專利名稱：用于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射量控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的噴射量控制系統(tǒng)，用于修正發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)缸的噴射量修正值或者噴射器電磁閥的通電時(shí)間修正值中的噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量。更具體地，本發(fā)明涉及一種引燃噴射量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮沖程和膨脹沖程中多次驅(qū)動(dòng)噴射器的電磁閥而在主噴射之前至少進(jìn)行一次小量的引燃噴射。
在對(duì)噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)缸中的燃油噴射量的控制中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和加速器位置計(jì)算一個(gè)指令噴射量。然后，根據(jù)該指令噴射量和燃油噴射壓力計(jì)算一個(gè)噴射量指令值。然后，根據(jù)該噴射量指令值驅(qū)動(dòng)噴射器的電磁閥。實(shí)際噴射量相對(duì)于噴射量指令值的變化是通過每個(gè)缸的噴射器的個(gè)別調(diào)節(jié)而調(diào)整的。
但引燃噴射中噴射的燃油量小到主要是5mm3/st或更小。因此，由于噴射器個(gè)體差異、實(shí)際噴射量相對(duì)于燃油噴射指令脈沖持續(xù)時(shí)間的變化(缸間噴射量變化)或者噴射器老化改變等導(dǎo)致的性能(功能)退化(噴射器老化退化)，引燃噴射可能消失或者變得過度。結(jié)果，可以充分獲得引燃噴射的效果。
作為對(duì)于上述問題的一個(gè)措施，噴射量修正是在轉(zhuǎn)速變化缸間噴射量修正(FCCB修正)和怠速噴射量修正(ISC修正)中進(jìn)行的，這些都是公知的方法。噴射量是根據(jù)噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量而修正的。在這種情況下，修正值是通過根據(jù)引燃噴射量和主噴射量之和，對(duì)于多段噴射中每次燃燒的每個(gè)噴射按比例分割I(lǐng)SC修正值和FCCB修正值之和而計(jì)算出來的。
因此，如果在空轉(zhuǎn)操作中由發(fā)動(dòng)機(jī)需求的噴射量(發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量)包括由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的增加，則噴射量修正值將包括由于除噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化或者噴射器老化退化量之外的其它發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量。因此，對(duì)于多段噴射中每次燃燒的每個(gè)噴射的噴射量修正值可能被錯(cuò)誤地修正(錯(cuò)誤學(xué)習(xí))。因此，會(huì)相對(duì)于固有需要的學(xué)習(xí)值計(jì)算過度的噴射量修正值。結(jié)果，通過錯(cuò)誤學(xué)習(xí)獲得的過度修正值將在燃燒噪音、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、排放等中產(chǎn)生退化問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，當(dāng)檢測到發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)預(yù)定工作狀態(tài)或者一個(gè)預(yù)定工作條件時(shí)，將多段噴射中每次燃燒的噴射頻率切換到K次，對(duì)每個(gè)缸將指令噴射量分割成K次噴射。在完成K次分割噴射的同時(shí)，檢測發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化。將所檢測的每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化值與全部缸的平均轉(zhuǎn)速變化值進(jìn)行比較。對(duì)每個(gè)缸的每個(gè)噴射的噴射量進(jìn)行個(gè)別修正，使各缸的轉(zhuǎn)速變化平穩(wěn)。在完成K次分割噴射的同時(shí)，檢測平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，與根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)設(shè)定的一個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。對(duì)全部缸統(tǒng)一修正每個(gè)噴射的噴射量，從而將平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
當(dāng)檢測到預(yù)定工作狀態(tài)或預(yù)定工作條件時(shí)，將多段噴射中每次燃燒的噴射頻率切換到N次，對(duì)于每個(gè)缸將指令噴射量分割成N次噴射。在進(jìn)行N次分割噴射的同時(shí)，檢測發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化。將所檢測的每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化值與全部缸的轉(zhuǎn)速變化平均值進(jìn)行比較。對(duì)于每個(gè)缸的每個(gè)噴射的噴射量進(jìn)行個(gè)別修正，使各缸的轉(zhuǎn)速變化平穩(wěn)。在進(jìn)行N次分割噴射的同時(shí)，檢測平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，與根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。對(duì)于全部缸統(tǒng)一修正每個(gè)噴射的噴射量，從而將平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
當(dāng)多段噴射中每次燃燒的噴射頻率切換到K次時(shí)，計(jì)算每個(gè)缸的第一修正值，該第一修正值對(duì)應(yīng)于所檢測的每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化值與全部缸的轉(zhuǎn)速變化平均值之間的偏差。同時(shí)計(jì)算一個(gè)第二修正值，該第二修正值對(duì)于全部缸將平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速所必須的修正值是一致的。當(dāng)多段噴射中每次燃燒的噴射頻率切換到N次時(shí)，計(jì)算每個(gè)缸的一個(gè)第三修正值，該第三修正值對(duì)應(yīng)于所檢測的每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化值與全部缸的轉(zhuǎn)速變化平均值之間的偏差。同時(shí)計(jì)算一個(gè)第四修正值，該第四修正值對(duì)于全部缸將平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速所需的修正值是一致的。
通過將每個(gè)缸的第一修正值和對(duì)于全部缸一致的第二修正值加到一個(gè)噴射量指令值上而計(jì)算一個(gè)第一噴射量指令值。該噴射量指令值是根據(jù)一個(gè)指令噴射量而計(jì)算的，該指令噴射量是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)定工作狀態(tài)和預(yù)定工作條件以及燃油噴射壓力而設(shè)定的。通過將每個(gè)缸的第三修正值和對(duì)于全部缸一致的第四修正值加到一個(gè)噴射量指令值上而計(jì)算一個(gè)第二噴射量指令值。在第一噴射量指令值與第二噴射量指令值之間的差值的基礎(chǔ)上，從發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的變化中辨別出噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量。
這樣，可以防止由于錯(cuò)誤學(xué)習(xí)和錯(cuò)誤修正或者過度學(xué)習(xí)和過度修正導(dǎo)致的多段噴射中每次燃燒的每個(gè)噴射的修正值的過度修正。因此，可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒噪音、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)或者廢氣性能的退化(廢氣排放)。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量中的變化，特別是由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的變化可以從噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量中辨別出來。因此，可以檢測到施加發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載如電負(fù)荷的狀態(tài)。結(jié)果，可以計(jì)算對(duì)應(yīng)于噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化或者噴射器老化退化量的噴射量修正值(學(xué)習(xí)值)，而不包括由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的變化。因而所瞄準(zhǔn)的噴射量或噴射器起動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間可持續(xù)提供，直到下一次計(jì)算學(xué)習(xí)值。結(jié)果，防止了發(fā)動(dòng)機(jī)性能的退化。


這些實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)，以及操作方法和相關(guān)部分的功能，將通過研究下面的詳細(xì)說明、附屬權(quán)利要求和附圖后得到理解，它們形成了本申請(qǐng)的一部分。附圖中圖1是一個(gè)示意圖，表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的共軌式燃油噴射系統(tǒng)。
圖2是一個(gè)特征曲線圖，用于計(jì)算根據(jù)第一實(shí)施例的基本噴射量。
圖3是一個(gè)特征曲線圖，用于計(jì)算根據(jù)第一實(shí)施例的噴射指令脈沖持續(xù)時(shí)間。
圖4是一個(gè)時(shí)序圖，表示根據(jù)第一實(shí)施例的噴射器噴射指令脈沖(TQ脈沖)、噴射器驅(qū)動(dòng)電流波形和燃油噴射速度。
圖5是一個(gè)流程圖，表示根據(jù)第一實(shí)施例的引燃學(xué)習(xí)控制方法。
圖6是一個(gè)流程圖，表示根據(jù)第一實(shí)施例的引燃學(xué)習(xí)方法。
圖7是一個(gè)圖表，表示根據(jù)第一實(shí)施例的等分噴射圖案。
圖8是一個(gè)圖表，表示根據(jù)第一實(shí)施例的噴射行為和一個(gè)控制內(nèi)容的輪廓。
圖9是一個(gè)圖表，表示根據(jù)第一實(shí)施例的噴射行為主控制內(nèi)容輪廓。
圖10是一個(gè)圖表，表示根據(jù)第一實(shí)施例的噴射行為主控制內(nèi)容輪廓。
圖11A是一個(gè)圖表，表示根據(jù)第一實(shí)施例的第一學(xué)習(xí)值圖。
圖11B是一個(gè)圖表，表示根據(jù)第一實(shí)施例的一個(gè)第二學(xué)習(xí)值。
圖12是一個(gè)圖表，表示根據(jù)第一實(shí)施例的一個(gè)最終學(xué)習(xí)值。
圖13是一個(gè)時(shí)序圖，表示根據(jù)第一實(shí)施例，當(dāng)噴射頻率從K次切換到N次時(shí)噴射量指令值的改變。及圖14是一個(gè)流程圖，表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一個(gè)引燃學(xué)習(xí)控制方法。
第一實(shí)施例中的共軌式燃油噴射系統(tǒng)包括一個(gè)共軌2，即一個(gè)存儲(chǔ)器，用于儲(chǔ)存在對(duì)應(yīng)于燃油噴射到內(nèi)燃機(jī)，如四缸柴油機(jī)(下面簡單稱作“發(fā)動(dòng)機(jī)”)的缸體中時(shí)的燃油噴射壓力的高壓下壓縮的高壓燃油，一個(gè)燃油供應(yīng)泵3，即燃油進(jìn)給泵，用于在壓力下將燃油供應(yīng)到共軌2中，多個(gè)噴射器4(本實(shí)施例中是4個(gè))，用于將共軌2中儲(chǔ)存的高壓燃油噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)的缸中，及一個(gè)電控單元(下面簡稱“ECU”)10，用于對(duì)燃油供應(yīng)泵3和多個(gè)噴射器4進(jìn)行電控。
發(fā)動(dòng)機(jī)1是一個(gè)四沖程四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)有四個(gè)缸、一個(gè)油盤等。發(fā)動(dòng)機(jī)1的缸由一個(gè)缸座和一個(gè)缸蓋限定。形成在缸蓋中并對(duì)應(yīng)于缸的一個(gè)進(jìn)氣口和一個(gè)排氣口分別由一個(gè)進(jìn)氣閥11和一個(gè)排氣閥12關(guān)閉和打開。每個(gè)缸中裝有活塞13，用于在缸中軸向滑動(dòng)，并通過一個(gè)未圖示的連桿與一個(gè)未圖示的曲軸連接。一個(gè)散熱器14在它暴露于反向風(fēng)中的位置設(shè)置在未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)空間中。散熱器14設(shè)有一個(gè)水溫傳感器37，用于測量冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻水的溫度。
在發(fā)動(dòng)機(jī)1操作過程中，從缸中排出的廢氣流過一個(gè)排氣管15，驅(qū)動(dòng)一個(gè)可變幾何渦輪增壓器(VGT)16的渦輪葉輪，并通過未圖示的一個(gè)催化劑和一個(gè)消聲器排出。VGT 16在由進(jìn)氣壓力傳感器、助推壓力傳感器44和VGT位置傳感器47提供的信號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行控制。在由一個(gè)中間冷卻器18冷卻后，被壓縮的高溫進(jìn)氣通過發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口引入缸中。
在進(jìn)氣管17中設(shè)有一個(gè)節(jié)流閥19。該節(jié)流閥19對(duì)通過進(jìn)氣管17流入發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣流速進(jìn)行調(diào)節(jié)。節(jié)流閥19的角度位置由一個(gè)致動(dòng)器20調(diào)節(jié)，致動(dòng)器20由通過ECU 10提供的控制信號(hào)控制。致動(dòng)器20內(nèi)部設(shè)置一個(gè)未圖示的節(jié)流位置傳感器，用于測量節(jié)流閥19的位置。節(jié)流閥位置傳感器可以向ECU 10報(bào)告空轉(zhuǎn)操作的節(jié)流閥19的完全關(guān)閉位置，和對(duì)于高負(fù)載運(yùn)行的節(jié)流閥19的基本上完全打開位置。
響應(yīng)于由ECU 10提供的信號(hào)而操作的一個(gè)渦流控制閥(下面簡稱“SCV”)靠近進(jìn)氣口設(shè)置于進(jìn)氣管17中。SCV 21設(shè)置在一個(gè)旁通進(jìn)氣通道22的旁通通道23中，該進(jìn)氣通道22設(shè)有一個(gè)溫度傳感器45。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1在高負(fù)載工作模式下工作時(shí)向一個(gè)操作SCV21的致動(dòng)器供電而打開SCV 21，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1在低負(fù)載工作模式下工作時(shí)停止向該致動(dòng)器供電，以關(guān)閉SCV 21。
本實(shí)施例中，一個(gè)廢氣再循環(huán)管24與進(jìn)氣管17連接，將流過廢氣管15的一小部分廢氣再循環(huán)到進(jìn)氣管17用于廢氣再循環(huán)(EGR)。在進(jìn)氣管17和廢氣再循環(huán)管24的連接處設(shè)有一個(gè)用于廢氣再循環(huán)的閥25(下面稱作“EGR閥”)。流過廢氣管15的一部分廢氣與抽入缸中的進(jìn)入空氣混合，以減少NOx的產(chǎn)量。對(duì)EGR閥25的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的工作條件確定的一個(gè)廢氣再循環(huán)速度混合廢氣。在由進(jìn)氣流速傳感器43、進(jìn)氣溫度傳感器45、一個(gè)廢O2傳感器48和一個(gè)EGR閥位置傳感器46提供的信號(hào)的基礎(chǔ)上，在一個(gè)反饋控制模式下將廢氣再循環(huán)速度(EGR速度)控制在一個(gè)預(yù)定值。
在燃油噴射壓力下加壓的高壓燃油必須連續(xù)儲(chǔ)存在共軌2中。燃油供應(yīng)泵將高壓燃油壓力進(jìn)給通過一個(gè)壓力管26，進(jìn)入共軌2中，從而在共軌2中儲(chǔ)存高壓燃油。一個(gè)壓力限制器27置于一個(gè)將共軌2與一個(gè)燃油箱連接起來的未圖示的減壓管中，以防止共軌2中的壓力上升到超過一個(gè)設(shè)定的極限值。對(duì)應(yīng)于噴射壓力的儲(chǔ)存在共軌2中的燃油壓力，也稱作“共軌壓力”，由一個(gè)共軌壓力傳感器30，即一個(gè)噴射壓力檢測裝置測量。共軌壓力傳感器30是一個(gè)設(shè)有傳感裝置的半導(dǎo)體壓力傳感器，如一個(gè)安裝在硅基片(電路基片)上的壓電裝置，能夠提供一個(gè)代表燃油噴射壓力的電信號(hào)(電壓信號(hào))。
燃油供應(yīng)泵3是一個(gè)高壓泵，包括一個(gè)未圖示的進(jìn)給泵，用于將高壓燃油從未圖示的燃油箱壓力進(jìn)給到共軌2中，和一個(gè)電磁閥，如吸氣調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)進(jìn)給泵的排放。燃油供應(yīng)泵3內(nèi)部設(shè)有一個(gè)燃油溫度傳感器36，用于測量從燃油箱抽出的燃油的溫度。
噴射器4分別在對(duì)應(yīng)于缸#1至#4的位置連接到發(fā)動(dòng)機(jī)1的缸座上。每個(gè)噴射器4是一個(gè)電磁燃油噴射閥，包括一個(gè)噴射噴嘴，高壓燃油通過其噴射到對(duì)應(yīng)的缸中，一個(gè)致動(dòng)器如電磁閥，用于在打開方向移動(dòng)位于燃油噴射噴嘴中的噴嘴針閥，及偏壓裝置如彈簧，用于在關(guān)閉方向推動(dòng)噴嘴針閥。
噴射器4例如在電磁閥打開時(shí)將儲(chǔ)存在共軌2中的高壓燃油噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)1的對(duì)應(yīng)缸中。從噴射器4泄漏的燃油或者從一個(gè)反向壓力控制室排出的燃油(返回燃油)通過一個(gè)燃油返回通道返回到燃油箱中，該反向壓力控制室用于控制施加到噴嘴針閥上的返回壓力。當(dāng)噴射器4的電磁閥的閥打開時(shí)間增加時(shí)，燃油噴射量，即噴射到缸中的燃油量相應(yīng)增加，反之亦然。
ECU 10設(shè)有一個(gè)具有一般公知結(jié)構(gòu)的微機(jī)，包括一個(gè)用于完成控制操作和算法操作的CPU，一個(gè)存儲(chǔ)裝置，如ROM、備用RAM、EEPROM或RAM，用于儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)，一個(gè)輸入電路，一個(gè)輸出電路，一個(gè)供電電路，一個(gè)噴射器驅(qū)動(dòng)電路，一個(gè)泵驅(qū)動(dòng)電路，等等。用A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)由共軌壓力傳感器30提供的電壓信號(hào)和由其它傳感器提供的傳感信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理，A/D轉(zhuǎn)換器將對(duì)應(yīng)于輸入傳感信號(hào)的數(shù)字信號(hào)發(fā)送到ECU 10的微機(jī)。在發(fā)動(dòng)機(jī)1曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)之后發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙返回IG位置而關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，對(duì)操作包括燃油供應(yīng)泵3和噴射器4的構(gòu)成部件的致動(dòng)器進(jìn)行電控。
本實(shí)施例中包括的缸識(shí)別裝置包括一個(gè)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)1的凸輪軸上的信號(hào)轉(zhuǎn)子31，能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)1的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)兩次時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一次，并在其圓周上設(shè)有分別對(duì)應(yīng)于缸的齒(突起)，及一個(gè)電磁傳感器32，即一個(gè)缸識(shí)別傳感器，每次當(dāng)其中一個(gè)齒經(jīng)過電磁傳感器3 2時(shí)產(chǎn)生一個(gè)脈沖G。
本實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器包括一個(gè)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的信號(hào)轉(zhuǎn)子33，能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)1的曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一次時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一次，并在其圓周上設(shè)有曲柄角度指示齒(突起)，和一個(gè)曲柄角度傳感器(電磁傳感器)34，每次當(dāng)其中一個(gè)曲柄角度指示齒經(jīng)過電磁傳感器34時(shí)產(chǎn)生一個(gè)NE脈沖。曲柄角度傳感器34在信號(hào)轉(zhuǎn)子33轉(zhuǎn)動(dòng)一次時(shí)，即曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)一次時(shí)提供多個(gè)NE脈沖。特定的NE脈沖分別對(duì)應(yīng)于缸#1至#4的活塞的上止點(diǎn)TDC。ECU 10測量NE脈沖之間的間隔，以測量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE。
ECU 10包括穩(wěn)定空轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測裝置的功能，用于檢測低負(fù)載低速狀態(tài)，即檢測當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE不高于一個(gè)預(yù)定值例如1000rpm、加速器位置不大于一個(gè)預(yù)定值例如0％、車輛運(yùn)行速度SPD不高于一個(gè)預(yù)定值例如0km/h、指令噴射量QFIN不大于一個(gè)預(yù)定值例如5mm3/st、換檔設(shè)定在空檔(N)時(shí)的無負(fù)載燃油消耗狀態(tài)(穩(wěn)定空轉(zhuǎn)狀態(tài))。
ECU 10包括一個(gè)排放控制裝置，用于計(jì)算對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)1的工作條件及對(duì)于通過泵驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)燃油供應(yīng)泵3的電磁閥最理想的最佳燃油噴射壓力，即最佳共軌壓力。ECU 10根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和指令噴射量QFIN計(jì)算一個(gè)目標(biāo)燃油壓力PFIN。ECU 10調(diào)節(jié)用于驅(qū)動(dòng)燃油供應(yīng)泵3的電磁閥的泵驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)電流)，以控制燃油供應(yīng)泵3的排放，使工作燃油噴射壓力與目標(biāo)燃油壓力PFIN一致。
更優(yōu)選地，為了提高燃油噴射量的控制精度，需要控制在反饋控制模式下驅(qū)動(dòng)燃油供應(yīng)泵3的電磁閥的泵驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得由共軌壓力傳感器30測量的燃油噴射壓力(實(shí)際共軌壓力NPC)與根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件確定的目標(biāo)燃油壓力PFIN一致。理想地，用一個(gè)負(fù)荷循環(huán)控制方法控制供應(yīng)到電磁閥的驅(qū)動(dòng)電流SCV；也就是說，可用負(fù)荷速度控制來實(shí)現(xiàn)精確數(shù)字控制，負(fù)荷速度控制用于通過根據(jù)共軌壓力NPC與目標(biāo)燃油壓力PFIN之間的壓力偏差控制每單位時(shí)間的泵驅(qū)動(dòng)信號(hào)ON/OFF比(通電時(shí)間比，負(fù)荷比)來改變供應(yīng)泵3的電磁閥的閥打開程度。
ECU 10還用作一個(gè)用于內(nèi)燃機(jī)的噴射量控制系統(tǒng)，用于個(gè)別控制由噴射器4噴射到缸中的燃油噴射量。ECU 10包括一個(gè)基本噴射量確定裝置、一個(gè)指令噴射量確定裝置、一個(gè)噴射持續(xù)時(shí)間控制裝置和一個(gè)噴射器驅(qū)動(dòng)裝置。該基本噴射量確定裝置在以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)提前制成的一個(gè)特性圖(圖2)的基礎(chǔ)上，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和加速器位置ACCP計(jì)算最佳指令噴射量(基本噴射量Q)。該指令噴射量確定裝置通過用一個(gè)噴射量修正值調(diào)和基本噴射量來計(jì)算指令噴射量QFIN，該噴射量修正值是在包括由燃油溫度傳感器36測量的燃油溫度THF以及由水溫傳感器37測量的冷卻水溫度THW的工作條件的基礎(chǔ)上確定的。噴射持續(xù)時(shí)間確定裝置在以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)提前制成的一個(gè)特性圖(圖3)的基礎(chǔ)上，根據(jù)共軌壓力NPC和指令噴射量QFIN計(jì)算指令噴射持續(xù)時(shí)間(噴射指令脈沖持續(xù)時(shí)間，噴射器起動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間TQ)。圖3中，共軌壓力沿一個(gè)箭頭標(biāo)記提高。噴射器驅(qū)動(dòng)裝置通過噴射器驅(qū)動(dòng)電路EDU向噴射器4的電磁閥施加類似脈沖的噴射器驅(qū)動(dòng)脈沖電流(噴射器噴射指令脈沖，TQ脈沖)。圖4是一個(gè)時(shí)序圖，表示對(duì)于一個(gè)特定缸例如缸#1的噴射指令脈沖持續(xù)時(shí)間(噴射量指令值TQ)；對(duì)于缸#1，根據(jù)噴射指令脈沖持續(xù)時(shí)間供應(yīng)到噴射器1的電磁閥的噴射器驅(qū)動(dòng)電流的波形I；及一個(gè)燃油噴射速度R。
本實(shí)施例中，基本噴射量Q、噴射持續(xù)時(shí)間T以及目標(biāo)燃油壓力PFIN是根據(jù)由用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)1的工作條件的工作條件檢測裝置提供的數(shù)據(jù)而計(jì)算的，這些檢測裝置包括曲柄角度傳感器34，即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，以及加速器位置傳感器35。基本噴射量Q、噴射持續(xù)時(shí)間T以及目標(biāo)燃油壓力PFIN可以用由共軌壓力傳感器30測量的燃油噴射壓力NPC或者由用于檢測工作條件的其它傳感器提供的檢測信號(hào)(關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件的數(shù)據(jù))調(diào)和而修正，所述其它傳感器包括燃油溫度傳感器36、水溫傳感器37、泄漏燃油溫度傳感器38、油溫傳感器39、空轉(zhuǎn)加速器位置傳感器40、大氣壓力傳感器41、大氣溫度傳感器(環(huán)境溫度傳感器)42、進(jìn)入空氣量傳感器45、EGR閥位置傳感器46、VGT位置傳感器47、廢O2傳感器48、廢氣溫度傳感器49、廢氣壓力傳感器50、節(jié)流閥位置傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、噴射持續(xù)時(shí)間傳感器等等。
ECU 10與一個(gè)起動(dòng)電路連接，當(dāng)點(diǎn)火鑰匙插入鑰匙筒中并轉(zhuǎn)動(dòng)到起動(dòng)位置ST而關(guān)閉起動(dòng)開關(guān)時(shí)，電流通過該起動(dòng)電路供應(yīng)到一個(gè)起動(dòng)馬達(dá)。ECU 10接收顯示車輛條件的信號(hào)，如顯示由發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)裝置齒輪位置的信號(hào)，顯示離合踏板降低的信號(hào)，由車速傳感器提供的速度信號(hào)，顯示諸如空調(diào)系統(tǒng)所含電磁離合器、用于空調(diào)系統(tǒng)所含冷凝器的電扇、空調(diào)系統(tǒng)所含的用于向乘客車廂吹風(fēng)的風(fēng)扇、用于散熱器和照明燈的電扇等電載荷的信號(hào)，以及顯示包括在空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機(jī)和包括在動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的油泵的機(jī)械負(fù)荷的信號(hào)。
在本實(shí)施例的共軌式燃油噴射系統(tǒng)中，在發(fā)動(dòng)機(jī)1的曲軸對(duì)于包括吸氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程(燃燒沖程)和排氣沖程的一個(gè)四沖程循環(huán)旋轉(zhuǎn)兩次(轉(zhuǎn)過720°曲柄角度)的同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)1的每個(gè)缸的一個(gè)燃燒沖程中，用于每個(gè)缸的噴射器4能夠完成包括兩個(gè)或多個(gè)噴射的多段噴射，例如多個(gè)引燃噴射和一個(gè)主噴射。
ECU 10設(shè)有一個(gè)噴射量確定裝置，一個(gè)時(shí)間間隔確定裝置，和一個(gè)噴射持續(xù)時(shí)間確定裝置。該噴射量確定裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)1的工作條件(有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的信息)和基本噴射量的基礎(chǔ)上計(jì)算對(duì)于多段噴射的噴射量，即引燃噴射量和主噴射量。時(shí)間間隔確定裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和引燃噴射量的基礎(chǔ)上計(jì)算引燃噴射與主噴射之間的時(shí)間間隔，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和引燃噴射量的基礎(chǔ)上計(jì)算引燃噴射之間的時(shí)間間隔。噴射持續(xù)時(shí)間確定裝置在引燃噴射量和燃油壓力的基礎(chǔ)上計(jì)算引燃噴射持續(xù)時(shí)間，在主噴射量和燃油壓力的基礎(chǔ)上計(jì)算主噴射持續(xù)時(shí)間。
本實(shí)施例中的ECU 10執(zhí)行轉(zhuǎn)速變化缸間噴射量修正(FCCB修正)。在FCCB修正中，ECU 10測量當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1處于穩(wěn)定空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)1的缸的膨脹沖程中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化。然后，ECU 10將測量的發(fā)動(dòng)機(jī)1每個(gè)缸的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化與全部缸的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的一個(gè)平均值進(jìn)行比較。然后，ECU 10對(duì)這些缸個(gè)別設(shè)定最佳噴射量，從而均衡全部缸的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化。
更具體地，對(duì)由曲柄角度傳感器34提供的NE信號(hào)的脈沖之間的時(shí)間間隔進(jìn)行測量，并計(jì)算在發(fā)動(dòng)機(jī)1每個(gè)缸的膨脹沖程中的瞬間發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在BTDC(TDC之前)90°CA(曲柄角度)和ATDC(TDC之后)90°CA的角度范圍內(nèi)NE信號(hào)的脈沖之間的時(shí)間間隔中最大的一個(gè)被認(rèn)為是對(duì)于缸的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的最低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N1。在BTDC 90°CA和ATDC 90°CA的角度范圍內(nèi)NE信號(hào)的脈沖之間的時(shí)間間隔中最小的一個(gè)被認(rèn)為是對(duì)于缸的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的最高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nh。可以用代表缸的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速代替最低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N1和最高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nh。
前述計(jì)算操作是對(duì)全部缸進(jìn)行的，并計(jì)算最高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nh與最低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N1之差ΔNk。從而計(jì)算代表發(fā)動(dòng)機(jī)1每個(gè)缸的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的測量值ΔNk。然后，計(jì)算全部缸的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化ΔNk的平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化∑ΔNk；也就是說，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的全部缸的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化ΔNk進(jìn)行平均，并計(jì)算平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化∑ΔNk，由平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化ΔNk計(jì)算全部缸的轉(zhuǎn)速變化ΔNk的偏差。然后，分別對(duì)于每個(gè)缸將用于均衡發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的第一或第三修正值(FCCB修正值)增加到所計(jì)算的噴射量上。
本實(shí)施例中的ECU 10完成一個(gè)平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正(ISC修正)，從而在穩(wěn)定空轉(zhuǎn)過程中將平均怠速調(diào)節(jié)到一個(gè)目標(biāo)怠速。對(duì)全部缸進(jìn)行ISC修正，以減小平均轉(zhuǎn)速相對(duì)于目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差ΔNE。在ISC修正中，以例如50至70毫秒的預(yù)定時(shí)間間隔為間隔在全部缸中將燃油噴射量統(tǒng)一提高1mm3/st。在一個(gè)預(yù)定時(shí)間段內(nèi)連續(xù)進(jìn)行ISC修正，或者直到ISC修正值(QISC)穩(wěn)定，也就是說，直到平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本上與目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一致。
更具體地，ECU 10將實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE與目標(biāo)轉(zhuǎn)速(目標(biāo)怠速，ISC目標(biāo)NE)進(jìn)行比較，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE與目標(biāo)怠速之差計(jì)算第二或第四噴射量修正值(下面也稱作ISC修正值)。然后，ECU 10對(duì)于全部缸將ISC修正值增加到由對(duì)每個(gè)缸計(jì)算的FCCB修正值修正的每個(gè)噴射的噴射量上，使平均轉(zhuǎn)速基本上與目標(biāo)怠速一致?？商鎿Q地，ECU 10對(duì)于全部缸統(tǒng)一地將噴射器起動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間修正值(噴射器指令脈沖持續(xù)時(shí)間修正值)增加到噴射量上。ISC修正值或者噴射指令脈沖持續(xù)時(shí)間修正值是用于均衡實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE與目標(biāo)怠速所需要的量。
下面在圖5中所示的流程圖的基礎(chǔ)上對(duì)本實(shí)施例中引燃噴射量的學(xué)習(xí)控制進(jìn)行說明。在點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉后，以預(yù)定的時(shí)間間隔重復(fù)圖5中所示的控制程序。
在要開始圖5中所示的控制程序時(shí)，在步驟S1中確定是否已經(jīng)建立了引燃學(xué)習(xí)執(zhí)行條件(ON)。也就是說，在步驟S1中確定發(fā)動(dòng)機(jī)1是否處于穩(wěn)定的空轉(zhuǎn)操作中。如果在步驟S1中的確定結(jié)果是“NO”，則控制程序結(jié)束。
(1)檢查由與發(fā)動(dòng)機(jī)1連接或者連接到車輛上并能夠檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件的傳感器和開關(guān)提供的信號(hào)，看發(fā)動(dòng)機(jī)1是否處于穩(wěn)定的空轉(zhuǎn)操作。例如，如果檢測到下面的狀態(tài)，則發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃燒狀態(tài)確定為穩(wěn)定的空轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE不大于一個(gè)預(yù)定值(例如1000rpm)，加速器位置不大于一個(gè)預(yù)定值(例如0％)，車輛運(yùn)行速度SPD不大于一個(gè)預(yù)定值(例如0km/h)，指令噴射量QFIN不大于一個(gè)預(yù)定值(例如5mm3/st)，或者傳動(dòng)裝置的齒輪位置位于N(空檔)。
(2)檢查由與發(fā)動(dòng)機(jī)1連接或者連接到車輛上并能夠檢測環(huán)境條件的傳感器和開關(guān)提供的信號(hào)，看信號(hào)是否處于提前確定的范圍內(nèi)，以使無負(fù)載空轉(zhuǎn)的燃油消耗與一個(gè)期望值一致。
(3)檢查由與發(fā)動(dòng)機(jī)1連接或者連接到車輛上并能夠檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載條件的傳感器和開關(guān)或者控制指令值提供的信號(hào)，看由于發(fā)動(dòng)機(jī)1上的負(fù)載導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需要的噴射量提高是否在預(yù)定范圍內(nèi)。這些傳感器、開關(guān)和控制指令值包括能夠檢測散熱器電扇、電加熱器、照明燈和電磁制動(dòng)器的電負(fù)荷的開關(guān)和傳感器，能夠檢測空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中包括的壓縮機(jī)和泵的負(fù)荷的開關(guān)和傳感器，以及用于將怠速的改變或者怠速保持在一個(gè)預(yù)定值所需要的ISC噴射量的改變。
(4)最后，確認(rèn)顯示怠速穩(wěn)定的噴射量指令值、FCCB修正值、ISC修正值、燃油噴射壓力和噴射持續(xù)時(shí)間指令值處于一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)。決定在(1)至(4)中所述的條件滿足時(shí)建立引燃學(xué)習(xí)執(zhí)行條件(ON)，而不建立引燃執(zhí)行禁止條件。
如果步驟S1中的確定結(jié)果是“YES”，也就是說，如果建立了引燃學(xué)習(xí)執(zhí)行條件(ON)，則在步驟S2中確定在多段噴射中每次燃燒的的噴射頻率(多段噴射頻率INJ)是不是N次。如果步驟S2中的確定結(jié)果是“NO”，為了固定發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃燒狀態(tài)(噴射條件，進(jìn)氣和排氣條件)，首先如圖7中所示將目標(biāo)壓力PFIN設(shè)定為A MPa。此時(shí)，根據(jù)由共軌壓力傳感器30檢測的共軌壓力NPC與目標(biāo)燃油壓力PFIN之間的壓力差控制輸送到供應(yīng)泵3的電磁閥的泵驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)電流值)。
例如，根據(jù)共軌壓力NPC與目標(biāo)燃油壓力PFIN之間的壓力差控制每單位時(shí)間泵驅(qū)動(dòng)信號(hào)的ON/OFF比(通電時(shí)間比，負(fù)荷比)，以控制供應(yīng)泵3的電磁閥的閥打開程度。因此，通過控制從供應(yīng)泵3排出的燃油的加壓量(泵排放量)，將共軌壓力NPC基本上反饋控制成目標(biāo)燃油壓力PFIN。
然后，在本實(shí)施例中，將目標(biāo)燃油壓力PFIN設(shè)定為B MPa至E MPa。這樣將共軌壓力從對(duì)應(yīng)于正常穩(wěn)定空轉(zhuǎn)狀態(tài)下的低燃油噴射壓力的一個(gè)壓力水平A改變到對(duì)應(yīng)于與正常穩(wěn)定空轉(zhuǎn)狀態(tài)不同的燃油噴射壓力的另一壓力水平E。
然后，在步驟S3中，將噴射條件(INJ條件)和進(jìn)氣/排氣條件(I/E條件)固定。更具體地，將多段噴射中每次燃燒的噴射頻率INJ設(shè)定為K次(例如5次)。同時(shí)設(shè)定在引燃學(xué)習(xí)控制過程中多段噴射的各時(shí)間間隔。同時(shí)，將K次噴射的指令噴射時(shí)刻(噴射時(shí)刻TFIN)設(shè)定為靠近上止點(diǎn)位置(TDC)。同時(shí)，將ISC修正的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEt設(shè)定為750rpm。同時(shí)，將增壓壓力目標(biāo)值Ps和EGR量設(shè)定為零(EGR斷開)，并固定節(jié)流閥(THR)19的閥打開程度和SCV 21的閥打開程度。
然后，在步驟S4中，計(jì)算多段噴射中每次燃燒的噴射量指令值，其中將噴射量大致相等地分割成K次噴射。如等式(1)中所示，噴射量指令值是對(duì)應(yīng)于總噴射量Q的1/K倍引燃噴射量，或者通過將指令噴射量QFIN基本上相等地除以多段噴射頻率(K次)而獲得的量。指令噴射量QFIN是通過將考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度、燃油溫度等而計(jì)算的噴射量修正值增加到基本噴射量Q上而計(jì)算出來的?；緡娚淞渴怯脠D2中所示特性圖計(jì)算的，該特性圖是通過實(shí)驗(yàn)測量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE與加速器位置ACCP之間的關(guān)系或者通過公式而提前制定的。更具體地，噴射量指令值是對(duì)應(yīng)于無負(fù)載燃油消耗Qidle的1/K倍引燃噴射量。無負(fù)載燃油消耗Qidle是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1處于穩(wěn)定空轉(zhuǎn)操作時(shí)使用的噴射量指令值。本實(shí)施例中，如果在穩(wěn)定空轉(zhuǎn)操作時(shí)的總噴射量總Q設(shè)定為5mm3/st，將多段噴射頻率設(shè)定為5次，引燃噴射量為1mm3/st。
等式(1)(引燃噴射量)＝(Qidle)/K+(前一學(xué)習(xí)值)×(修正值)＝(總Q)/K+(前一學(xué)習(xí)值)×(修正值)如圖8中所示及等式(2)中所表示的，每個(gè)噴射量指令值QPL1＝QPL2＝QPL3＝Qmain＝Qfup＝總Q/K可以考慮噴射之間時(shí)間間隔的影響、取決于噴射時(shí)刻的缸中壓力的影響以及燃油噴射壓力(共軌壓力)的影響而修正，從而分別在K次噴射中噴射相等的燃油噴射量。
等式(2)(引燃噴射量)＝Qidle/K+QPLCPQ+QINT+(前一學(xué)習(xí)值)×(修正值)在等式(2)中，Qidle是從一個(gè)特性圖中取得的，該特性圖是通過實(shí)驗(yàn)測量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE、加速器位置ACCP和基本噴射量Q而提前制成的，或者是用公式計(jì)算出來的。QPLCPQ是缸內(nèi)部壓力修正系數(shù)。QINT是相關(guān)修正系數(shù)。QPLCPQ和QINT是對(duì)于噴射持續(xù)時(shí)間的修正值(噴射器起動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間修正值)，而不是對(duì)于噴射量的修正值。
參照?qǐng)D9，在步驟S5中，根據(jù)各個(gè)缸轉(zhuǎn)速變化之間的差值(缸間發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化差值)進(jìn)行用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)1的缸的噴射量的FCCB修正，從而減小缸間的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化差。在步驟S5中的FCCB修正中，將第一噴射量修正值(FCCB修正值QFCCB)分別加到多段噴射中每次燃燒的每個(gè)噴射量指令值上。將對(duì)于每個(gè)缸的FCCB修正值分割成K等分的修正值QFCCB/K，分割的修正值QFCCB/K反映在對(duì)應(yīng)于無負(fù)載燃油消耗Qidle的1/K倍每個(gè)引燃噴射量中。
如圖9中所示，在步驟S6中，對(duì)全部缸進(jìn)行ISC修正，從而將缸的平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE調(diào)節(jié)到目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NEt，對(duì)于全部缸，將用于將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的一個(gè)相同的第二第二噴射量修正值(ISC修正值QISC)統(tǒng)一地加到FCCB修正值(QFCCB/K)上。將ISC修正值QISC分成K等分的修正值QISC/K，分割的修正值QISC/K反映在等于1/K倍無負(fù)載燃油消耗Qidle的引燃噴射量Qidle/K和對(duì)于全部缸統(tǒng)一分割的FCCB修正值QFCCB/K的總和中。
然后，如圖10中所示，在步驟S7中計(jì)算當(dāng)前第一學(xué)習(xí)值L1。在等式(3)的基礎(chǔ)上由在步驟S5中獲得的分割的FCCB修正值QFCCB/K和在步驟S6中獲得的分割的ISC修正值QISC/K計(jì)算當(dāng)前學(xué)習(xí)值L1。對(duì)于每個(gè)缸和每個(gè)目標(biāo)燃油壓力PFIN計(jì)算第一學(xué)習(xí)值L1。將第一學(xué)習(xí)值L1寫入圖11A中所示的第一學(xué)習(xí)值圖中，并臨時(shí)儲(chǔ)存在如備用RAM或EEPROM這樣的存儲(chǔ)器中。
等式(3)L1＝QFCCB/K+QISC/K+(前一L1)＝(QISC+QFCCB)/K+(前一L1)在當(dāng)前壓力水平的共軌壓力下計(jì)算作為噴射量修正值的當(dāng)前第一學(xué)習(xí)值L1，加到對(duì)于每個(gè)噴射的分割的無負(fù)載燃油消耗Qidle/K的分割的噴射量指令值總Q/K上?？商鎿Q地，當(dāng)前第一學(xué)習(xí)值L1可以是對(duì)于TQ脈沖的起動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間修正值。
然后，在步驟S8中，確定是否已經(jīng)為對(duì)應(yīng)于提前設(shè)定的全部壓力水平的各目標(biāo)燃油壓力(共軌壓力)計(jì)算了第一學(xué)習(xí)值L1或第二學(xué)習(xí)值L2。更具體地，在步驟S8中確定是否已經(jīng)完成了在EMPa的目標(biāo)燃油壓力PFIN下第一學(xué)習(xí)值L1和第二學(xué)習(xí)值L2的計(jì)算。如果步驟S8中的確定結(jié)果是“NO”，則處理前進(jìn)到步驟S1。然后，在步驟S3或S11中不改變發(fā)動(dòng)機(jī)1的噴射條件或進(jìn)氣/排氣條件，而只將目標(biāo)燃油壓力(共軌壓力)從前一壓力水平改變到后一壓力水平(例如，A→B，B→C，C→D，D→E)。然后，從步驟S4或步驟S12開始，再次執(zhí)行引燃噴射學(xué)習(xí)控制。這樣由ISC修正值和FCCB修正值計(jì)算在后一壓力水平的目標(biāo)燃油壓力(共軌壓力)下的第一學(xué)習(xí)值L1和第二學(xué)習(xí)壓力值L2。
如果步驟S8中的確定結(jié)果是“YES”，則處理前進(jìn)到步驟S9。在步驟S9中，確定是否已經(jīng)完成在多段噴射中每次燃燒的N次噴射。如果步驟S9中的確定結(jié)果是“NO”，則在步驟S10中將多段噴射中每次燃燒的噴射頻率(多段噴射頻率)從K改變到N次。然后，從步驟S1開始再次重復(fù)學(xué)習(xí)控制。
如果步驟S2中的確定結(jié)果是“YES”，則在步驟S11中將多段噴射中每次燃燒的噴射頻率INJ(多段噴射頻率INJ)設(shè)定為N次(例如3次或7次)。同時(shí)，為了將學(xué)習(xí)修正條件均衡到K次噴射的條件，如圖7中所示，在步驟S11中將發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃燒狀態(tài)(噴射條件，進(jìn)氣/排氣條件)固定。
然后，在步驟S12中，計(jì)算在多段噴射中每次燃燒的噴射量指令值，其中將噴射量大致相等地分割成N次噴射量。如等式(4)所表示的，噴射量指令值是一個(gè)對(duì)應(yīng)于1/N倍總噴射量總Q的引燃噴射量，或者一個(gè)通過將指令噴射量QFIN基本上相等地除以多段噴射頻率(N次)而獲得的量。指令噴射量QFIN是通過將噴射量修正值加到基本噴射量Q上而計(jì)算出來的，噴射量修正值是考慮發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度、燃油溫度等而計(jì)算的。基本噴射量Q是用圖2中所示特性圖或者用公開計(jì)算的。更具體地，噴射量指令值是對(duì)應(yīng)于1/N倍無負(fù)載燃油消耗Qidle的引燃噴射量。
等式(4)
(引燃噴射量)＝(Qidle)/N+(前一學(xué)習(xí)值)×(修正值)＝(總Q)/N+(前一學(xué)習(xí)值)×(修正值)然后，根據(jù)缸間發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化差值進(jìn)行用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)1的缸的燃油噴射量的FCCB修正，從而在步驟S13中均衡缸間發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化。在步驟S13中的FCCB修正中，將第三噴射量修正值(FCCB修正值QFCCB)加到多段噴射中每次燃燒的每個(gè)噴射量指令值上。將對(duì)于每個(gè)缸的FCCB修正值分割成N等分修正值QFCCB/N，分割的修正值QFCCB/N反映在對(duì)應(yīng)于1/N倍無負(fù)載燃油消耗Qidle的每個(gè)引燃噴射量中。
然后，在步驟S14中，對(duì)全部缸進(jìn)行ISC修正，從而將全部缸的平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE調(diào)節(jié)到目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NEt，并在全部缸中統(tǒng)一地將用于將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE調(diào)節(jié)到目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NEt的一個(gè)相同的第四噴射量修正值(ISC修正值QISC)加到分割的FCCB修正值(QFCCB/N)上。將ISC修正值QISC分割成相等的N等分修正值QISC/N，分割的修正值QISC/N反映在等于1/N倍無負(fù)載燃油消耗Qidle的引燃噴射量Qidle/K和在全部缸中統(tǒng)一分割的FCCB修正值QFCCB/K的總和中。
然后，如圖10中所示，在步驟S15中計(jì)算當(dāng)前第二學(xué)習(xí)值L2。在等式(5)的基礎(chǔ)上由在步驟S13中獲得的分割的FCCB修正值QFCCB/N和在步驟S14中獲得的分割的ISC修正值QISC/N計(jì)算當(dāng)前學(xué)習(xí)值L2。對(duì)于每個(gè)缸和每個(gè)目標(biāo)燃油壓力PFIN計(jì)算第二學(xué)習(xí)值L2。將第二學(xué)習(xí)值L2寫入圖11B中所示的第二學(xué)習(xí)值圖中，并臨時(shí)儲(chǔ)存在如備用RAM或EEPROM這樣的存儲(chǔ)器中。
等式(5)
L2＝QFCCB/N+QISC/N+(前一L2)＝(QISC+QFCCB)/N+(前一L2)在當(dāng)前壓力水平的共軌壓力下計(jì)算作為噴射量修正值的當(dāng)前第二學(xué)習(xí)值L2，加到對(duì)于每個(gè)噴射的分割的無負(fù)載燃油消耗Qidle/N的分割的噴射量指令值總Q/N上?？商鎿Q地，當(dāng)前第二學(xué)習(xí)值L2可以是對(duì)于TQ脈沖的起動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間修正值。
如果步驟S9的確定結(jié)果是“YES”，也就是說，如果已經(jīng)完成了在E MPa的目標(biāo)燃油壓力PFIN下第二學(xué)習(xí)值L2的計(jì)算，則如下面所述在步驟S16中計(jì)算Q1。然后，在步驟S17中確定Q1是否等于0。如果步驟S17中的確定結(jié)果是“YES”，也就是說，如果沒有噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化或者噴射器老化退化，則Qb、Qc和Q2是相同的。在這種情況下，確定由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素，整個(gè)當(dāng)前學(xué)習(xí)值是發(fā)動(dòng)機(jī)需要噴射量(發(fā)動(dòng)機(jī)需要的噴射量)的增加，并在步驟S18中停止學(xué)習(xí)修正。然后，使當(dāng)前學(xué)習(xí)值無效，并結(jié)束圖6中的控制程序。
如果步驟S17中的確定結(jié)果是“NO”，則在步驟S19中對(duì)于每個(gè)缸和每個(gè)目標(biāo)燃油壓力計(jì)算最終學(xué)習(xí)值(Q1/K或Q1/N)。同時(shí)，將最終學(xué)習(xí)值(Q1/K或Q1/N)寫入圖12中所示形式的圖中，并臨時(shí)儲(chǔ)存在如備用RAM或EEPROM這樣的存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)的最終學(xué)習(xí)值(Q1/K或Q1/N)在下面所示的以等式(6)為基礎(chǔ)對(duì)引燃噴射量進(jìn)行的計(jì)算中反映為噴射量修正值。噴射量修正值可以通過步驟S20中的兩點(diǎn)插入等反映到除引燃學(xué)習(xí)控制中所使用的目標(biāo)燃油壓力之外的燃油壓力(共軌壓力)。這樣，噴射量修正值可以反映到發(fā)動(dòng)機(jī)1的整個(gè)工作范圍。然后，圖6中所示的控制程序結(jié)束。
等式(6)(引燃噴射量)＝(QPLB+QISC×KISC)×QKTHF+QFCCB×KFCCB+(學(xué)習(xí)值)×QKPC×QKNE+QPLCPQ+QINT在等式(6)中，QPLB是用從一個(gè)特性圖獲得的，該特性圖是通過實(shí)驗(yàn)等測量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE、加速器位置ACCP以及基本噴射量之間的關(guān)系而提前制定的，QISC是ISC修正值，KISC是ISC修正值反映系數(shù)，QKTHF是燃油溫度修正系數(shù)，QFCCB是FCCB修正值，KFCCB是FCCB修正值反映系數(shù)，QKPC是學(xué)習(xí)值敏感性修正系數(shù)，QKNE是學(xué)習(xí)值發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速敏感性修正系數(shù)，QPLCPQ是缸內(nèi)部壓力修正系數(shù)，而QINT是相關(guān)修正系數(shù)。學(xué)習(xí)值是用圖12中所示存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的最終學(xué)習(xí)值圖計(jì)算的。對(duì)應(yīng)于除用于引燃學(xué)習(xí)控制之外的燃油壓力的學(xué)習(xí)值是通過兩點(diǎn)插入而計(jì)算的。QPLCPQ和QINT可以是噴射持續(xù)時(shí)間修正值(起動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間修正值)，而不是燃油噴射量修正值。
下面在圖13中所示時(shí)序圖的基礎(chǔ)上對(duì)計(jì)算Q1的方法進(jìn)行說明。
假定對(duì)于穩(wěn)定的空轉(zhuǎn)操作，發(fā)動(dòng)機(jī)需要的噴射量(無負(fù)載需求噴射量)是Amm3/st，如等式(7)所表示的，在多段噴射中將空轉(zhuǎn)噴射量分割成K個(gè)相等的噴射量。如果沒有噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化(噴射器4的實(shí)際噴射量相對(duì)于TQ脈沖持續(xù)時(shí)間的變化)或者噴射器老化退化，則當(dāng)噴射量需求值是Amm3/st，實(shí)際噴射量是Amm3/st。
等式(7)a1+a2+…+aK＝A
其中a1、a2…aK是相對(duì)于基本噴射量或者指令噴射量，K次分割噴射的噴射量指令值。
在等式(7)中，“A”代表實(shí)際噴射量。
在發(fā)動(dòng)機(jī)1的壓縮沖程和膨脹沖程中一個(gè)噴射量被相等地分割N次的情況下，提供下面的等式(8)。
等式(8)a1+a2+…+aN＝A其中a1、a2…aN是對(duì)于N次分割噴射的噴射量指令值。
在噴射器個(gè)體差異Q1、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量都存在的情況下，只有A-Q1的實(shí)際噴射量可以噴射，即使噴射量指令值是A。另外，當(dāng)由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素如空調(diào)器或動(dòng)力轉(zhuǎn)向而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量增加Q2時(shí)，提供如下的等式(9)。
等式(9)a1+a2+…aK＝A-(Q1×K)+Q2等式(10)中示出執(zhí)行ISC修正和FCCB修正的結(jié)果。
等式(10)a1+a2+…aK+(QISC+QFCCB)＝A+Q2因此，提供等式(11)。
等式(11)(QISC+QFCCB)＝Q1×K+Q2然后，將結(jié)果臨時(shí)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中，如備用RAM或EEROM如等式(12)中所示的Qb。
等式(12)(QISC+QFCCB)＝Q1×K+Q2＝Qb接下來，當(dāng)在穩(wěn)定空轉(zhuǎn)狀態(tài)下每次燃燒的噴射頻率改變成N次時(shí)，提供下面的等式(13)。
等式(13)a1+a2+…+aN＝A-(Q1×N)+Q2如果執(zhí)行ISC修正和FCCB修正，則提供下面的等式(14)。
等式(14)a1+a2+…+aN+(QISC+QFCCB)＝A+Q2因此，提供下面的等式(15)。
等式(15)(QISC+QFCCB)＝Q1×N+Q2將結(jié)果臨時(shí)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中，如備用RAM或EEROM，如等式(12)中所示的Qc。
等式(16)(QISC+QFCCB)＝Q1×N+Q2＝Qc然后，在臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的Qb和Qc之間的噴射量差(α)的基礎(chǔ)上，如等式(17)、等式(18)和等式(19)中所示計(jì)算對(duì)應(yīng)于噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量的最終學(xué)習(xí)值。
等式(17)Qc-Qb＝α＝(Q1×N+Q2)-(Q1×K+Q2)
等式(18)α＝(N-K)×Q1等式(19)Q1＝α/(N-K)這樣可以正確計(jì)算出對(duì)應(yīng)于噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量的作為最終學(xué)習(xí)值(噴射量修正值)的Q1/K或Q1/N。有了ISC修正值和FCCB修正值，可以從由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的增加中辨別出噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量，而不考慮由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的變化。如果Q1等于0，也就是說如果不存在噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量，則如等式(12)和(16)中所示Qb和Qc等于Q2。因此，不產(chǎn)生噴射量差。在這種情況下，確定全部當(dāng)前學(xué)習(xí)值是由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的增加。然后，停止學(xué)習(xí)修正，并使當(dāng)前學(xué)習(xí)值無效。
通常，指令噴射量QFIN是通過將噴射量修正值加到根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的工作狀態(tài)或工作條件設(shè)定的基本噴射量上而計(jì)算的。根據(jù)指令噴射量QFIN和共軌NPC計(jì)算的噴射量指令值可以由下面所示的等式(20)代表。
等式(20)(噴射量指令值)＝(基本噴射量)+(噴射量修正值)＝(基本噴射量)+(ISC修正值+FCCB修正值)ISC修正值和FCCB修正值包括Q1和Q2。Q1對(duì)應(yīng)于噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量。Q2對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的變化。
如圖13中所示，當(dāng)多段噴射中每次燃燒的噴射頻率從多段噴射中每次燃燒的噴射頻率穩(wěn)定在K次(例如5次)(穩(wěn)定空轉(zhuǎn)狀態(tài)，其中建立了學(xué)習(xí)修正執(zhí)行條件)的一個(gè)狀態(tài)切換到N次(例如3次)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量是恒定的。圖13中，Qcom代表噴射量指令值。
等式(21)(基本噴射量)+(Q1×K)+Q2＝(基本噴射量)+(Q1×N)+Q2-α等式(22)Q1＝α/(N-K)因此，通過改變?cè)诜€(wěn)定空轉(zhuǎn)狀態(tài)下多段噴射中每次燃燒的噴射頻率，并檢測在此時(shí)噴射量指令值或噴射量的差，可以計(jì)算出噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量，而不考慮發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的改變。因此，可以從噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量中辨別出由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的增加。
這樣，可以防止由于錯(cuò)誤學(xué)習(xí)和錯(cuò)誤修正或過度學(xué)習(xí)和過度修正而導(dǎo)致的對(duì)于每次燃燒的每次噴射的修正值的過度修正。結(jié)果，可以防止在發(fā)動(dòng)機(jī)1的廢氣性能(廢氣排放)中的燃燒噪音、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)或退化。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的變化，特別是由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量，可以從噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量中辨別出來。因此，可以檢測出施加了發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載如電負(fù)荷的狀態(tài)。結(jié)果，可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)于噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量的噴射量修正值(學(xué)習(xí)值)，不包括由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的變化。這樣，所瞄準(zhǔn)的噴射量或噴射器起動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間可持續(xù)提供，直到下一次計(jì)算學(xué)習(xí)值。結(jié)果，防止了發(fā)動(dòng)機(jī)性能的退化。
另外，即使對(duì)于包括由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的變化的第一學(xué)習(xí)值和第二學(xué)習(xí)值，也可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)于噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量的正常噴射量修正值(學(xué)習(xí)值)，而不包括由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的變化。因此，可以放松引燃學(xué)習(xí)執(zhí)行條件。結(jié)果，可以在較寬范圍內(nèi)建立引燃學(xué)習(xí)執(zhí)行條件。
本實(shí)施例中，在不限于空轉(zhuǎn)操作中的目標(biāo)燃油壓力(PFIN)的多個(gè)不同的共軌壓力下，對(duì)每個(gè)缸計(jì)算出對(duì)應(yīng)于噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量的噴射量修正值。因此，在正常操作中，各學(xué)習(xí)值可以反映到較寬的操作區(qū)域中。因此，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)1的整個(gè)操作區(qū)域中提供噴射器起動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間與引燃噴射量之間的理想修正。
此外，還通過實(shí)行兩點(diǎn)插入等來計(jì)算對(duì)應(yīng)于除A、B、C、D和E之外的目標(biāo)噴射壓力。因此，除引燃學(xué)習(xí)控制中的燃油噴射壓力之外，在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的學(xué)習(xí)值可以作為實(shí)際燃油噴射的全部使用區(qū)域中的噴射量修正值反映在引燃噴射量的計(jì)算中。因此，總可以提供指令噴射脈沖持續(xù)時(shí)間(噴射器起動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間)與引燃噴射量之間的理想相關(guān)。(第二實(shí)施例)
接下來，在圖14的基礎(chǔ)上說明根據(jù)第二實(shí)施例的引燃學(xué)習(xí)控制方法。
第二實(shí)施例中，即使沒有計(jì)算作為最終噴射量修正值的Q1和作為由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的增加量的Q2，也可從存儲(chǔ)器中讀取對(duì)應(yīng)于例如A MPa目標(biāo)燃油壓力PFIN的第一學(xué)習(xí)值。然后，在下面步驟S31中所示的等式(23)的基礎(chǔ)上計(jì)算出對(duì)于K次噴射的Qb。
等式(23)(QISC+QFCCB)＝Q1×K+Q2＝Qb其中Q1表示噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量，Q2表示發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的變化，K表示多段噴射中每次燃燒的噴射頻率。
然后，從存儲(chǔ)器中讀取對(duì)應(yīng)于A MPa目標(biāo)燃油壓力的第二學(xué)習(xí)值，并在下面步驟S32中所示的等式(24)的基礎(chǔ)上計(jì)算N次噴射的Qc。
等式(24)(QISC+QFCCB)＝Q1×N+Q2＝Qc在等式(24)中，Q1表示噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量，Q2表示發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的變化，K表示多段噴射中每次燃燒的噴射頻率。
然后，在步驟S33中確定Qb與Qc之間的噴射量差值是否等于或大于一個(gè)參考值D。如果確定結(jié)果是“YES”，也就是說，如果如下面等式(25)所示噴射量差值等于或大于參考值D，則可以確定存在噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化或者噴射器老化退化量。然后，在步驟S34中，將用于顯示噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量存在的標(biāo)記“fd”設(shè)定為1。
等式(25)｜Qc-Qb｜≥D其中D是常數(shù)。
如果步驟S33中的確定結(jié)果是“NO”，也就是說，如果如下面所示等式(26)中所示差值小于參考值D，則確定只存在由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的改變。然后，在步驟S35中，將標(biāo)記fd設(shè)定為0。
等式(26)｜Qc-Qb｜＜D其中D是常數(shù)。(改型實(shí)施例)這些實(shí)施例中，本發(fā)明應(yīng)用于柴油機(jī)的共軌式燃油噴射系統(tǒng)的引燃噴射量學(xué)習(xí)控制裝置。可替換地，本發(fā)明還可應(yīng)用于這樣的內(nèi)燃機(jī)的噴射量控制系統(tǒng)，該內(nèi)燃機(jī)沒有設(shè)置共軌，而是設(shè)置了電控型的分配型燃油泵或者電控型的柱型燃油噴射泵等。這些實(shí)施例中，使用具有電磁型燃油噴射閥的噴射器4?？商鎿Q地，也可使用具有壓電型燃油噴射閥的噴射器。可將主噴射之前完成的引燃噴射(預(yù)噴射)的頻率任意地設(shè)定為一次或多次。可替換地，還可將主噴射之后完成的引燃噴射(后噴射)的頻率任意地設(shè)定為0次，一次或多次。
這些實(shí)施例中，在圖5中所示控制程序的步驟S4和步驟S12中，將噴射量精確地等分為K次或N次噴射。噴射量不需要精確等分。例如，當(dāng)總Q5mm3/st時(shí)，噴射量可基本上等分為1mm3/st、1mm3/st、1mm3/st和2mm3/st的4次噴射。在這種情況下，可通過根據(jù)某一分割方法，如1∶1∶1∶2的比例分配，或者等分配而適當(dāng)?shù)胤从?，將FCCB修正值和ISC修正值反映到各噴射中。然后，在圖5和6中所示控制程序的步驟S7、S15和S19中計(jì)算出學(xué)習(xí)值。這樣可以計(jì)算基本上等同于這些實(shí)施例的效果。
這些實(shí)施例中，將備用RAM或EEPROM用作已學(xué)習(xí)的修正值存儲(chǔ)裝置。可替換地，可將由引燃學(xué)習(xí)控制更新的前一學(xué)習(xí)值或當(dāng)前學(xué)習(xí)值存儲(chǔ)在永久存儲(chǔ)器中，如EPROM或閃存，或者其它存儲(chǔ)介質(zhì)如DVD-ROM、CD-ROM或軟盤中，而不是備用RAM或EEPROM中。同樣在這種情況下，即使在關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)(IG/OFF)或者從鑰匙筒中拉出發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙之后，也可保存所存儲(chǔ)的內(nèi)容。
這些實(shí)施例中，本發(fā)明應(yīng)用于共軌式燃油噴射系統(tǒng)中，該系統(tǒng)能夠通過多次驅(qū)動(dòng)一個(gè)特定缸的噴射器4的電磁閥而在發(fā)動(dòng)機(jī)1的壓縮沖程和膨脹沖程中完成包括至少兩次燃油噴射的多段噴射(例如引燃噴射和主噴射)?？商鎿Q地，本發(fā)明可應(yīng)用于這樣的內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)，該內(nèi)燃機(jī)能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)1的壓縮沖程和膨脹沖程中完成包括三次噴射(例如一次引燃噴射、一次主噴射和一次后噴射構(gòu)成的一組，或者一次引燃噴射、一次預(yù)噴射和一次主噴射構(gòu)成的一組)的多段噴射。
可替換地，本發(fā)明可應(yīng)用于這樣的內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)1的壓縮沖程和膨脹沖程中完成包括四次噴射(例如一次引燃噴射、一次主噴射、一次后噴射和一次二次噴射構(gòu)成的一組，或者一次引燃噴射、一次預(yù)噴射、一次主噴射和一次后噴射構(gòu)成的一組)的多段噴射?？商鎿Q地，本發(fā)明可應(yīng)用于這樣的內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)，該內(nèi)燃機(jī)能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)1的壓縮沖程和膨脹沖程中完成包括五次噴射(例如一次引燃噴射、一次預(yù)噴射、一次主噴射、一次后噴射和一次二次噴射構(gòu)成的一組，或者三次引燃噴射、一次主噴射和一次后噴射構(gòu)成的一組)的多段噴射?？商鎿Q地，本發(fā)明可應(yīng)用于這樣的內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)，該內(nèi)燃機(jī)能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)1的壓縮沖程和膨脹沖程中完成包括六次噴射(例如四次或更多次引燃噴射、一次主噴射和一次后噴射的一組，或者三次或更多次引燃噴射、一次主噴射和兩次或更多次后噴射的一組)的多段噴射。
這些實(shí)施例中，當(dāng)目標(biāo)燃油PFIN例如是A MPa時(shí)，計(jì)算(檢測)Qb和Qc之間的噴射量差值?？商鎿Q地，當(dāng)目標(biāo)燃油PFIN例如是B MPa、C MPa、D MPa或E MPa時(shí)，計(jì)算(檢測)Qb和Qc之間的噴射量差值?？商鎿Q地，可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的每個(gè)缸并對(duì)每個(gè)目標(biāo)燃油壓力計(jì)算(檢測)Qb和Qc之間的和噴射量差值。相反地，只能對(duì)特定的缸(例如#1缸)計(jì)算Qb和Qc之間的噴射量差值，所計(jì)算的噴射量差值可反映到其它缸中。
本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)限制于所公開的實(shí)施例，而是可以在不脫離本發(fā)明的精神的情況下以多種其它方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)(1)的燃油噴射量控制系統(tǒng)，其中通過將一個(gè)噴射量修正值加到根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的工作狀態(tài)或工作條件設(shè)定的一個(gè)基本噴射量上而計(jì)算一個(gè)指令噴射量，根據(jù)該指令噴射量和一個(gè)燃油噴射壓力計(jì)算一個(gè)噴射量指令值，并根據(jù)該噴射量指令值驅(qū)動(dòng)一個(gè)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的缸中的噴射器(4)，其特征在于多段噴射頻率切換裝置(10)，用于當(dāng)檢測到發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的一個(gè)預(yù)定工作狀態(tài)或預(yù)定工作條件時(shí)將多段噴射中每次燃燒的噴射頻率從K次切換到N次，其中在壓縮沖程和膨脹沖程中完成多段噴射，通過多次驅(qū)動(dòng)噴射器(4)將燃油多次噴射到缸中；第一等分修正裝置(S4，S5，S6)，用于當(dāng)噴射頻率切換到K次時(shí)對(duì)每個(gè)缸將指令噴射量分割成K次，用于檢測每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化，用于將每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化與全部缸的轉(zhuǎn)速變化的平均值進(jìn)行比較，用于用一個(gè)第一修正值修正每個(gè)缸每個(gè)噴射的噴射量，從而在完成K次分割噴射的同時(shí)均衡全部缸的轉(zhuǎn)速變化，用于檢測全部缸的平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，用于將平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與一個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，并且用于用一個(gè)第二修正值修正對(duì)于全部缸一致的每個(gè)噴射的噴射量，從而在完成K次分割噴射的同時(shí)將平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速；第二等分修正裝置(S12，S13，S14)，用于當(dāng)噴射頻率切換到N次時(shí)對(duì)每個(gè)缸將指令噴射量分割成N次噴射，用于檢測每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化，用于將每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化與全部缸的轉(zhuǎn)速變化的平均值與全部缸的轉(zhuǎn)速變化的平均值進(jìn)行比較，用于用一個(gè)第三修正值修正對(duì)于每個(gè)缸的每個(gè)噴射的噴射量，從而在完成N次分割噴射的同時(shí)均衡全部缸的轉(zhuǎn)速變化，用于檢測全部缸的平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，用于將該平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與該目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，并且用于用一個(gè)第四修正值修正對(duì)于全部缸一致的每個(gè)噴射的噴射量，從而在完成N次分割噴射的同時(shí)將平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速；第一修正值確定裝置(S5，S6)，用于根據(jù)當(dāng)多段噴射中每次燃燒的噴射頻率切換到K次時(shí)檢測到的每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化值與全部缸的轉(zhuǎn)速變化平均值之間的偏差而計(jì)算每個(gè)缸的第一修正值，并且用于計(jì)算將該平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速所需要的第二修正值；第二修正值確定裝置(S13，S14)，用于根據(jù)當(dāng)多段噴射中每次燃燒的噴射頻率切換到N次時(shí)檢測到的每個(gè)缸的轉(zhuǎn)速變化值與全部缸的轉(zhuǎn)速變化平均值之間的偏差而計(jì)算每個(gè)缸的第三修正值，并且用于計(jì)算將該平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速所需要的第四修正值；錯(cuò)誤修正辨別裝置(S16，S17，S18，S19，S31，S32，S33，S34，S35)，用于在一個(gè)第一噴射量指令值與一個(gè)第二噴射量指令值之間在噴射量指令值上的改變或者在噴射量上的差別的基礎(chǔ)上，從發(fā)動(dòng)機(jī)需求的噴射量中辨別出噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量，其中該第一噴射量指令值是該噴射量指令值、該第一修正值和該第二修正值之和，該第二噴射量指令值是該噴射量指令值、該第三修正值和該第四修正值之和。
2.如權(quán)利要求1所述的噴射量控制系統(tǒng)，其特征在于錯(cuò)誤修正辨別裝置(S31，S32，S33，S34，S35)確定如果第一噴射量指令值與第二噴射量指令值之間的差值等于或大于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，是否存在噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量，而錯(cuò)誤修正辨別裝置(S31，S32，S33，S34，S35)確定如果第一噴射量指令值與第二噴射量指令值之間的差值小于該預(yù)定值，則只存在由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量。
3.如權(quán)利要求1所述的噴射量控制系統(tǒng)，其特征在于學(xué)習(xí)值存儲(chǔ)裝置(S7，S19)，用于存儲(chǔ)由于將每個(gè)缸的第一修正值除以K而獲得的一個(gè)值、由于將第二修正值除以K而獲得的另一個(gè)值以及作為每個(gè)缸的更新學(xué)習(xí)值的前一學(xué)習(xí)值之和，其中該更新學(xué)習(xí)值是對(duì)應(yīng)于噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量的多段噴射中每次燃燒的噴射量修正值，或者應(yīng)用于多段噴射中每次燃燒的噴射器上的一個(gè)通電時(shí)間修正值。
4.如權(quán)利要求1所述的噴射量控制系統(tǒng)，其特征在于學(xué)習(xí)值存儲(chǔ)裝置(S15，S19)，用于存儲(chǔ)由于將每個(gè)缸的第三修正值除以N而獲得的一個(gè)值、由于將第四修正值除以N而獲得的另一個(gè)值以及作為每個(gè)缸的更新學(xué)習(xí)值的前一學(xué)習(xí)值之和，其中該更新學(xué)習(xí)值是對(duì)應(yīng)于噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量的多段噴射中每次燃燒的噴射量修正值，或者應(yīng)用于多段噴射中每次燃燒的噴射器上的一個(gè)通電時(shí)間修正值。
5.如權(quán)利要求3或4所述的噴射量控制系統(tǒng)，其特征在于學(xué)習(xí)值反映裝置(S20)，用于將由學(xué)習(xí)值存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的學(xué)習(xí)值反映到每個(gè)缸的多段噴射中每次燃燒的每個(gè)噴射的噴射量的計(jì)算中，或者反映到每個(gè)缸的多段噴射中每次燃燒的噴射器的通電時(shí)間的計(jì)算中。
6.如權(quán)利要求1至5中任一所述的噴射量控制系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)檢測到一個(gè)低負(fù)載或者低轉(zhuǎn)速狀態(tài)時(shí)，當(dāng)檢測到一個(gè)穩(wěn)定空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，或者當(dāng)檢測到其中車輛運(yùn)行速度等于或小于一個(gè)預(yù)定值、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等于或小于一個(gè)預(yù)定值、加速器位置等于或小于一個(gè)預(yù)定值且指令噴射量等于或小于一個(gè)預(yù)定值這樣一個(gè)狀態(tài)時(shí)，檢測發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的預(yù)定工作狀態(tài)或預(yù)定工作條件。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機(jī)(1)的噴射量控制系統(tǒng)，其儲(chǔ)存一個(gè)值Qb，該值Qb是對(duì)應(yīng)于在發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的空轉(zhuǎn)穩(wěn)定狀態(tài)下多段噴射中每次燃燒的K次噴射頻率的一個(gè)FCCB修正值和一個(gè)ISC修正值之和。該系統(tǒng)儲(chǔ)存一個(gè)值Qc，該值Qc是對(duì)應(yīng)于N次噴射頻率的FCCB修正值和ISC修正值之和。在值Qb與Qc之差的基礎(chǔ)上，計(jì)算一個(gè)最終學(xué)習(xí)值(Q1/K或Q1/N)。這樣，就可以從由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)需求噴射量的增加中辨別出噴射器個(gè)體差異、缸間噴射量變化和噴射器老化退化量。
文檔編號(hào)F02D41/34GK1469037SQ03149148
公開日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2003年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月20日
發(fā)明者川口喜生, 彥, 竹內(nèi)克彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝