jener Bedingung festgelegt, wenn eine minimale Antriebsperiode zu berechnen ist.
Bei diesem Aufbau wird ein Sensorabgabewert als ein Schwellwert zum Berechnen einer minimalen Antriebsperiode tatsächlich gemessen und als ein Schwellwert unter jenen Bedingungen festgelegt, bei denen eine minimale Antriebsperiode zu berechnen ist. Daher ist es möglich, einen Schwellwert gemäß den Bedingungen zu jedem Zeitpunkt festzulegen.
Es ist wünschenswert, dass der Sensorabgabewert ein Sensorabgabewert hinsichtlich eines Verbrennungsdruckes, eines Änderungsbetrags der Kraftmaschinendrehzahl, des Abgaszustandes oder einer kinetischen Energie eines Kraftmaschinenkörpers ist.
Es ändern sich nämlich jene Faktoren wie zum Beispiel der Verbrennungsdruck, der Änderungsbetrag der Kraftmaschinendrehzahl, der Abgaszustand und die kinetische Energie des Kraftmaschinenkörpers in Abhängigkeit von der Verbrennung des Kraftstoffes, der tatsächlich eingespritzt wurde. Somit können Änderungen des Abgabewertes entsprechend der Einspritzmenge erhalten werden, wie dies vorstehend bei der Erfindung beschrieben ist. Die vorstehend erwähnte "kinetische Energie des Kraftmaschinenkörpers" ist ein Konzept, das ebenfalls Änderungen der Schwingungsenergie des Kraftmaschinenkörpers beinhaltet. In einem breiten Sinne beinhaltet dieses Konzept ebenfalls Änderungsbeträge der Kraftmaschinenabgabe und dergleichen.
Es ist ebenfalls angemessen, dass die Einrichtung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode Messumgebungen eines Sensorabgabewertes in den Perioden jeweils im Zusammenhang mit einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine überwacht und einen Sensorabgabewert gemäß einem individuellen Zustand zum Erfassen von jeden Sensorabgabewerten erfasst, falls die Messumgebungen einander übereinstimmen.
Wenn bei diesem Aufbau die Sensorabgabewerte erfasst werden, dann kann die Zeitgebung, wenn deren Messumgebungen miteinander übereinstimmen, als eine Zeitgebung betrachtet werden, bei der die Sensorabgabewerte zu erfassen sind, und die Sensorabgabewerte werden gemäß den einzelnen Bedingungen zum Erfassen der Sensorabgabewerte erfasst. Daher wird eine Differenz zwischen den Messumgebungen beseitigt, die die Sensorabgabewerte jeweils beeinträchtigt, und eine Näherungsformel kann mit höherer Genauigkeit berechnet werden. In der vorherigen Beschreibung sind "die einzelnen Bedingungen zum Erfassen der Sensorabgabewerte jeweils" Bedingungen miteinander unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzmengen, wie dies vorstehend beschrieben ist.
Es ist wünschenswert, dass ein zweiter Sensorabgabewert, der einer der Sensorabgabewerte für die Antriebsperioden ist, dann erfasst wird, wenn der Einfluss der Kraftstoffeinspritzung auf einen ersten Sensorabgabewert, der vor dem zweiten Sensorabgabewert erfasst wurde, als konvergiert betrachtet werden kann.
Bei diesem Aufbau wird nämlich der zweite Sensorabgabewert dann erfasst, wenn der Einfluss der Kraftstoffeinspritzung auf den ersten Sensorabgabewert als konvergiert betrachtet werden kann. Somit können Änderungen sowohl des ersten als auch des zweiten Abgabewertes entsprechend einer Kraftstoffeinspritzmenge zu jedem Zeitpunkt genau erfasst werden. Daher kann die Näherungsformel mit höherer Genauigkeit hergeleitet werden.
Es ist auch möglich, einen Aufbau zu übernehmen, bei dem eine Korrektureinrichtung vorgesehen wird, die eine vorgeschriebene minimale Antriebsperiode korrigiert, die hinsichtlich der Kraftstoffeinspritzsteuerung bestimmt ist, und zwar auf der Grundlage einer minimalen Antriebsperiode, die durch die Einrichtung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode berechnet ist, um so die Kraftstoffeinspritzung als Reaktion auf den Start der Kraftstoffeinspritzsteuerung tatsächlich zu starten.
Bei diesem Aufbau wird die vorgeschriebene minimale Antriebsperiode, die hinsichtlich der Kraftstoffeinspritzsteuerung bestimmt ist, auf der Grundlage der minimalen Antriebsperiode korrigiert, die berechnet wurde. Daher wird die Kraftstoffeinspritzung als Reaktion auf den Start der Kraftstoffeinspritzsteuerung zuverlässig gestartet, nachdem die Korrektur durchgeführt wurde. Hierbei ist zu beachten, dass "die vorgeschriebene minimale Antriebsperiode" eine minimale Antriebsperiode ist, von der angenommen wird, dass sie für den tatsächlichen Start der Kraftstoffeinspritzung bei dem Kraftstoffeinspritzsteuerprogramm erforderlich ist.
Falls die Brennkraftmaschine eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine ist und falls jedes Kraftstoffeinspritzventil in einem entsprechenden Zylinder angeordnet ist, dann ist es angemessen, dass die Einrichtung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode eine minimale Antriebsperiode nach dem Start des Antriebs bis zu dem Start der Einspritzung für jeden Zylinder berechnet, und dass die Korrektureinrichtung die Kraftstoffeinspritzsteuerung entsprechend jedem Zylinder auf der Grundlage einer minimalen Antriebsperiode individuell korrigiert, die für jeden Zylinder berechnet wird.
Bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine muss nämlich die Kraftstoffeinspritzsteuerung für jeden Zylinder beim Durchführen einer Korrektur der Kraftstoffeinspritzsteuerung geeignet sein. Somit werden bei diesem Aufbau minimale Antriebsperioden für die Zylinder jeweils berechnet, und eine Kraftstoffeinspritzsteuerung für jeden der Zylinder wird auf der Grundlage einer entsprechenden minimalen Antriebsperiode von den so berechneten minimalen Antriebsperioden individuell korrigiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Als nächstes werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2A und 2B zeigen einen ersten beziehungsweise einen zweiten Teil eines Flussdiagrammes zum Beschreiben einer Steuerung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode und einer Kraftstoffeinspritzkorrektursteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
3 zeigt eine beschreibende Ansicht der Inhalte der Verarbeitungen bei S108 bis S110 in dem Flussdiagramm, das in der 2 gezeigt ist.
4 zeigt eine geeignete Kurve, die durch eine 3-Punkt-Apoximation beim Berechnen einer minimalen Antriebsperiode erhalten wird.
5A und 5B zeigen einen ersten beziehungsweise einen zweiten Teil eines Flussdiagrammes, das die Inhalte der Steuerung zeigt, die durch eine ECU durchgeführt wird, die verschiedene Teile der Brennkraftmaschine steuert und die die Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung bildet.
6 zeigt ein zweites Flussdiagramm der Inhalte einer Steuerung, die durch die ECU durchgeführt wird.
7 zeigt eine grafische Darstellung zum Beschreiben der Inhalte einer Steuerung, die durch die ECU durchgeführt wird.
8A und 8B zeigen andere grafische Darstellungen zum Beschreiben der Inhalte einer Steuerung, die durch die ECU durchgeführt wird.
9 zeigt eine grafische Darstellung zum Beschreiben eines Abwandlungsbeispieles der Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung, auf das die Erfindung angewendet wird.
10 zeigt eine andere grafische Darstellung zum Beschreiben eines Abwandlungsbeispieles der Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung, auf die die Erfindung angewendet wird.
11 zeigt eine beschreibende Ansicht einer Erfassung von Sensorabgabewerten während eines Beschleunigungsbetriebes und eines Verzögerungsbetriebes.
12 zeigt eine beschreibende Ansicht eines Verfahrens zum Erfassen einer minimalen Antriebsperiode gemäß dem Stand der Technik.
13 zeigt eine beschreibende Ansicht einer Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit als ein Problem, das bei dem Verfahren zum Erfassen einer minimalen Antriebsperiode gemäß dem zugehörigen Stand der Technik hervorgerufen wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Ausführungsbeispiele behandeln einen Fall, bei dem die Kraftstoffeinspritzvorrichtung der Erfindung auf eine Dieselkraftmaschine für Fahrzeuge angewendet wird. Der Umfang der Patentanmeldung der Erfindung ist offensichtlich nicht darauf beschränkt. Der Aufbau der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist nicht mehr als ein Beispiel, das nachfolgend beschrieben wird. Die Einzelheiten der Kraftstoffeinspritzvorrichtung können in Abhängigkeit von den Spezifikationen der Brennkraftmaschinen abgewandelt werden.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung des Ausführungsbeispiels hat Kraftstoffeinspritzventile 2, eine Common Rail (Akkumulationskammer) 3, ein Kraftstoffförderrohr 4, eine Kraftstoffpumpe 5, eine elektronische Steuereinheit 30, die die Kraftstoffeinspritzventile 2 steuert, und dergleichen. Diese Kraftstoffeinspritzvorrichtung führt eine geeignete Kraftstoffmenge zu Zylindern 1a einer Brennkraftmaschine 1 bei einer geeigneten Zeitgebung zu.
Jedes Kraftstoffeinspritzventil 2 ist ein elektromagnetisch angetriebenes Offen-Geschlossen-Ventil, das in einem entsprechenden Zylinder 1a angeordnet ist. Öffnungsbewegungen der Kraftstoffeinspritzventile 2 werden auf der Grundlage eines Kraftstoffeinspritzprogrammes gesteuert, das in der elektronischen Steuereinheit 30 vorbereitet ist. Die Common Rail 3 ist ein Verteilungsrohr zum Zuführen von Kraftstoff zu den Kraftstoffeinspritzventilen 2, und es ist mit der Kraftstoffpumpe 5 über das Kraftstoffförderrohr 4 gekoppelt. Die Kraftstoffpumpe 5 wird durch eine Drehung einer Kurbelwelle 1b als eine Abgabewelle der Brennkraftmaschine 1 drehend angetrieben, die als eine Antriebsquelle verwendet wird. Die Kraftstoffpumpe 5 lässt Kraftstoff zu der Common Rail 3 mit einem gewünschten Pumpendruck aus.
Andererseits hat die elektronische Steuereinheit 30 einen ROM (Festwertspeicher) 32, einen RAM (Direktzugriffsspeicher) 33, eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) 34, einen EP (ROM 50 als ein nicht flüchtiger Speicher, einen Eingabeanschluss 35, einen Abgabeanschluss 36 und dergleichen, die durch einen Bidirektionalen Bus 31 miteinander verbunden sind.
Ein Kurbelpositionssensor (NE-Sensor) 39, der einen Drehwinkel der Kurbelwelle 1b erfasst, ein Common-Rail-Drucksensor 40, der einen Druck (Kraftstoffeinspritzdruck) in der Common-Rail 3 erfasst, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor (A/F-Sensor) 41, der in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine 1 angeordnet ist, und dergleichen sind jeweils mit dem Eingabeanschluss 35 entweder direkt oder über einen entsprechenden A/D-Wandler 37 verbunden. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 2 und dergleichen ist mit dem Abgabeanschluss 36 über eine entsprechende Antriebsschaltung 38 verbunden.
Ein Ventilöffnungssteuerprogramm der Kraftstoffeinspritzventile 2 als ein Kraftstoffeinspritzsteuerprogramm, ein Programm zum Korrigieren von später beschriebenen Betriebscharakteristika der Kraftstoffeinspritzventile 2 und dergleichen sind in dem Rom 32 aufgezeichnet. Abgabesignale, die in den Eingabeanschluss 35 von den Sensoren eingegeben werden, Steuersignale die zu dem Abgabeanschluss 36 abgegeben werden, und dergleichen werden sequenziell in den RAM 33 gelesen. Diese Signale werden vorübergehend in dem RAM 33 aufgezeichnet. Die CPU 34 gibt Steuersignale ab, die im Laufe ihrer Verarbeitungen abgegeben werden, und zwar zu dem Abgabeanschluss 36 bei einer geeigneten Zeitgebung auf der Grundlage der Signale, die in dem RAM 33 aufgezeichnet sind, der Steuerprogramme, die in dem ROM 32 aufgezeichnet sind, und dergleichen. Zum Beispiel verarbeitet die CPU 34 eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Ventilöffnungsbewegungen der Kraftstoffeinspritzventile 2 gesteuert werden.
Bei dem so aufgebauten Kraftstoffeinspritzventil wird zunächst Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter (nicht gezeigt) durch die Kraftstoffpumpe 5 nach oben gepumpt. Der so hochgepumpte Kraftstoff wird der Common-Rail 3 über das Kraftstoffförderohr 4 zugeführt. Der der common-Rail 3 zugeführte Kraftstoff wird darin auf einen vorbestimmten Kraftstoffdruck mit Druck beaufschlagt und zu dem Kraftstoffeinspritzventilen 2 verteilt. Falls Ventilöffnungssignale zu den Kraftstoffeinspritzventilen 2 auf der Grundlage der Kraftstoffeinspritzsteuerung abgegeben werden, die in der elektronischen Steuereinheit 30 verarbeitet wird, dann werden die Kraftstoffeinspritzventile 2 geöffnet, und der Kraftstoff in der Common-Rail 3 wird in jeden Zylinder 1a über ein entsprechendes Kraftstoffeinspritzventil 2 eingespritzt und diesen zugeführt.
Wie dies in der Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik beschrieben ist, kann die "Voreinspritzung" den Verbrennungslärm reduzieren und eine Stickoxidbildung (NOx) unterdrücken, was als eine Form der Mehrfacheinspritztechniken Beachtung findet, bei denen Kraftstoff mehrfach bei jedem Verbrennungszyklus eingespritzt wird. Bei den Mehrfacheinspritztechniken, die durch diese Voreinspritzung typifiziert werden, ist es erforderlich, eine Kraftstoffeinspritzsteuerung noch genauer im Vergleich mit dem zugehörigen Stand der Technik durchzuführen.
Jedoch haben die Betriebscharakteristika der Kraftstoffeinspritzventile eine Wechselwirkung mit der Kraftstoffeinspritzsteuerung, und sie ändern sich stark in Abhängigkeit von deren Herstellungstoleranzen, einer Verschlechterung, die aus einem Verschleiß der Ventilkörper resultiert, oder dergleichen. Somit wird bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung des Ausführungsbeispieles eine "Steuerung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode" zum Erfassen der Betriebscharakteristika der Kraftstoffeinspritzventile 2 als ein Teil der Kraftstoffeinspritzsteuerung durchgeführt, wie dies aus dem Flussdiagramm ersichtlich ist, das in der 2 gezeigt ist. Außerdem wird die Kraftstoffeinspritzsteuerung dadurch angemessen gestaltet, dass die "Kraftstoffeinspritzkorrektursteuerung" durchgeführt wird, bei der eine vorgeschriebene minimale Antriebsperiode, die beim Durchführen der Kraftstoffeinspritzsteuerung bestimmt wird, auf der Grundlage einer minimalen Antriebsperiode korrigiert wird, die durch die vorstehend erwähnte Steuerung zum Berechnen der Einspritzperiode berechnet wird.
Zu allererst wird vor deren detaillierter Beschreibung das Konzept der Steuerung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode und der Kraftstoffeinspritzkorrektursteuerung beschrieben.
Bei der Steuerung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode wird unter jenen Bedingungen, bei denen eine minimale Antriebsperiode zu berechnen ist, ein Sensorabgabewert, der sich gemäß einer Einspritzmenge ändert, während einer Periode gelesen, die so geschätzt wird, dass sie einem Nicht-Einspritzzustand entspricht. Der Sensorabgabewert wird als ein Sensorabgabewert zu jener Zeit betrachtet, bei der kein Kraftstoff eingespritzt wird, und er wird als ein Schwellwert zum Berechnen einer minimalen Antriebsperiode festgelegt. Des weiteren werden zumindest ein erster und ein zweiter Sensorabgabewert, die unter Bedingungen bei voneinander unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzmengen erfasst wurden, gelesen und so interpoliert, dass eine Näherungsformel erhalten wird. Eine minimale Antriebsperiode wird auf der Grundlage des so festgelegten Schwellwertes und der Näherungsformel rechnet.
Andererseits wird bei der Kraftstoffeinspritzkorrektursteuerung eine minimale Antriebsperiode, die für die Kraftstoffeinspritzsteuerung bestimmt wird, auf der Grundlage einer minimalen Antriebsperiode korrigiert, die bei einer Steuerung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode berechnet wurde, sodass die Kraftstoffeinspritzung als Reaktion auf den Start der Kraftstoffeinspritzsteuerung tatsächlich gestartet wird.
Somit wird bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung des Ausführungsbeispieles eine minimale Antriebsperiode von einem Sensorabgabewert zu jener Zeit, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, und von zumindest einem ersten und einem zweiten Sensorabgabewert berechnet, die unter Bedingungen mit voneinander unterschiedlichen Bedingungen gelesen wurden. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung sorgt für eine angemessene Kraftstoffeinspritzsteuerung auf der Grundlage der so berechneten minimalen Antriebsperiode.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 2 Einzelheiten einer Steuerung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode und der Kraftstoffeinspritzkorrektursteuerung beschrieben. Eine nachfolgend gezeigte Verarbeitungsroutine handhabt einen Fall, bei dem die Kraftstoffeinspritzvorrichtung des Ausführungsbeispieles auf die Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 1 angewendet wird. Der Kurbelpositionssensor 39, der einen Drehwinkel der Kurbelwelle 1b erfasst, wird als ein Sensor verwendet, der beim Berechnen einer minimalen Antriebsperiode verwendet wird.
Ein Abgabewert von dem Kurbelpositionssensor 39 wird nun beschrieben. Der Abgabewert stellt einen Kurbelwinkel (Kurbelposition) der Kurbelwelle 1b zu jedem Zeitpunkt dar, aber er kann als eine Änderung des Abgabewertes entsprechend einer Kraftstoffeinspritzmenge gelesen werden, in dem er mit der Zeit Verknüpft wird. Eine Vermehrung der Kraftstoffeinspritzmenge bewirkt nämlich eine Erhöhung der Drehzahl der Kurbelwelle 1b und eine Verringerung der Zeit, die zum Drehen um eine Kurbelwinkeleinheit erforderlich ist. Eine Verringerung der Kraftstoffeinspritzmenge bewirkt eine Verringerung der Drehzahl der Kurbelwelle 1b und eine Verlängerung der Zeit, die zum Drehen um eine Kurbelwinkeleinheit erforderlich ist.
Hierbei ist zu beachten, dass die "Kurbelwinkeleinheit" ein Winkel ist, der beliebig festgelegt werden kann, zum Beispiel von dem oberen Totpunkt (TDC) bis zu 50° nach dem oberen Totpunkt (ATDC). Bei dem Ausführungsbeispiel bilden die elektronische Steuereinheit 30 zum Ausführen einer nachfolgend gezeigten Verarbeitungsroutine und verschiedene Sensorgruppen, die zum Ausführen der Verarbeitungsroutine erforderlich sind, die Einrichtung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode und die Korrektureinrichtung der Erfindung.
Zu allererst bestimmt die elektronische Steuereinheit 30 beim Berechnen einer minimalen Antriebsperiode, ob ein gegenwärtiger Kraftstoffeinspritzsteuerzustand ein Nicht-Einspritzsteuerzustand ist oder nicht (Schritt nachfolgend als "S" bezeichnet) 101). Als Reaktion auf ein Bestimmungsergebnis, das der gegenwärtige Kraftstoffeinspritzsteuerzustand der Nicht-Einspritzsteuerzustand ist, schreitet die elektronische Steuereinheit 30 zu dem nächsten Schritt, um so eine Berechnung einer minimalen Antriebsperiode zu starten.
Bei dem Ausführungsbeispiel wird das Vorhanden sein eines Nicht-Einspritzsteuerzustandes während einer Kraftstoffunterbrechungssteuerung als eine Steuerung erkannt, die bei der Brennkraftmaschine durchgeführt wird. Während zum Beispiel die Kraftstoffunterbrechungssteuerung durchgeführt wird oder falls ein Fahrzeug einen Verzögerungszustand erreicht hat, bei dem die Kraftstoffunterbrechungssteuerung durchgeführt wird, wird das Vorhandensein eines Nicht-Einspritzsteuerzustandes erkannt. Hierbei ist zu beachten, dass die Kraftstoffunterbrechungssteuerung eine bekannte Kraftstoffeinspritzsteuerung ist, die zum Unterdrücken einer Einspritzung einer übermäßigen Kraftstoffmenge und zum Unterdrücken eines Auslassens von nicht verbrannten Komponenten (HC) bei einem Verzögerungszustand ausgelegt ist.
Zum Zwecke einer Erfassung von Messumgebungen des ersten und des zweiten Sensorabgabewertes werden dann bei einem Schritt S102 jeweils die Messumgebungen zusammen mit einem gegenwärtigen Betriebszustand überwacht.
Die Messumgebungen werden so überwacht, dass die Sensorabgabewerte bei einer konstanten Messumgebung erfasst werden. Falls die Messumgebungen geändert werden, dann ändern sich auch die Sensorabgabewerte. Bei S102 wird die Messumgebung von jedem Sensorabgabewert zusammen mit einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 überwacht. Falls beide Messumgebungen einander übereinstimmen, dann wird das Lesen der Sensorabgabewerte gemäß einem Zustand (Kraftstoffeinspritzmenge) zum Erfassen der jeweiligen Sensorabgabewerte zugelassen.
Bei dem Ausführungsbeispiel werden als ein Betriebszustand der Brennkraftmaschine, der beim Festlegen der Messumgebungen überwacht wird, die Kraftmaschinendrehzahl und der Kraftstoffeinspritzdruck (Common-Rail-Druck), die eine enge Wechselwirkung bei der Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffes haben, als die Hauptpunkte definiert, die zu überwachen sind.
Dies ist insbesondere dadurch begründet, dass Änderungen der Kraftmaschinendrehzahl Sauerstoffkonzentrationen beeinflussen, die in den Zylindern enthalten sind, was zu Schwankungen des Verbrennungswirkungsgrades führt. Andererseits ist dieses auch dadurch begründet, dass der Kraftstoffeinspritzdruck einen Zerstäubungszustand während der Kraftstoffeinspritzung beeinflusst, was zu Änderungen des Verbrennungswirkungsgrades führt. Somit ist es durch das Überwachen der Kraftmaschinendrehzahl und des Kraftstoffeinspritzdruckes möglich, die den Verbrennungswirkungsgrad beeinflussen, den Verbrennungswirkungsgrad zu erfassen und die Anzahl der Erfassungsfehler bei der Messumgebung von jedem Sensorabgabewert zu reduzieren.
Hierbei ist zu beachten, dass das gegenseitige Übereinstimmen der Messumgebungen keine vollständige numerische Übereinstimmung der Kraftmaschinendrehzahlen oder der Kraftstoffeinspritzdrücke bedeutet. Es ist ausreichend, dass die Messumgebungen als Übereinstimmend miteinander hinsichtlich des Verbrennungswirkungsgrades betrachtet werden. Zum Beispiel ist es akzeptabel, dass die Kraftmaschinendrehzahlen oder die Kraftstoffeinspritzdrücke zu jener Zeit, wenn die Sensorabgabewerte erfasst werden, voneinander geringfügig abweichen.
Dann schreitet die elektronische Steuereinheit 30 zu S103, um so die Sensorabgabewerte zu erfassen, und zwar als Reaktion auf ein Ergebnis, das der Abgabewert von dem Kurbelpositionssensor 39 auf einen Abgabewert stabilisiert ist (Änderungsbetrag des Abgabewertes = 0), entsprechend einem Nicht-Einspritzsteuerzustand (S103). Falls der Abgabewert des Kurbelpositionssensors 39 nicht gleich dem Abgabewert ist, der dem Nicht-Einspritzsteuerzustand entspricht, dann wird die gegenwärtige Verarbeitungsroutine vorübergehend beendet.
Dann legt die elektronische Steuereinheit 30 eine Zahl fest, die jenem Zylinder zugewiesen wird, dessen minimale Antriebsperiode zu berechnen ist (S104), und sie erfasst (gewinnt) einen Sensorabgabewert zu jener Zeit, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, das heißt einen Sensorabgabewert, der zum Berechnen einer minimalen Antriebsperiode verwendet wird (S105).
Bei einer Messumgebung, bei der die Messumgebungen des ersten und des zweiten Sensorabgabewertes miteinander übereinstimmen (S106), eine Kraftstoffeinspritzsteuerung mit voneinander unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzmengen zumindest zwei mal durchgeführt (S107). Bei der Kraftstoffeinspritzsteuerung werden der erste und der zweite Sensorabgabewert gemäß der entsprechenden Kraftstoffeinspritzsteuerung erfasst (gewonnen) (S108).
Da die hierbei durchgeführte Kraftstoffeinspritzsteuerung eine zuverlässige Kraftstoffeinspritzung erfordert, wird eine Erregungsperiode jedes mal festgelegt, die ausreichend länger ist als die vorgeschriebene minimale Antriebsperiode. "Die vorgeschriebene minimale Antriebsperiode" ist eine Periode, bei der die Kraftstoffeinspritzventile 2 angetrieben (erregt) werden, und in der die Kraftstoffeinspritzung als jene betrachtet werden kann, die gemäß dem Steuerprogramm durchgeführt wird, das in der elektronischen Steuereinheit 30 aufgezeichnet ist.
Dann leitet die elektronische Steuereinheit 30 eine Näherungsformel her, indem sie den ersten und den zweiten Sensorabgabewert interpoliert (S109), und sie berechnet eine minimale Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile 2 auf der Grundlage eines Sensorabgabewertes entsprechend einem Wert zu jener Zeit, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, und der Näherungsformel, die bei dem Schritt S109 hergeleitet wurde (S110).
Die 3 zeigt eine grafische Darstellung der Berechnung der minimalen Antriebsperiode, die beim Berechnen einer minimalen Antriebsperiode verwendet wird, bei der gegenwärtigen Verarbeitungsroutine wird diese grafische Darstellung mathematisch ausgedrückt und in der elektronischen Steuereinheit 30 aufgezeichnet, und die vorstehend erwähnten Sensorabgabewerte werden in die elektronische Steuereinheit 30 gelesen, wodurch die Verarbeitungen bei S109 S110 durchgeführt werden.
Eine Berechnung einer minimalen Antriebsperiode wird nun unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben. Die minimale Antriebsperiode wird durch die folgenden Verarbeitungen berechnet. Zu aller erst gibt die Abszisse der grafischen Darstellung das Verstreichen der Zeit nach dem Start der Kraftstoffeinspritzsteuerung (dem Start der Erregung) an, und die Ordinate gibt einen Änderungsbetrag des Sensorabgabewertes an, das heißt der Einspritzmenge. Ein Schwellwert L in einem oberen Teil der grafischen Darstellung ist ein Sensorabgabewert entsprechend einem Wert zu jener Zeit, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird.
Da bei dem Ausführungsbeispiel der Kurbelpositionssensor 39 als ein Sensor verwendet wird, hat der Sensor die folgenden Charakteristika. Da der Schwellwert L nämlich als eine Basislinie für Änderungen des Abgabewertes definiert ist, erhöht sich der Änderungsbetrag des Sensorabgabewertes in einer Richtung zu einem Bereich über der Basislinie. Anders gesagt vermehrt sich die Einspritzmenge, wenn der Abgabewert größer als der Schwellwert L wird.
Bei der Verarbeitung bei S109 werden zu aller erst der erste Sensorabgabewert (der durch einen Punkt A in der 3 angegeben ist) und der zweite Sensorabgabewert (der durch einen Punkt B in der 3 angegeben ist), die bei Bedingungen mit voneinander unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzmengen erfasst wurden, an der grafischen Darstellung gelesen, nachdem die Kraftstoffeinspritzsteuerung durchgeführt wurde. Eine Näherungsformel K wird aus diesen zwei Punkten hergeleitet.
Dann wird bei der Verarbeitung bei S110 ein Sensorabgabewert (der durch einen Punkt C in der 3 angegeben ist) zu jener Zeit, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, das heißt ein Sensorabgabewert, der bei einem Nicht-Einspritzsteuerzustand erfasst wurde, an der grafischen Darstellung als der Schwellwert L zum Berechnen einer minimalen Antriebsperiode gelesen. In der Näherungsformel K wird eine Zeitgebung, wenn der Änderungsbetrag des Sensorabgabewertes zu 0 wird, das heißt eine Zeitgebung, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge zu 0 wird, aus einer Überschneidung (die durch einen Punkt X in der 3 angegeben ist) mit dem Schwellwert L hergeleitet. Eine Differenz zwischen einer Zeitgebung, die durch die Überschneidung X definiert ist, und einer Zeitgebung, wenn die Erregung gestartet wird, wird als eine minimale Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile 2 betrachtet.
Wenn eine minimale Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile 2 berechnet wird, dann wird somit bei der gegenwärtigen Verarbeitungsroutine ein Sensorabgabewert entsprechend einem Wert zu jener Zeit, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, als ein Schwellwert zum Berechnen einer minimalen Antriebsperiode festgelegt. Darüber hinaus wird eine Näherungsformel durch Interpolieren von zumindest dem ersten und dem zweiten Sensorabgabewert hergeleitet, die gemäß einer Kraftstoffeinspritzsteuerung bei voneinander unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzmengen erfasst wurden. Beim Berechnen einer minimalen Antriebsperiode wird die minimale Antriebsperiode auf der Grundlage der Näherungsformel und des Schwellwertes berechnet.
Somit besteht beim Berechnen einer minimalen Antriebsperiode kein Bedarf zum Aufnehmen von kleineren Änderungen des Sensorabgabewertes, die aus der Kraftstoffeinspritzung resultieren, und Sensorabgabewerte können in einem Erfassungsbereich aufgenommen werden, bei dem relativ große Änderungen des Abgabewertes erhalten werden können. Daher kann die minimale Antriebsperiode genau erfasst werden. Es ist ausreichend, dass eine Erfassung (eine tatsächliche Messung) eines Sensorabgabewertes drei mal durchgeführt wird, einschließlich einer Erfassung des Sensorabgabewertes bei jener Zeit, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird. Somit ist die Zeit kurz, die zum Berechnen einer minimalen Antriebsperiode erforderlich ist.
Dann wird die Kraftstoffeinspritzkorrektursteuerung beschrieben, die dem S110 folgt.
Um eine vorgeschriebene minimale Antriebsperiode zu korrigieren, die hinsichtlich einer Kraftstoffeinspritzsteuerung auf der Grundlage der minimalen Antriebsperiode bestimmt ist, die bei S110 berechnet ist, berechnet die elektronische Steuereinheit 30 zu aller erst eine Differenz zwischen einer vorgeschriebenen minimalen Antriebsperiode bei dem Zylinder, der bei S104 festgelegt ist, und der minimalen Antriebsperiode, die bei S110 berechnet ist, und zwar eine Abweichung von einem Steuerwert (S111). Dann korrigiert die elektronische Steuereinheit 30 die vorgeschriebene minimale Antriebsperiode derart, dass die so berechnete Differenz reduziert wird (S112), und sie rückt eine Zeitgebung zum Starten einer Kraftstoffeinspritzsteuerung gemäß einer Vergrößerung oder Verringerung der minimalen Antriebsperiode vor oder verzögert sie, die aus der Korrektur resultiert (S113). Auf diese Art und weise wird der Start der Kraftstoffeinspritzung bei einer normalen Zeitgebung zum Starten der Einspritzung gewährleistet.
Nachdem eine minimale Antriebsperiode berechnet wurde, wird somit bei der gegenwärtigen Verarbeitungsroutine eine vorgeschriebene minimale Antriebsperiode derart korrigiert, dass eine Differenz zwischen der berechneten minimalen Antriebsperiode und einer vorgeschriebenen minimalen Antriebsperiode reduziert wird, und eine Zeitgebung zum Starten der Kraftstoffeinspritzsteuerung wird gemäß einem Korrekturbetrag geändert. Nachdem die gegenwärtige Verarbeitungsroutine beendet wurde, wird daher eine Kraftstoffeinspritzung bei einer normalen Zeitgebung zum Starten der Einspritzung zuverlässig gestartet.
Hierbei ist zu beachten, dass die vorstehend erwähnte Verarbeitungsroutine nicht mehr als ein Beispiel ist, und dass deren Einzelheiten abgewandelt werden können.
Zum Beispiel wird bei der vorstehend erwähnten Verarbeitungsroutine eine Näherungsformel hergeleitet, in dem eine Erfassung eines Sensorabgabewertes zweimal durchgeführt wird, das heißt durch Erfassen des ersten und des zweiten Sensorabgabewertes, nachdem die Kraftstoffeinspritzung gestartet wurde. Falls jedoch die Anzahl der Erfassungen eines Sensorabgabewertes vergrößert wird, dann wird die Genauigkeit beim Berechnen einer minimalen Antriebsperiode entsprechend verbessert. Wie dies in der 4 gezeigt ist, ist es ebenfalls genauer gesagt auch möglich, dass ein dritter Sensorabgabewert D und auch der erste Sensorabgabewert A und der zweite Sensorabgabewert B während einer Kraftstoffeinspritzsteuerung erfasst werden, wobei sich die Kraftstoffeinspritzmengen von dem ersten Sensorabgabewert A und dem zweiten Sensorabgabewert B unterscheiden, und dass eine minimale Antriebsperiode auf der Grundlage einer "3-Punkt-Näherung" berechnet wird. Hierbei ist zu beachten, dass ein Punkt C in der 4 einen Sensorabgabewert zu jener Zeit darstellt, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird. In der 4 werden Abgabewerte von einem Sensor (zum Beispiel ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor) verwendet, dessen Sensorabgabewerte sich in der grafischen Darstellung bei einer Vermehrung der Kraftstoffeinspritzmenge nach unten bewegen.
Hinsichtlich der Erfassung des ersten und des zweiten Sensorabgabewertes ist die gegenwärtige Verarbeitungsroutine so ausgelegt, dass sie einen Sensorabgabewert durch Durchführen einer Kraftstoffeinspritzsteuerung zum Erfassen eines Sensorabgabewertes während einer Kraftstoffunterbrechungssteuerung erfasst. Jedoch können der erste und der zweite Sensorabgabewert zum Beispiel auch dann erfasst werden, wenn die Kraftstoffeinspritzsteuerung während eines Beschleunigungsbetriebes durchgeführt wird, oder wenn die Kraftstoffeinspritzsteuerung während eines Verzögerungsbetriebes vor dem Start der Kraftstoffunterbrechungssteuerung durchgeführt wird. Und zwar ist eine Erfassung eines Sensorabgabewertes, die sich auf eine Berechnung einer minimalen Antriebsperiode bezieht, bei jedem Umstand mit unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzmengen möglich. Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass eine Erfassung eines Sensorabgabewertes durchgeführt wird, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird.
Nun wird auf Flussdiagramme bezug genommen, die ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen. Die 5 und 6 zeigen eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, die durch die elektronische Steuereinheit 30 durchgeführt wird. Diese Routine bildet einen Teil einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, und insbesondere einen Teil für Lerneinspritzcharakteristika der Kraftstoffeinspritzventile 2, und sie wird zum Beispiel synchron mit einem Kurbelwinkel aktiviert. Die Routine kann den Intervallen von ungefähr 180° CA aktiviert werden, das heißt im Wesentlichen in jenen Intervallen, bei denen die Kraftstoffeinspritzung dadurch sequentiell durchgeführt wird, dass der Zylinder gewechselt wird, in den der Kraftstoff einzuspritzen ist. Auch wenn dies nicht gezeigt ist, werden Steuerungen auch durch die elektronische Steuereinheit 30 offensichtlich durchgeführt, die durch eine ECU einer allgemein verwendeten Dieselkraftmaschine durchgeführt wird, und zwar für verschiedene Teile davon. Bei S201 bis S203 wird bestimmt, ob eine Zeitgebung zum Durchführen der Lern-Kraftstoff-Einspritzung erreicht wurde oder nicht. Bei S201 wird bestimmt, ob eine Beschleunigungsvorrichtung ausgeschaltet wurde oder nicht, wobei die Kraftstoffeinspritzung gestoppt ist, das heißt ob die Öffnung des Drosselventils 0% beträgt oder nicht, wobei die Kraftstoffeinspritzung gestoppt ist. Falls der Betrieb zu einer Kraftstoffeinspritzunterbrechungssteuerung fortschreitet, bei der eine normale Kraftstoffeinspritzung zum Gewinnen von Leistung während einer Verzögerung oder nach einem Leerlauf während eines Stoppens der Kraftmaschine durchgeführt wird, dann ändert sich das Ergebnis bei S201 somit zu Positiv. Falls das Ergebnis Bei S201 zu Positiv geändert wird, dann schreitet der Betrieb zu S202 weiter.
Bei S202 werden eine Kraftmaschinendrehzahl und ein Einspritzdruck abgerufen, und es wird bestimmt, ob sie jeweils gleich vorbestimmten Werten sind oder nicht. Die vorbestimmten Werte werden im Voraus in dem ROM 32 gespeichert, und sie werden als eine zu lernende Kraftmaschinendrehzahl bzw. als ein zu lernender Einspritzdruck festgelegt. Dies ist mit dem Zweck zum Verhindern einer Beeinträchtigung des Sensorabgabewertes durch einen Kraftmaschinenzustand und zum Zulassen einer Streuung begründet, die ausschließlich aus individuellen Differenzen zwischen den Kraftstoffeinspritzventilen 2 resultiert, um zu einem Sensorabgabewert für eine bestimmte Antriebsperiode zusammengeführt zu werden. Da eine Kraftmaschinendrehzahl und ein Einspritzdruck einen Verbrennungszustand des eingespritzten Kraftstoffes beträchtlich beeinflussen, kann die Steuerlast, die beim Bestimmen dessen aufgebracht wird, ob die Kraftmaschine in einem vorbestimmten Betriebszustand ist oder nicht, reduziert werden, während eine Beeinträchtigung eines Sensorabgabewertes durch einen Betriebszustand der Kraftmaschine ausreichend verhindert werden kann. Dies ist der Grund zum beachten der Kraftmaschinendrehzahl und des Einspritzdruckes. Genauer gesagt beeinflusst eine Kraftmaschinendrehzahl eine Sauerstoffkonzentration, die in den Zylindern enthalten ist, und sie hat einen Einfluss auf den Verbrennungswirkungsgrad. Ein Einspritzdruck beeinflusst einen Zerstäubungszustand während der Kraftstoffeinspritzung und hat einen Einfluss auf den Verbrennungswirkungsgrad.
Wenn bestimmt wird, ob die Kraftmaschinendrehzahl und der Einspritzdruck gleich den jeweiligen vorbestimmten Werten sind oder nicht, ist es nicht erforderlich, dass diese exakt gleich den jeweiligen vorbestimmten Werten sind. Es ist nämlich akzeptabel, dass die Kraftmaschinendrehzahl und der Einspritzdruck höher oder niedriger als der jeweils vorbestimmte Wert ist, und zwar um eine bestimmte Toleranz. Es ist akzeptabel, dass die Kraftmaschinendrehzahl und der Einspritzdruck jeweils der vorbestimmte Wert ± der Toleranz sind. Selbstverständlich ist die Toleranz im Voraus in dem ROM 32 gespeichert.
Falls das Ergebnis bei S202 positiv ist, dann schreitet der Betrieb zu S203 weiter.
Eine Verarbeitung wie die Lern-Kraftstoffeinspritzunterbindungseinrichtung wird bei S203 durchgeführt. Bei S203 wird bestimmt, ob der Sensorabgabewert zu einem Nullpunkt zurückgekehrt ist oder nicht. Dies ist dadurch begründet, dass die vorstehend erwähnte Messung zum Zwecke des Lernens in einem Zustand durchzuführen ist, der frei von dem Einfluss der nahenden Kraftstoffeinspritzung ist. Der Einfluss der nahenden Kraftstoffeinspritzung verbleibt in der Kraftmaschinendrehzahl für eine Weile, zum Beispiel aufgrund der Trägheit der Kraftmaschine. Falls daher die Kraftmaschinendrehzahl als ein Sensorabgabewert verwendet wird, dann besteht die Möglichkeit, dass der Sensorabgabewert nicht auf den Nullpunkt zurückgekehrt ist, und zwar trotz eines Nicht-Einspritzustandes. Einige Zyklen sind erforderlich, bis das in den Zylindern verbleibende Gas beseitigt ist. Falls daher die Sauerstoffkonzentration als ein Sensorabgabewert verwendet wird, dann besteht die Möglichkeit, dass der Sensorabgabewert nicht zu dem Nullpunkt zurückgekehrt ist, und zwar trotz eines Nicht-Einspritzzustandes. Durch die Bestätigung, dass der Sensorabgabewert zu dem Nullpunkt vor der Einspritzung auf der Grundlage des Lernens zurückgekehrt ist, kann somit die Zuverlässigkeit beim Lernen verbessert werden. Insbesondere wird eine Bestimmung in Abhängigkeit dessen durchgeführt, ob sich der Sensorabgabewert stabilisiert hat, dass heißt ob Schwankungen des Abgabewertes konvergiert sind oder nicht. Falls das Ergebnis bei S203 positiv ist, dann schreitet der Betrieb zu S204 weiter.
Falls die Ergebnisse bei S201 bis S203 negativ sind, dann kehrt der Betrieb zurück.
Verarbeitungen wie die Einspritzustandsfestlegungseinrichtung werden bei S204 und S205 durchgeführt. Bei Sk204 wird eine Zahl jenem der Zylinder zugewiesen, zu dem Kraftstoff nachfolgend einzuspritzen ist. Da die Kraftstoffeinspritzunterbrechungssteuerung bei S201 durchgeführt wird, wird die Zahl jenes Zylinders tatsächlich festgelegt, zu dem Kraftstoff eingespritzt werden würde, falls eine normale Kraftstoffeinspritzung zum Erhalten von Leistung durchgeführt würde.
Bei S205 wird eine Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile 2 festgelegt. Falls Kraftstoffeinspritzventile mit Solenoidbetriebenen Aktuatoren ausgestattet sind, um diese zu öffnen oder zu schließen, ist die Antriebsperiode eine Periode, bei der die Solenoide erregt werden. Falls Kraftstoffeinspritzventile mit piezoelektrischen Aktuatoren ausgestattet sind, dann ist die Antriebsperiode eine Landungshalteperiode, das heißt eine Periode zwischen einer Zeitgebung, bei der die piezoelektrischen Aktuatoren mit elektrischem Strom geladen werden, und einer Zeitgebung, bei der die Piezoelektrischen Aktuatoren elektrisch entladen werden. Eines von drei Niveaus τ0, τa, und τb wird als die Antriebsperiode ausgewählt. Für jeden der Zylinder wird aufgezeichnet, ob eine Auswahl durchgeführt wurde oder nicht. Für den bei S204 ausgewählten Zylinder wird jenes der Niveaus ausgewählt, das nicht festgelegt wurde. Die Größen τ0, τa und τb werden später beschrieben.
Somit ist ein Steuersignal ein Abgabewert für die Kraftstoffeinspritzventile 2 für die so festgelegte Antriebsperiode, und ein Sensorabgabewert zu diesem Zeitpunkt wird gespeichert (S206). Selbstverständlich wird ein Sensorabgabewert mit einer vorbestimmten Verzögerung hinsichtlich eines Steuersignals abgerufen, sodass der Sensorabgabewert einen Verbrennungsgrad des eingespritzten Kraftstoffes entsprechend einer Kraftstoffeinspritzmenge wiedergibt. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass S0 einen Sensorabgabewert zu jener Zeit darstellt, wenn die Antriebsperiode τ0 ist, dass Sa einen Sensorabgabewert zu jener Zeit darstellt, wenn die Antriebsperiode τa ist, und dass Sb einen Sensorabgabewert zu jener Zeit darstellt, wenn die Antriebsperiode τb ist. Wie dies später beschrieben wird, sollen diese Daten Einspritzcharakteristika der Kraftstoffeinspritzventile 2 bei Betrieben einschließlich einer Interpolierenberechnung spezifizieren (nachfolgend werden diese Daten manchmal als "Interpolationsberechnungsdaten" bezeichnet).
Bei S207 bestimmt, ob eine Gewinnung der Interpolationsberechnungsdaten abgeschlossen wurde oder nicht. Diese Bestimmung wird in Abhängigkeit dessen durchgeführt, ob die Interpolationsberechnungsdaten bezüglich τ0, τa und τb für den bei S204 ausgewählten Zylinder jeweils gewonnen wurden.
Falls das Ergebnis bei S207 positiv ist, dann schreitet der Betrieb zu S208 weiter, und eine Lern-Kraftstoffeinspritzung wurde für keines von tau0, τa und τb bis jetzt durchgeführt. Falls das Ergebnis bei S207 negativ ist, dann kehrt der Betrieb zurück.
Bei 208 wird hinsichtlich des bei S204 ausgewählten Zylinders eine Antriebsperiode τc entsprechend einer vorbestimmten Einspritzmenge Qst durch eine Interpolation gemäß einer Formel (1) unter Verwendung der gewonnenen Sensorabgabewerte S0, Sa und Sb berechnet. In der Formel (1) stellt S einen Sensorabgabewert entsprechend der vorbestimmten Einspritzmenge Qst dar. τc = [τb + τa)/(Sb – Sa)] × (S – Sa) + τa (1)
Die Antriebsperioden τ0, τa und τb werden folgender Maßen festgelegt. Wie dies in der 7 gezeigt ist, stellt τ0 eine Antriebsperiode dar, bei der eine Einspritzung niemals durchgeführt wird, das heißt eine Antriebsperiode, die hinreichend kürzer ist als eine minimale Antriebsperiode (minimale Erregungsperiode) vor dem tatsächlichen Start der Einspritzung (auch wenn in der 7 die Kraftstoffeinspritzventilerregungsperiode eine Antriebsperiode für Kraftstoffeinspritzventile darstellt, die mit Solenoid betätigten Aktuatoren ausgestattet sind, ist eine mehr oder weniger ähnliche grafische Darstellung im Falle der Einspritzvorrichtungen erhältlich, die mit piezoelektrischen Aktuatoren ausgestattet sind. Das gleiche gilt für die folgende Beschreibung). In der 7 stellen τa und τb voneinander unterschiedliche Antriebsperioden dar, bei denen Kraftstoff zuverlässig eingespritzt wird. In einer Periode, bei der kein Kraftstoff eingespritzt wird, ist der Sensorabgabewert konstant. In einer Periode, in der Kraftstoff eingespritzt wird, erhöht sich eine Differenz von dem Sensorabgabewert zu jener Zeit, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, gemäß einer Kraftstoffeinspritzmenge. Falls dementsprechend angenommen wird, dass ΔS eine Differenz zwischen dem Sensorabgabewert entsprechend der vorbestimmten Einspritzmenge QSt und dem Sensorabgabewert zu jener Zeit darstellt, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, dann wird eine Formel (2) erhalten. Die Differenz ΔS kann durch ein Experiment oder dergleichen im Voraus berechnet werden. S = S0 + ΔS (2)
Bei S209 wird eine Abweichung Δτc einer Antriebsperiode, die beim Erhalten der Einspritzmenge Qst von einem Steuerwert davon tatsächlich gewonnen wird gemäß einer Formel (3) berechnet. In der Formel (3) stellt τc0 eine Referenzantriebsperiode entsprechend der Einspritzmenge Qst dar, und sie wird in den ROM 32 im Voraus zusammen mit ΔS oder dergleichen geschrieben. Δτc = τc – τc0 (3)
Bei S210 werden die Abweichung Δτc von dem bei S209 berechneten Steuerwert und der Zahl, die dem bei S204 ausgewählten Zylinder zugewiesen wurde, in den nicht flüchtigen Speicher 50 paarweise geschrieben und darin gehalten. Dann kehrt der Betrieb zurück.
Bei S301 und S302 werden Verarbeitungen als die Korrektureinrichtung durchgeführt. Bei S301 werden die Zahl, die dem Zylinder zugewiesen wurde, und die Abweichung Δτc von dem Steuerwert entsprechend der dem Zylinder zugewiesenen Zahl aus dem nicht flüchtigen Speicher 50 gelesen. Bei S302 wird der Steuerwert korrigiert. Diese Korrektur wird dadurch geschaffen, dass die Abweichung Δτc von dem Steuerwert zu dem Steuerwert von der Antriebsperiode addiert wird, die aus einer Beschleunigungsvorrichtungsöffnung oder dergleichen berechnet wurde. Die 8A und 8B zeigen eine Beziehung zwischen einer Antriebsperiode τ und einer Einspritzmenge Q. Die 8A zeigt einen Vorkorrektur-Zustand, und die 8B zeigt einen Nachkorrektur-Zustand. Ein aus der Korrektur erhaltener Betrieb wird nun unter Bezugnahme auf die 8A und 8B beschrieben.
Falls eine Antriebsperiode zum Starten der Einspritzung aufgrund von individuellen Differenzen zwischen den Kraftstoffeinspritzventilen 2 oder dergleichen abweicht, dann schwankt gemäß der 8A eine Linie, die eine Beziehung zwischen der tatsächlichen Einspritzmenge und einer Antriebsperiode angibt, hinsichtlich einer Linie, die die Beziehung zwischen der Einspritzmenge und einem Steuerwert der Antriebsperiode angibt. Infolgedessen ist τc nicht auf der Linie, die die Beziehung zwischen der Einspritzmenge und dem Steuerwert der Antriebsperiode angibt. Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge der vorbestimmte Wert Qst ist, dann weicht die tatsächliche Antriebsperiode τc von dem Steuerwert durch Δτc ab. Somit wird ein Fehler beim Regulieren erzeugt.
Beim Durchführen der Korrektur wird die Abweichung Δτc von dem Steuerwert der Vorkorrektur-Antriebsperiode zu dem Steuerwert hinzu addiert. Auch wenn eine charakteristische Kurve, die eine Beziehung zwischen einer tatsächlichen Einspritzmenge und der Antriebsperiode angibt, infolge von individuellen Differenzen zwischen dem Kraftstoffeinspritzventilen 2 oder dergleichen geschwankt ist, ist somit die Linie versetzt, die die Beziehung zwischen der Einspritzmenge und dem Steuerwert der Antriebsperiode angibt. Infolgedessen stimmen die charakteristische Kurve und die Linie miteinander überein, wodurch es möglich ist, die Genauigkeit beim Regulieren zu verbessern.
Insbesondere wird die Antriebsperiode τ optimiert, wenn die Einspritzung mit der vorbestimmten Einspritzmenge Qst des Kraftstoffes erforderlich ist. Daher ist es angemessen, dass die vorbestimmte Einspritzmenge Qst eine Einspritzmenge ist, die am genauesten reguliert wird. Zum Beispiel kann diese Einspritzmenge folgender Maßen festgelegt werden. Eine Mehrfacheinspritzung, bei der eine Kraftstoffeinspritzung entsprechend einem Zyklus der Kraftmaschine durchgeführt wird, wird mehrfach durchgeführt. Als eine Art der Mehrfacheinspritzung wird eine Voreinspritzung vor der Haupteinspritzung durchgeführt. Da die Voreinspritzung durchgeführt wird, um das Profil der Einspritzrate zu verbessern, ist die Einspritzmenge eine vernachlässigbare Menge von ungefähr 1 mm³/s. dementsprechend beeinflusst ein Fehler bei der Regulierung mit einem bestimmten Prozentsatz davon in starker Weise die Emissionseigenschaften (NOx, Rauch, HC), den Kraftstoffverbrauch, den Lärm und dergleichen. Falls die vorbestimmte Einspritzmenge Qst als eine Einspritzmenge für die Voreinspritzung festgelegt wird und falls ΔS entsprechend der vorbestimmten Einspritzmenge Qst im Voraus berechnet wird, dann kann somit die Genauigkeit beim Regulieren in wirksamer Weise während der Voreinspritzung verbessert werden, die die höchste Genauigkeit beim Regulieren erfordert. Somit wird die Änderung ΔS des Sensorabgabewertes entsprechend der vorbestimmten Einspritzmenge Qst gespeichert, und der Sensorabgabewert S, bei dem die Einspritzmenge gleich der vorbestimmten Einspritzmenge Qst ist, wird auf der Grundlage des Sensorabgabewertes S0 und der Änderung ΔS des Sensorabgabewertes geschätzt, wodurch die Korrektur unter dem Standpunkt der Kraftstoffeinspritzung mit der Kraftstoffmenge Qst optimiert wird. Daher ist es möglich, in wirksamer Weise eine Verschlechterung der Emissionseigenschaften, eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauches, den Lärm und dergleichen zu unterdrücken.
Diese Abweichung Δτc von dem Steuerwert einer Antriebsperiode kann gemessen werden, ohne dass sie durch eine Teilung des Versatzbetrages oder dergleichen wie im Falle der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-2001-90580 beeinflusst wird.
Der Umfang der Abweichung Δτc von dem Steuerwert ist grob bekannt. Somit ist es in Abhängigkeit dessen, wie τa und τb im Voraus festgelegt werden, angemessen, dass τc durch eine Interpolation wie bei dem Beispiel gemäß der 7 berechnet wird, oder dass τc durch eine Extrapolation berechnet wird, wie dies in der 9 gezeigt ist.
Anstelle der Interpolation auf der Grundlage der Zwei-Punkt-Daten ist es ebenfalls angemessen, dass τc durch spezifizieren einer charakteristischen Kurve in einer Einspritzperiode durch Messen von drei oder mehreren Punkten berechnet wird, wie dies in der 10 gezeigt ist. Die charakteristische Kurve kann zum Beispiel dadurch spezifiziert werden, dass ein Minimal-Quadratwurzel-Verfahren auf N Paaren aus (Sk, τk) angewendet wird.
Die Abweichung τc wird dann berechnet, wenn der Einspritzdruck gleich dem vorbestimmten Wert ist. Wenn jedoch die Korrektur bei S302 durchgeführt wird, dann kann der Korrekturbetrag gemäß einem Einspritzdruck zu diesem Zeitpunkt eingestellt werden. Beim Einstellen des Korrekturbetrags gemäß der Einspritzmenge bei diesem Zeitraum ist es auch angemessen, dass eine Vielzahl vorbestimmte Werte für Einspritzdrücke bei S202 während der Lernsteuerung festgelegt wird, dass die Abweichung τc durch Berechnen der Sensorabgabewerte S0, Sa, Sb für jeden der vorbestimmten Werte und für jeden Zylinder erhalten wird, und dass ein Korrekturbetrag entsprechend jedem Einspritzdruck aus einer entsprechenden Abweichung von der Vielzahl Abweichungen durch Interpolation erhalten wird.
Alternativ ist es auch angemessen, dass der vorbestimmte Wert für den Einspritzdruck bei S202 als ein Einspritzdruck festgelegt wird, der eine besonders hohe Genauigkeit beim Regulieren erfordert, und dass der Steuerwert der Antriebsperiode nur dann korrigiert wird, wenn der Einspritzdruck diesen Wert annimmt. In diesem Fall ist es nicht unbedingt erforderlich, dass der Einspritzdruck zum Korrigieren des Steuerwertes exakt mit dem vorbestimmten Wert übereinstimmt. Wie im Falle von S202 ist es ausreichend, dass der Einspritzdruck zum Korrigieren des Steuerwertes innerhalb eines zulässigen Bereiches ist.
Der Gradient der charakteristischen Kurve, nämlich (τb + τa)/(Sb – Sa) in der Formel (1) hängt von einer Durchsatzrate des aus Einspritzlöchern der Kraftstoffeinspritzventile 2 eingespritzten Kraftstoffes ab. Diese Durchsatzrate des Kraftstoffes schwankt aufgrund individueller Differenzen zwischen den Kraftstoffeinspritzventilen 2 oder einer Verschlechterung davon. Beim Korrigieren der Antriebsperiode τ ist es angemessen, dass Änderungen des Gradienten und außerdem Versatzbeträge als Korrekturwerte berücksichtigt werden. Insbesondere wird ein Verhältnis (τb + τa)/(Sb – Sa) zu einem Referenzgradienten der charakteristischen Kurve vor der Korrektur berechnet, durch eine Differenz zwischen τc und der Vorkorrektur-Antriebsperiode τ entsprechend der vorbestimmten Einspritzmenge Qst multipliziert und als ein Abweichungsbetrag Δτ' festgelegt. Eine Nachkorrektur-Antriebsperiode wird dadurch erhalten, dass beide Abweichungsbeträge Δτc und Δτ' zu der Vorkorrektur-Antriebsperiode addiert werden.
Eine Erfassung eines Sensorabgabewertes während eines Beschleunigungsbetriebes und eines Verzögerungsbetriebes wird nun beschrieben. Wie dies in der 11 gezeigt ist, wird zum Beispiel ein erster Sensorabgabewert A während eines Beschleunigungsbetriebes erfasst, und dann wird ein zweiter Sensorabgabewert B während eines Verzögerungsbetriebes erfasst. Durch Lesen von diesen Abgabewerten in der Abbildung, die in der 3 gezeigt ist, wird die Näherungsformel K hergeleitet. Eine minimale Antriebsperiode, die zur Kraftstoffeinspritzung aus den Kraftstoffeinspritzventilen 2 erforderlich ist, wird aus der Näherungsformel K und einer Überschneidung mit dem Schwellwert L als ein Sensorabgabewert zu jener Zeit berechnet, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass der erste Sensorabgabewert A und der zweite Sensorabgabewert B unter der gleichen Messumgebung erfasst werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Kurbelpositionssensor 39 als ein Sensor verwendet, dessen Bereich des Abgabewertes einer Kraftstoffeinspritzmenge entspricht. Auch in jenem Fall, wenn ein Abgabewert von einem Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor (A/F-Sensor), der in dem Abgaskanal angeordnet ist, ein Abgabewert von einem Beschleunigungssensor (G-Sensor oder Klopfsensor), der in einem Kraftmaschinenblock oder dergleichen des Kraftmaschinenkörpers angeordnet ist, ein Abgabewert von einem Verbrennungsdrucksensor, der in jedem Zylinder angebracht ist, oder dergleichen verwendet wird, dann kann eine minimale Antriebsperiode gemäß der vorstehend beschriebenen Verarbeitungsroutine berechnet werden.
Ein Sensor zum Erfassen eines Betriebszustandes wie zum Beispiel ein Drucksensor, ein Beschleunigungsvorrichtungsöffnungssensor oder dergleichen kann außerdem verwendet werden.
Wie dies den vorstehend erwähnten Sensoren gemein ist, haben diese Sensoren eine derartige Charakteristik, dass ein Abgabewert von jedem von diesem sich gemäß der Kraftstoffeinspritzmenge ändert. Das heißt im Falle eines Luft/Kraftstoff-Verhältnissensors ändert sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases (Sauerstoffkonzentration) gemäß der Kraftstoffeinspritzmenge. Falls eine Änderung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von diesem Abgas erfasst wird, dann kann somit eine Änderung des Abgabewertes entsprechend einer Kraftstoffeinspritzmenge erhalten werden. Im Falle eines Beschleunigungssensors ändert sich die Größe von Schwenkbewegungen des Kraftmaschinenkörpers gemäß der Kraftstoffeinspritzmenge. Somit kann eine Änderung des Abgabewertes entsprechend einer Kraftstoffeinspritzmenge dadurch erhalten werden, dass eine Größe der Schwenkbewegungen des Kraftmaschinenkörpers erfasst wird. Im Falle eines Kraftstoffdrucksensors ändert sich der Verbrennungsdruck in jedem Zylinder ebenfalls gemäß der Kraftstoffeinspritzmenge. Somit kann eine Änderung des Abgabewertes entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge durch Erfassen einer Änderung des Verbrennungsdruckes erhalten werden.
Es ist nämlich wünschenswert, dass ein Sensor beim Berechnen einer minimalen Antriebsperiode verwendet wird, der einen Wert eines Verbrennungsdruckes, einen Änderungsbetrag der Kraftmaschinendrehzahl, einen Abgaszustand oder eine kinetische Energie des Kraftmaschinenkörpers als ein Sensorabgabewert abgibt.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Intervall, in dem diese Werte erfasst werden, nicht im besonderen bestimmt, wenn der erste und der zweite Sensorabgabewert gelesen werden. Falls jedoch zum Beispiel eine Änderung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases als ein Sensorabgabewert erfasst wird, nämlich nach einer Weile nach einer Erfassung des ersten Sensorabgabewertes, dann verbleibt der Einfluss der Kraftstoffeinspritzung, der aus der Erfassung resultiert. Somit wird der zweite Sensorabgabewert, der nachfolgend zu erfassen ist, in einer Periode erfasst, in der der Einfluss der Kraftstoffeinspritzung auf den ersten Sensorabgabewert als Konvergiert betrachtet werden kann. Es ist nämlich wünschenswert, dass der zweite Sensorabgabewert in einer Periode gelesen wird, in der der Einfluss der Kraftstoffeinspritzsteuerung, der aus dem Lesen des ersten Sensorabgabewertes resultiert, als verschwunden betrachtet werden kann. In diesem Fall können Änderungen des Abgabewertes entsprechend einer Kraftstoffeinspritzmenge zu jedem Zeitpunkt genau hinsichtlich beiden Sensorabgabewerten erfasst werden.
Auch wenn die Erfindung auf eine Dieselkraftmaschine bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen angewendet wird, ist der Umfang der Anmeldung der Erfindung offensichtlich nicht auf Dieselkraftmaschinen beschränkt. Zum Beispiel ist die Erfindung auch bei Benzinkraftmaschinen nützlich, die eine magere Verbrennung und dergleichen bewirken können.
Dieses hat den folgenden Hintergrund. Bei einer Benzinkraftmaschine, die eine magere Verbrennung zulässt, wird ein Luftströmungswirbel in den Zylindern erzeugt, und eine Kraftstoffeinspritzung wird mittels der Kraftstoffeinspritzventile 2 bei einer geeigneten Zeitgebung während einer Erzeugung der Luftströmung durchgeführt. Bei einer Benzinkraftmaschine, die eine magere Verbrennung zulässt, muss nämlich eine minimale Antriebsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile 2 genau erfasst werden, um so das geeigneteste Gemisch zu erhalten, das für jeden Zeitpunkt erforderlich ist. Diesbezüglich versucht die Erfindung eine geeignete Kraftstoffeinspritzsteuerung mittels einer Steuerung zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode und einer Kraftstoffeinspritzkorrektursteuerung vorzusehen. Somit kann die Erfindung als eine wirksame Einrichtung beim Erhalten des geeignetsten Gemisches bei einer Benzinkraftmaschine betrachtet werden, die eine magere Verbrennung zulässt.
Auch wenn die elektromagnetisch angetriebenen Kraftstoffeinspritzventile 2 als ein Beispiel bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übernommen werden, ist die Erfindung offensichtlich auf Kraftstoffeinspritzdüsen anwendbar, die durch piezoelektrische Elemente angetrieben werden (piezoelektrische Kraftstoffeinspritzventile) und dergleichen.
Eine Antriebsperiode eines piezoelektrischen Kraftstoffeinspritzventils Bedeutet ein Intervall zwischen einer Ladeperiode und einer Entladeperiode eines piezoelektrischen Aktuators, und anders gesagt ist dies eine Ladungshalteperiode des piezoelektrischen Aktuators.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, eine Technik zum genauen Erfassen einer minimalen Antriebsperiode für Kraftstoffeinspritzventile bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine innerhalb einer kurzen Periode vorzusehen, sowie eine Technik zum genauen Korrigieren der Kraftstoffeinspritzsteuerung gemäß einer minimalen Antriebsperiode, die erfasst wurde.
Die Erfindung ist ungeachtet der Anzahl der Zylinder, der Bauart oder der Verwendung einer Brennkraftmaschine oder dergleichen anwendbar.

Claims

Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1), die eine Kraftstoffeinspritzung für Lerneinspritzcharakteristika von Kraftstoffeinspritzventilen (2) bewirkt, die durch ein Steuersignal angetrieben werden, wobei eine Antriebsperiode, die größer ist als eine minimale Antriebsperiode, zum tatsächlichen Starten der Kraftstoffeinspritzung durch das Steuersignal erforderlich ist, und die Kraftstoff einspritzen, dessen Menge einer Antriebsperiode der Kraftstoffeinspritzventile (2) entspricht, gekennzeichnet durch: einen Sensor, dessen Abgabewert sich gemäß einer Kraftstoffmenge ändert, die von den Kraftstoffeinspritzventilen (2) eingespritzt wird; eine Speichereinrichtung (32, 33, 50), die als eine Referenzänderung eines Abgabewertes eine Änderung (ΔS) eines Abgabewertes von dem Sensor speichert, der einer vorbestimmten Einspritzmenge (Qst) entspricht; eine Einspritzzustandsfestlegungseinrichtung (S206), die einen Abgabewert (S0) von dem Sensor dadurch gewinnt, dass die Antriebsperiode als eine Nicht-Einspritzperiode (τ0) festgelegt wird, die kürzer als eine minimale Antriebsperiode vor dem tatsächlichen Start der Einspritzung ist, und die Abgabewerte (Sa, Sb) von dem Sensor dadurch gewinnt, dass die Antriebsperiode als eine Vielzahl Einspritzperioden (τa, τb) festgelegt wird, die länger sind als die minimale Antriebsperiode und die sich in der Länge unterscheiden, und zwar während einer Kraftstoffeinspritzung zum Lernen der Einspritzcharakteristika; eine Sensorabgabenwertschätzeinrichtung (S206), die einen Sensorabgabewert (S) in jenem Fall schätzt, wenn eine Kraftstoffeinspritzmenge gleich der vorbestimmten Einspritzmenge (Qst) ist, und zwar auf der Grundlage eines Abgabewertes (S0) von dem Sensor in jenem Fall, wenn eine Antriebsperiode innerhalb der Nicht-Einspritzperiode ist, und auf der Grundlage der Referenzänderung (ΔS) des Abgabewertes; eine Kurvencharakteristikschätzeinrichtung (S208), die eine charakteristische Kurve schätzt, welche eine Beziehung zwischen einem Sensorabgabewert und einer Antriebsperiode in einer Einspritzperiode angibt, auf der Grundlage von Abgabewerten von dem Sensor entsprechend den Einspritzperioden; und eine Korrektureinrichtung (S302), die die Antriebsperiode so korrigiert, dass der durch die Sensorabgabenwertschätzeinrichtung (30) geschätzte Sensorabgabenwert (S) einer Antriebsperiode (τc) zu jener Zeit entspricht, wenn die vorbestimmte Einspritzmenge (Qst) bei der charakteristischen Kurve erforderlich ist, die die Beziehung zwischen dem Sensorabgabenwert und der Antriebsperiode angibt.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für die Brennkraftmaschine (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinrichtung (S302) eine Antriebsperiode (τc) entsprechend dem geschätzten Sensorabgabenwert (S) auf der charakteristischen Kurve berechnet, die die Beziehung zwischen dem Sensorabgabenwert und der Antriebsperiode angibt, und dass sie eine Versatzkorrektur der Antriebsperiode dergestalt durchführt, dass sich Änderungen der berechneten Periode (τc) ausgleichen.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für die Brennkraftmaschine (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinrichtung (S302) so ausgelegt ist, dass sie die Antriebsperiode der Kraftstoffeinspritzventile (2) gemäß einer Vorkorrekturantriebsperiode derart korrigiert, dass sich Änderungen des Gradienten der charakteristischen Kurve ausgleichen, die die Beziehung zwischen dem Sensorabgabenwert und der Antriebsperiode angibt.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für die Brennkraftmaschine (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch: eine Betriebszustandserfassungseinrichtung (S202), die einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) erfasst; und eine Lernkraftstoffeinspritzunterbindungseinrichtung (S203), die eine Kraftstoffeinspritzung zum Lernen der Einspritzcharakteristika unterbindet, falls der durch die Betriebszustandserfassungseinrichtung (S202) erfasste Betriebszustand kein voreingestellter Betriebszustand ist.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Zylinderinnendrucksensor (40) ist, der Drücke in den Zylindern der Brennkraftmaschine (1) erfasst.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Klopfsensor (39) ist, der ein Klopfen der Brennkraftmaschine (1) erfasst.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1) mit Kraftstoffeinspritzventilen (2), die eine Antriebsperiode erfordern, die größer als eine minimale Antriebsperiode ist und die zum tatsächlichen Starten der Kraftstoffeinspritzung erforderlich ist, einem Sensor, dessen Abgabewert sich gemäß einer Kraftstoffmenge ändert, die von den Kraftstoffeinspritzventilen (2) eingespritzt wird, und einer Minimalantriebsperiodenrechnungseinrichtung (30), die eine minimale Antriebsperiode der Kraftstoffeinspritzventile (2) berechnet, die bis zum Start der Kraftstoffeinspritzung aus den Kraftstoffeinspritzventilen (2) erforderlich ist, und zwar auf der Grundlage einer Änderung eines Abgabewertes von dem Sensor, dadurch gekennzeichnet, dass die Minimalantriebsperiodenberechnungseinrichtung (30) einen Abgabewert (S0) von dem Sensor (39) entsprechend einem Wert zu jener Zeit, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, als einen Schwellwert zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode festlegt, dass sie eine Näherungsformel durch Interpolieren von zumindest einem ersten und einem zweiten Sensorabgabewert (Sa, Sb) herleitet, die bei jenen Bedingungen mit jeweils unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzmengen erfasst sind, und dass sie die minimale Antriebsperiode auf der Grundlage des Schwellwerts (S0) und der Näherungsformel beim Berechnen der minimalen Antriebsperiode berechnet.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Minimalantriebsperiodenberechnungseinrichtung (30) den Sensorabgabewert (S0) entsprechend einem Wert zu jener Zeit tatsächlich misst, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, und dass sie den Sensorabgabewert (S0) als einen Schwellwert (S0) zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode festlegt, und zwar bei jenen Umständen, wenn die minimale Antriebsperiode zu berechnen ist.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen Wert eines Verbrennungsdruckes, eines Änderungsbetrags der Kraftmaschinendrehzahl, eines Abgaszustands oder einer kinetischen Energie eines Kraftmaschinenkörpers als den Sensorabgabewert abgibt.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Minimalantriebsperiodenberechnungseinrichtung (30) Messumgebungen des Sensorabgabewertes jeweils in den Perioden überwacht, die jeweils mit einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) verknüpft sind, und dass sie den Sensorabgabewert gemäß einem individuellen Zustand zum Erfassen der jeweiligen Sensorabgabewerte erfasst, falls die Messumgebungen jeweils miteinander übereinstimmen.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Sensorabgabewert, der einer der Sensorabgabewerte für die Antriebsperioden ist, dann erfasst wird, wenn der Einfluss der Kraftstoffeinspritzung auf einen ersten Sensorabgabewert, der vor dem zweiten Sensorabgabewert erfasst wurde, als konvergiert betrachtet werden kann.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch: eine Korrektureinrichtung (S302), die eine vorgeschriebene minimale Antriebsperiode korrigiert, die für die Kraftstoffeinspritzsteuerung auf der Grundlage der minimalen Antriebsperiode bestimmt ist, welche durch die Minimalantriebsperiodenberechnungseinrichtung (30) berechnet wird, und zwar so, dass die Kraftstoffeinspritzung als Reaktion auf den Start der Kraftstoffeinspritzsteuerung tatsächlich gestartet wird.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in jenem Fall, wenn die Brennkraftmaschine (1) eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) ist und wobei jedes Kraftstoffeinspritzventil in einem entsprechenden Zylinder angeordnet ist, die Minimalantriebsperiodenberechnungseinrichtung (30) die minimale Antriebsperiode nach dem Start des Antriebs bis zu dem Start der Einspritzung für jeden Zylinder berechnet, und die Korrektureinrichtung (S302) die Kraftstoffeinspritzsteuerung entsprechend jedem Zylinder auf der Grundlage der minimalen Antriebsperiode individuell korrigiert, die für jeden Zylinder berechnet ist.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Kurbelpositionssensor ist, der einen Drehwinkel einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (1) erfasst.
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor (41) ist, der in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist.
Verfahren zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1), die eine Kraftstoffeinspritzung zum Lernen von Einspritzcharakteristika von Kraftstoffeinspritzventilen (2) bewirkt, die durch ein Steuersignal angetrieben werden, wobei eine Antriebsperiode, die größer als eine minimale Antriebsperiode ist, zum tatsächlichen Starten der Kraftstoffeinspritzung durch das Steuersignal erforderlich ist, und die Kraftstoff einspritzen, dessen Menge einer Antriebsperiode der Kraftstoffeinspritzventile (2) entspricht, gekennzeichnet durch: einen Speicherschritt zum Speichern einer Änderung (ΔS) eines Abgabewertes von dem Sensor, der einer vorbestimmten Einspritzmenge (Qst) entspricht, als eine Referenzänderung des Abgabewertes; einem Einspritzzustandfestlegungsschritt (S206) zum Festlegen der Antriebsperiode als eine Nicht-Einspritzperiode, die als kürzer als eine minimale Antriebsperiode vor dem tatsächlichen Start der Einspritzung betrachtet werden kann, zum Festlegen der Antriebsperiode als eine Vielzahl Einspritzperioden, die sich in der Länge unterscheiden und die als länger als die minimale Antriebsperiode betrachtet werden können, und zum Gewinnen eines Abgabewertes von dem Sensor (39) bezüglich jeder Periode während einer Kraftstoffeinspritzung zum Lernen der Einspritzcharakteristika; einen Kurvencharakteristikschätzschritt (S208) zum Schätzen eines Sensorabgabewertes (S) in jenem Fall, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge gleich der vorbestimmten Einspritzmenge (Qst) ist, und zwar auf der Grundlage des Sensorabgabewertes (S0) in jenem Fall, wenn die Antriebsperiode innerhalb der Nicht-Einspritzperiode ist, und auf der Grundlage der Referenzänderung (ΔS) des Abgabewertes, und zum Schätzen einer charakteristischen Kurve, die eine Beziehung zwischen einem Sensorabgabewert und einer Antriebsperiode in einer Einspritzperiode angibt, auf der Grundlage eines Sensorabgabewertes entsprechend der jeweiligen Einspritzperiode; und einen Korrekturschritt (S302) zum Korrigieren einer Antriebsperiode derart, dass der bei dem Sensorabgabewertschätzschritt (30) geschätzte Sensorabgabenwert (S) einer Antriebsperiode (τc) zu jener Zeit entspricht, wenn die vorbestimmte Einspritzmenge (Qst) bei der charakteristischen Kurve erforderlich ist, die die Beziehung zwischen dem Sensorabgabewert und der Antriebsperiode angibt.
Verfahren zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1) mit Kraftstoffeinspritzventilen (2), die eine Antriebsperiode erfordern, die größer als eine minimale Antriebsperiode ist und die zum tatsächlichen Starten der Kraftstoffeinspritzung erforderlich ist, einem Sensor (39), dessen Abgabewert sich gemäß einer Kraftstoffmenge ändert, die von den Kraftstoffeinspritzventilen (2) eingespritzt wird, und einem Minimalantriebsperiodenberechnungsschritt (30), der eine minimale Antriebsperiode der Kraftstoffeinspritzventile (2) berechnet, die bis zu dem Start der Kraftstoffeinspritzung aus den Kraftstoffeinspritzventilen (2) erforderlich ist, und zwar auf der Grundlage einer Änderung eines Abgabewertes von dem Sensor (39), dadurch gekennzeichnet, dass der Minimalantriebsperiodenberechnungsschritt (30) einen Abgabewert (S0) von dem Sensor (39) entsprechend einem Wert zu jener Zeit, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, als einen Schwellwert zum Berechnen der minimalen Antriebsperiode festlegt, dass er eine Näherungsformel durch Interpolieren von zumindest einem ersten und einem zweiten Sensorabgabewert (Sa, Sb) herleitet, die unter Bedingungen bei voneinander unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzmengen erfasst wurden, und dass er die minimale Antriebsperiode auf der Grundlage eines Schwellwertes (S0) und der Näherungsformel beim Berechnen der minimalen Antriebsperiode berechnet.