專利名稱：通過學(xué)習控制以補償實際與目標噴射量的燃料噴射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及燃料噴射系統(tǒng)，它可用于機動車內(nèi)燃機以學(xué)習燃料噴 射器實際噴出的燃料量與目標量的偏差以產(chǎn)生校正值，所述校正值用于校 正燃料噴射器將被打開以便理想地噴出燃料的持續(xù)時間，本發(fā)明尤其涉及 被設(shè)計成用于具體確定系統(tǒng)中發(fā)生的故障的這種燃料噴射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已有用于柴油發(fā)動機的已知燃料噴射系統(tǒng)，它被設(shè)計成在燃料主噴射 之前噴出少量燃料進入發(fā)動機(通常稱為引燃噴射)，以減小燃燒噪聲或
NOx排放。但是，在引燃噴射中從燃料噴射器實際噴出的燃料量與目標量 的偏差將導(dǎo)致引燃噴射的有益功效降低。
為避免上述問題，日本專利首次公開2005-155360提出一種在柴油發(fā)動 機減速時被啟動的學(xué)習控制系統(tǒng)，沒有燃料被噴入柴油發(fā)動機。具體地， 學(xué)習控制系統(tǒng)指示燃料噴射器通過單次噴射噴出目標燃料量進入柴油發(fā)動 機，對所導(dǎo)致的發(fā)動機速度變化采樣以計算從燃料噴射器實際噴出的燃料 量，并根據(jù)目標量與實際噴出的燃料量(下文也稱為實際噴射量)之間的 差異確定用于燃料噴射器噴射燃料的噴射持續(xù)時間(即燃料噴射器被打開 的持續(xù)時間)的校正量。
例如在引燃噴射情況下，具有上述類型學(xué)習控制功能的燃料噴射系統(tǒng) 確保將所需燃料量噴射進入柴油發(fā)動機的精確度，但是其并沒有被設(shè)計成 可識別所學(xué)習的實際與目標量偏差(即，校正值)中誤差的原因。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明主要目的是避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點。
本發(fā)明另一目的是提供一種燃料噴射系統(tǒng)，其被設(shè)計成執(zhí)行將噴入內(nèi) 燃機的燃料量的學(xué)習控制并具體確定學(xué)習控制的結(jié)果中誤差的原因。
根據(jù)本發(fā)明一個方面，提供一種可用于機動車共軌燃料噴射系統(tǒng)的多
氣缸內(nèi)燃機的燃料噴射系統(tǒng)。所述燃料噴射系統(tǒng)包括(a)多個燃料噴射
器，每個燃料噴射器將燃料噴入內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個中；和(b)運 行以執(zhí)行學(xué)習控制功能、學(xué)習誤差確定功能和故障具體確定功能的噴射控 制器。當發(fā)動機處于給定條件下學(xué)習控制功能被執(zhí)行以便將從每一燃料噴 射器噴出的燃料壓力調(diào)節(jié)為每個給定學(xué)習壓力。學(xué)習控制功能運行以將燃 料的學(xué)習噴射噴入發(fā)動機以便對所導(dǎo)致的發(fā)動機工作條件的變化采樣，以 計算實際噴射量并計算使實際噴射量接近目標量所需的噴射校正值，所述 實際噴射量是預(yù)計已從每一燃料噴射器噴出的燃料量。學(xué)習誤差確定功能 確定在對多個燃料噴射器中每個燃料噴射器的多個學(xué)習壓力中的一個學(xué)習 壓力下計算的每一噴射校正值是否存在誤差。故障具體確定功能分析學(xué)習 誤差確定功能的確定結(jié)果以具體確定與燃料噴射系統(tǒng)相關(guān)發(fā)生的故障。
在本發(fā)明優(yōu)選模式中，學(xué)習控制功能執(zhí)行學(xué)習操作以噴射燃料的學(xué)習 噴射，以計算在對多個燃料噴射器中每個燃料噴射器的每一學(xué)習壓力下的 實際噴射量。學(xué)習控制功能確定每次學(xué)習操作被執(zhí)行時其中給定條件已滿 足且每一學(xué)習壓力被達到的學(xué)習條件是否滿足，且當故障具體確定功能確 定在給定時段內(nèi)連續(xù)未滿足學(xué)習條件時，所述噴射控制器停止執(zhí)行學(xué)習控 制功能以確定在燃料噴射系統(tǒng)中發(fā)生故障。
學(xué)習控制功能執(zhí)行學(xué)習操作以噴射燃料的學(xué)習噴射，以便以給定次數(shù) 計算在對多個燃料噴射器中每個燃料噴射器的每一學(xué)習壓力下的實際噴射 量以確定噴射校正值。學(xué)習控制功能確定每次學(xué)習操作被執(zhí)行時實際噴射 量的數(shù)值是否異常。當實際噴射量的數(shù)值被確定為異常，學(xué)習控制功能放 棄實際噴射量的數(shù)值并另外地執(zhí)行學(xué)習操作以重新計算所放棄的實際噴射 量的數(shù)值。
學(xué)習控制功能在每一學(xué)習范圍執(zhí)行學(xué)習操作給定的次數(shù)以確定噴射校 正值，每一學(xué)習范圍根據(jù)對一個燃料噴射器的一個學(xué)習壓力來限定。當學(xué) 習控制功能在一個學(xué)習范圍多次確定實際噴射量的數(shù)值為異常時，學(xué)習控 制功能確定所述一個學(xué)習范圍為候選附加學(xué)習壓力，在所述候選附加學(xué)習 壓力下學(xué)習操作將被執(zhí)行以再次計算實際噴射量，以便確定噴射校正值并 在另一學(xué)習壓力下啟動學(xué)習操作，當在對所有燃料噴射器的所有學(xué)習壓力 下的學(xué)習操作已經(jīng)完成時，學(xué)習控制功能在候選附加學(xué)習壓力下啟動學(xué)習 操作以學(xué)習噴射校正值。這使得僅利用已被正確確定的實際噴射量可精確
計算噴射校正值，而不會使它們不利地降低，這防止噴射校正值因噪聲出 現(xiàn)異常，以避免確定燃料噴射系統(tǒng)中發(fā)生某些故障時的誤差。
當噴射校正值超過給定安全值時，學(xué)習誤差確定功能確定噴射校正值 存在誤差。
學(xué)習控制功能執(zhí)行學(xué)習操作以噴射燃料的學(xué)習噴射，以便以給定次數(shù) 計算在對多個燃料噴射器中每個燃料噴射器的每一學(xué)習壓力下的實際噴射 量以確定噴射校正值。當被確定以在一個學(xué)習壓力下計算噴射校正值的實 際噴射量的標準偏差超過給定可接受數(shù)值時，學(xué)習誤差確定功能可確定噴 射校正值存在誤差。
學(xué)習控制功能可設(shè)計成執(zhí)行學(xué)習操作以噴射燃料的學(xué)習噴射，以便以 給定次數(shù)計算在對多個燃料噴射器中每個燃料噴射器的每一學(xué)習壓力下的 實際噴射量以確定噴射校正值，同時改變在每一學(xué)習操作中多個燃料噴射 器中每個燃料噴射器噴出燃料的噴射持續(xù)時間。學(xué)習控制功能可利用實際 噴射量和噴射持續(xù)時間的組合估計每一燃料噴射器的噴射特性并根據(jù)噴射 特性計算噴射校正值。當噴射特性在給定范圍之外時，學(xué)習誤差確定功能 確定噴射校正值存在誤差。
當學(xué)習誤差確定功能確定對一個燃料噴射器所獲得的噴射校正值存在 多個誤差時，故障具體確定功能具體確定與對應(yīng)一個燃料噴射器相關(guān)發(fā)生 的故障。
當學(xué)習誤差確定功能確定在一個學(xué)習壓力下所獲得的噴射校正值存在 多個誤差時，故障具體確定功能具體確定與內(nèi)燃機相關(guān)發(fā)生的故障。
當學(xué)習誤差確定功能確定在兩個或多個學(xué)習壓力下所獲得的噴射校正 值存在多個誤差時，故障具體確定功能具體確定與內(nèi)燃機相關(guān)發(fā)生的故障。
當存在多個噴射校正值分別被確定為具有誤差時，故障具體確定功能
具體確定與燃料噴射系統(tǒng)相關(guān)發(fā)生的故障。這通過圖3 (b)中的步驟360 和370實現(xiàn)。
當確定其中一個噴射校正值存在誤差時，學(xué)習誤差確定功能通過學(xué)習 控制功能的操作重新學(xué)習所述一個噴射校正值。
當學(xué)習誤差確定功能確定重新學(xué)習的噴射校正值具有誤差時，故障具 體確定功能具體確定與重新學(xué)習的噴射校正值對應(yīng)的一個燃料噴射器相關(guān) 發(fā)生的故障。
當學(xué)習誤差確定功能在一個周期中確定在一個學(xué)習壓力下所獲得的、 并且其中每個被確定為具有誤差的噴射校正值的數(shù)量大于兩個或多個的給 定數(shù)值，故障具體確定功能確定發(fā)生壓力故障，所述壓力故障是在所述一 個學(xué)習壓力下與內(nèi)燃機的操作相關(guān)的故障。在所述一個噴射校正值被重新 學(xué)習之后，學(xué)習誤差確定功能減小用于確定在隨后周期中在所述一個學(xué)習 壓力下是否發(fā)生壓力故障的給定數(shù)值。這確保在選擇為在隨后周期中再次 學(xué)習的所述一個學(xué)習壓力下確定存在壓力故障的精確度。
當壓力故障被確定在學(xué)習誤差確定功能通過學(xué)習控制功能的操作重新 學(xué)習所述一個噴射校正值之前和之后發(fā)生時，故障具體確定功能具體確定
壓力故障已經(jīng)發(fā)生。這可通過圖3 (b)中的步驟270至350依次實現(xiàn)。
學(xué)習誤差確定功能可被設(shè)計成確定在對每一燃料噴射器的相應(yīng)學(xué)習壓 力下所計算的噴射校正值是否存在誤差。故障具體確定功能分析學(xué)習誤差 確定功能的確定結(jié)果以確定是否發(fā)生不同類型的故障。當確定發(fā)生不同類 型的故障時，故障具體確定功能選擇不同類型故障中優(yōu)先級最高的一個、 并輸出指示它的信號。


可通過下文詳述以及本發(fā)明優(yōu)選實施例的附圖充分理解本發(fā)明，但是 所述優(yōu)選實施例不應(yīng)視為將本發(fā)明僅限于具體確定實施例、而僅用于說明 和理解目的。
在以下各圖中
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射系統(tǒng)的方框圖2為顯示列出噴射校正值(即，所學(xué)習的數(shù)值)的所學(xué)習的數(shù)值數(shù) 據(jù)圖的視圖，在內(nèi)燃機的每一氣缸的每一學(xué)習范圍中計算一個數(shù)值；
圖3 (a)和圖3 (b)顯示學(xué)習控制程序的流程圖，學(xué)習控制程序由圖 1的燃料噴射系統(tǒng)執(zhí)行，以學(xué)習實際噴射量并分析這種學(xué)習操作的結(jié)果，從 而具體確定燃料噴射系統(tǒng)和內(nèi)燃機中發(fā)生的故障，實際噴射量是預(yù)計已經(jīng) 從每一燃料噴射器實際噴出的燃料量；以及
圖4為顯示燃料噴射器的噴射特性的視圖，所述噴射特性是燃料噴射 器保持打開的持續(xù)時間與從燃料噴射器實際噴出的燃料量之間的關(guān)系。
具體實施例方式
參見附圖，特別參見圖1，其中顯示了根據(jù)本發(fā)明的蓄能式燃料噴射系 統(tǒng)10。
此處所指的蓄能式燃料噴射系統(tǒng)10被設(shè)計成將燃料供給到例如機動車 四缸柴油發(fā)動機2，其它主要包括共軌20、燃料噴射器30以及電子控制單 元(ECU) 50。共軌20作為在其中以受控高壓儲存燃料的蓄能器。燃料噴 射器30被安裝在柴油發(fā)動機2的每一氣缸中，運行以將從共軌20供給的 燃料噴入柴油發(fā)動機2的燃燒室。ECU 50運行以控制燃料噴射系統(tǒng)10的 全部操作。
燃料噴射系統(tǒng)10也包括進給泵14和高壓泵16。進給泵14運行以從燃 料箱12泵送燃料并進給到高壓泵16。高壓泵16運行以增壓并輸送燃料到 共軌20。
高壓泵16是一種典型結(jié)構(gòu)，其中，柱塞隨柴油發(fā)動機2的凸輪軸的凸 輪的旋轉(zhuǎn)進行往復(fù)運動，以對吸入壓力室的燃料增壓。高壓泵16配備有吸 入控制閥18，吸入控制閥18控制柱塞在吸氣沖程中從進給泵14吸入的燃 料的流速。
共軌20其中安裝有測量共軌20中的燃料壓力(以下也被稱為軌壓) 的壓力傳感器22、以及從共軌20排出燃料到燃料箱12以降低軌壓的減壓 閥24。
燃料噴射系統(tǒng)10也包括速度傳感器32、加速器位置傳感器34、冷卻 劑溫度傳感器36、以及吸入空氣溫度傳感器38。速度傳感器32運行以測 量柴油發(fā)動機2的速度7V￡。加速器位置傳感器34運行以測量駕駛員對加 速器踏板位置的作用或加速器踏板位置^CC (它對應(yīng)于節(jié)流閥的打開位 置)。冷卻劑溫度傳感器38運行以測量柴油發(fā)動機2的冷卻劑的溫度T/f『。 吸入空氣溫度傳感器38運行以測量充入柴油發(fā)動機2的吸入空氣的溫度
ECU 50通過由CPU、 ROM與RAM組成的典型微型計算機實現(xiàn)。CPU 運行以執(zhí)行存儲在ROM中的控制程序，以控制燃料噴射系統(tǒng)10的全部操 作。
ECU50對從壓力傳感器22、傳感器32、 34、 36和38的輸出采樣，并 控制共軌20中的壓力、從燃料噴射器30將被噴出的燃料量、以及燃料噴
射器30的噴射時機。
具體地，ECU 50運行(a)以根據(jù)柴油發(fā)動機2的工作狀況以已知方 式計算共軌20中的目標壓力(即，從燃料噴射器30將噴出的燃料的目標 壓力，它以下也被稱為目標噴射壓力)，并控制吸入控制閥18與減壓閥24 的啟動，以使由壓力傳感器22測得的共軌20壓力在反饋控制模式下與目 標壓力一致(以下也被稱為共軌壓力控制)；以及(b)以根據(jù)柴油發(fā)動機 2的工作狀況計算從燃料噴射器30將被噴出的目標燃料量，并在給定噴射 時機打開每一燃料噴射器30達一定噴射持續(xù)時間，所述噴射持續(xù)時間選擇 為在常規(guī)燃料噴射控制模式下將燃料噴入柴油發(fā)動機2的一個氣缸的目標 量的函數(shù)(以下也被稱為燃料噴射控制)。
ECU 50也被設(shè)計為在常規(guī)燃料噴射控制模式下在主噴射之前進行如 上所述的引燃噴射。通常，在引燃噴射模式下通過每一燃料噴射器30噴射 燃料的精確度主要取決于將從ECU 50被輸出到每一燃料噴射器30的驅(qū)動 信號脈沖寬度(即，每一燃料噴射器30將保持打開的持續(xù)時間，換句話說， 從每一燃料噴射器30將被噴出的目標燃料量)與從燃料噴射器30實際噴 出的燃料量(以下也被稱為實際噴射量或噴射量Q)的偏差。
為補償上述目標與實際噴射量的偏差，ECU 50在其中儲存列出所學(xué)習 的數(shù)值G的所學(xué)習的數(shù)值數(shù)據(jù)圖，所學(xué)習的數(shù)值G是校正燃料噴射器30 打開持續(xù)時間(即將被輸出的驅(qū)動信號的脈沖寬度)以消除目標與實際噴 射量的偏差所需的噴射校正值。在常規(guī)燃料噴射控制模式下，ECU 50選擇 其中一個噴射校正值以校正引燃噴射模式下對應(yīng)的一個燃料噴射器30的打
開持續(xù)時間，使得實際噴射量與目標量一致。
圖2顯示列出噴射校正值G"7至G"4 (即，所學(xué)習的數(shù)值)的所學(xué)習 的數(shù)值數(shù)據(jù)圖，如下文詳述，在每一學(xué)習范圍中計算的一個數(shù)值根據(jù)在噴 射量學(xué)習模式下從噴射器30將被噴出的燃料的壓力(即共軌20中的壓力) 離散量級分類。學(xué)習范圍對于柴油發(fā)動機2的各個氣缸#1、 #2、 #3和#4被 預(yù)先確定。在噴射量學(xué)習模式下將被噴出的燃料壓力的量級在下文也被稱 為學(xué)習壓力。噴射校正值G"7至G"4 (大體以G表示)被初始重置為出廠 默認值，并在當滿足給定學(xué)習條件時進入的噴射量學(xué)習模式下更新。
圖3 (a)與圖3 (b)顯示將由ECU 50執(zhí)行的一系列邏輯步驟或?qū)W習 控制/故障具體確定程序的流程圖，以確定在每一燃料噴射器30的每一壓力
范圍內(nèi)的實際噴射量Q與所學(xué)習的數(shù)值G、并利用所學(xué)習的數(shù)值G和實際 噴射量Q監(jiān)測在燃料噴射系統(tǒng)10 (包括柴油發(fā)動機2)中發(fā)生的故障。
當ECU50進入噴射量學(xué)習模式時，程序進行至步驟110，在該步驟中 學(xué)習啟動任務(wù)被執(zhí)行，以搜索或選擇在這個程序周期中噴射校正值將在其 中被計算的一個學(xué)習范圍，確定在所選擇的一個學(xué)習范圍中將被噴出的燃 料的壓力(即，對應(yīng)的一個學(xué)習壓力)作為共軌20中的目標壓力，并通過 如上所述共軌壓力控制將共軌20中的壓力調(diào)節(jié)至目標壓力。
程序進行至步驟120，在該步驟中確定在預(yù)定學(xué)習時段內(nèi)是否滿足學(xué)習 條件。
具體地，當共軌20中的壓力已達到目標壓力時，柴油發(fā)動機2減速， 且無燃料被噴入柴油發(fā)動機2， ECU 50確定滿足學(xué)習條件。如果在步驟120 中獲得NO響應(yīng)則意指未滿足學(xué)習條件，此后程序進行至步驟130，在該步 驟中確定燃料噴射系統(tǒng)10未能調(diào)節(jié)共軌20中的壓力、或者在正確啟動學(xué) 習控制/故障具體確定程序方面存在一些困難，并把該事實作為系統(tǒng)故障存 儲在RAM中。程序進行至步驟380，將在下文描述。
替代地，如果在步驟120中獲得YES響應(yīng)則意指已滿足學(xué)習條件，此 后程序進行至步驟140，在該步驟中學(xué)習任務(wù)被啟動。
學(xué)習任務(wù)是選擇安裝于在噴射校正值中將學(xué)習的柴油發(fā)動機2的氣缸 #1至#4的一個中的燃料噴射器30之一，并且指示其噴出與引燃噴射情況 下所噴出的量相同的燃料單次噴射量。另外，ECU 50對速度傳感器32的 輸出采樣以確定柴油發(fā)動機2的速度以及燃料噴出引起的速度變化，并利 用速度及其變化以已知方式計算柴油發(fā)動機2的輸出扭矩以確定實際噴射 量Q (即，預(yù)計從該燃料噴射器30之一已實際噴出的燃料量)。
程序進行至步驟150，在該步驟中確定在步驟140所獲得的實際噴射量 Q是否處于允許范圍之外，換句話說，實際噴射量Q是否顯示為不尋常值 或異常值。如果獲得NO響應(yīng)則意指實際噴射量Q處于允許范圍，此后程 序直接進行至步驟190，在該步驟中學(xué)習計數(shù)值指示步驟140中巳完成的操 作次數(shù)，即，學(xué)習數(shù)被更新或增加。程序進行至步驟200，在該步驟中確定 指示學(xué)習數(shù)的學(xué)習計數(shù)值是否達到預(yù)先選定數(shù)值，即，在所選擇的一個學(xué) 習范圍內(nèi)所選擇的一個燃料噴射器30的實際噴射量Q的學(xué)習是否已完成。
具體地，ECU 50被設(shè)計成在步驟140中以給定次數(shù)完成操作，在每
一燃料噴射器30的每一學(xué)習范圍內(nèi)(即，在每一學(xué)習壓力下)以相同次數(shù)
對實際噴射量Q采樣。在步驟200中ECU 50確定步驟140中完成的操作 次數(shù)是否達到預(yù)先選定的值，以確定在所選擇的一個學(xué)習范圍內(nèi)實際噴射 量Q的學(xué)習是否已完成。
如果在步驟150中獲得NO響應(yīng)則意指實際噴射量Q具有異常值，此 后程序進行至步驟160，在該步驟中在步驟140中所獲得的實際噴射量Q 被放棄或不用于計算所學(xué)習的數(shù)值G (即，噴射校正值)。在步驟200中 用以確定學(xué)習是否完成的指示學(xué)習數(shù)的學(xué)習計數(shù)值被增加一 (1)。
程序進行至步驟170，在該步驟中確定是否已多次確定在所選擇的一個 學(xué)習壓力下所選擇的一個燃料噴射器30的實際噴射量Q的數(shù)值為異常。如 果獲得YES響應(yīng)，此后程序進行至步驟180，在該步驟中在這個程序周期 中所選擇的所述一個學(xué)習范圍被確定為候選附加學(xué)習范圍，在候選附加學(xué) 習范圍中實際噴射量Q在緊隨如下詳細所述的步驟360的隨后程序執(zhí)行周 期中被再次確定所需多次并被存儲在RAM中。替代地，如果獲得NO響應(yīng)， 此后程序直接進行至步驟190。
當在這個程序周期所選擇的所述一個學(xué)習范圍在步驟180中被確定為 候選附加學(xué)習范圍之后，在步驟190中ECU 50多次增加學(xué)習計數(shù)值以立即 暫停在所選擇的一個學(xué)習范圍內(nèi)的實際噴射量Q的學(xué)習，并在此后啟動在 隨后的一個學(xué)習范圍內(nèi)的實際噴射量Q的學(xué)習。
在步驟190之后，程序進行至步驟200，在該步驟中如上所述確定所選 擇的一個學(xué)習范圍中的實際噴射量Q的學(xué)習是否已完成。如果獲得NO響 應(yīng)，此后程序返回步驟110以再次啟動在所選擇的一個學(xué)習范圍內(nèi)的實際 噴射量Q的學(xué)習。
替代地，如果在步驟200中獲得YES響應(yīng)則意指在所選擇的一個學(xué)習 范圍內(nèi)實際噴射量Q的學(xué)習完成，此后程序進行至步驟205，在該步驟中 采用由在所選擇的一個學(xué)習范圍所獲得的實際噴射量Q的數(shù)值確定使對應(yīng) 的一個燃料噴射器30實際噴出的燃料量與目標量一致所需的所學(xué)習的數(shù)值 G (即，噴射校正值)。例如，ECU50利用實際噴射量Q的數(shù)值估計燃料 噴射器30的噴射特性(即，實際噴射量與打開持續(xù)時間的關(guān)系)，并根據(jù) 噴射特性與設(shè)計者預(yù)定的基本噴射特性之間的差異以已知方式計算噴射校 正值。
程序進行至步驟210,在該步驟中確定在步驟205中所獲得的所學(xué)習的 數(shù)值G是否在給定上、下安全值所限定的允許范圍之外。如果獲得NO響 應(yīng)則意指所學(xué)習的數(shù)值G在允許范圍內(nèi)，因而其是可接受數(shù)值，此后程序 直接進行至步驟250。替代地，如果獲得YES響應(yīng)，此后程序進行至步驟 220，在該步驟中確定在步驟205所計算的所學(xué)習的數(shù)值G是否已對在步驟 180中所確定的候選附加學(xué)習范圍進行附加學(xué)習操作而獲得。
如果在步驟220中獲得NO響應(yīng)，此后程序進行至步驟230，在該步驟 中，在步驟210中所學(xué)習的數(shù)值G已被分析為不可接受的其中一個學(xué)習范 圍被確定為所選擇的一個燃料噴射器30的候選附加學(xué)習范圍并存儲在 RAM中。程序此后進行至步驟250。
替代地，如果在步驟220中獲得YES響應(yīng)則意指在步驟205中已計算 并在步驟210中被認定為不可接受的所學(xué)習的數(shù)值G已通過附加學(xué)習操作 得到，此后程序進行至步驟240，在該步驟中確定當前所選擇在實際噴射量 Q中被學(xué)習的其中一個燃料噴射器30發(fā)生故障。這種事實作為氣缸故障被 存儲在RAM。程序此后進行至步驟250。
在步驟250中，實際噴射量Q在其中隨后將被學(xué)習的柴油發(fā)動機2的 氣缸#1至氣缸#4的其中一個被選擇。程序進行至步驟260，在該步驟中確 定是否所有氣缸#1至氣缸#4 (即，所有燃料噴射器30)已經(jīng)被學(xué)習以在相 同的學(xué)習壓力下確定實際噴射量Q，所述相同學(xué)習壓力即這個程序周期中 所選擇的其中一個學(xué)習壓力。如果獲得NO響應(yīng)則意指所有氣缸#1至氣缸 #4還沒有被學(xué)習，此后程序返回至步驟110以對氣缸#1至#4中的隨后一個 (即，隨后的一個燃料噴射器30)以與曾學(xué)習的實際噴射量Q相同的學(xué)習 壓力啟動學(xué)習操作。
替代地，如果在步驟260中獲得YES響應(yīng)則意指所有氣缸#1至氣缸#4 已經(jīng)以當前所選擇的一個學(xué)習壓力被學(xué)習，此后程序進行至步驟270，在該 步驟中在對柴油發(fā)動機氣缸#1至氣缸#4 (即燃料噴射器30)的當前所選擇 的一個學(xué)習壓力下已經(jīng)在步驟205中得到的所學(xué)習的數(shù)值G，其在步驟210 中決定為不可接受的次數(shù)是否大于給定值(例如，三)。這一確定可用以 確定柴油發(fā)動機2在當前所選擇的一個學(xué)習壓力下是否發(fā)生故障。
如果在步驟270中獲得YES響應(yīng)則意指存在柴油發(fā)動機2發(fā)生故障的 可能性，即，燃料噴射系統(tǒng)10不能將被噴入柴油發(fā)動機2的燃料的壓力調(diào)
節(jié)為當前所選擇的一個學(xué)習壓力，或者某個故障在當前所選擇的一個學(xué)習
壓力下同時對柴油發(fā)動機2的多個氣缸發(fā)生，這在下文也被稱為壓力故障， 此后程序進行至步驟280，在該步驟中確定在步驟205中在當前所選擇的一 個學(xué)習壓力下對柴油發(fā)動機2的氣缸#1至氣缸#4所獲得的所學(xué)習的數(shù)值G 是否因附加學(xué)習操作而導(dǎo)致，換句話說，它確定當前程序執(zhí)行周期是否是 附加學(xué)習操作被執(zhí)行的周期。如果獲得NO響應(yīng)則意指附加學(xué)習操作在當 前程序執(zhí)行周期中沒有被執(zhí)行，此后程序進行至步驟290，在該步驟中其中 所學(xué)習的數(shù)值G已經(jīng)被分析為不可接受的一個或多個學(xué)習范圍被確定為所 選定的一個燃料噴射器30的候選附加學(xué)習范圍。程序此后進行至步驟300。
在步驟290中，為了確保在已經(jīng)被確定為候選附加學(xué)習范圍的一個學(xué) 習范圍的學(xué)習壓力下確定存在壓力故障的精確性，在程序隨后執(zhí)行周期中 在步驟270中將與在步驟210中決定為不可接受的所學(xué)習的數(shù)值G的個數(shù) 對比的數(shù)值(例如，三)可被減小至例如一 (1)。
程序進行至步驟300，在該步驟中確定在步驟270中已發(fā)生壓力故障的 確定是否已在兩個或多個學(xué)習壓力下進行。如果獲得YES響應(yīng)，此后程序 進行至步驟310，在該步驟中確定柴油發(fā)動機運轉(zhuǎn)失誤，即柴油發(fā)動機本身 發(fā)生故障，或者包括共軌20、進給泵14、高壓泵16等的燃料壓力供給機 構(gòu)不能以目標壓力噴出燃料。該事實作為發(fā)動機故障被儲存在RAM中。程 序此后進行至步驟380，該步驟將在下文描述。
替代地，如果在步驟280中確定當前程序執(zhí)行周期是附加學(xué)習操作的 周期，這意指在當前所選擇的一個學(xué)習壓力下發(fā)生壓力故障的確定已經(jīng)通 過兩次學(xué)習操作進行。具體地，如果在步驟280中獲得YES響應(yīng)，則在步 驟310中認定包括共軌20、進給泵14、高壓泵16等的燃料壓力供給機構(gòu) 毫無疑問不能在目標壓力下噴出燃料，從而導(dǎo)致柴油發(fā)動機2的運行故障。 這一事實被存儲在RAM中。
如果在步驟270中獲得NO響應(yīng)則意指在當前所選的一個學(xué)習壓力下 柴油發(fā)動機2可正常運行，此后程序進行至步驟320，在該步驟中確定在對 柴油發(fā)動機2的所有氣缸#1至#4的所有學(xué)習壓力下是否已完成實際噴射量 Q的學(xué)習。如果獲得NO響應(yīng)，此后程序返回至步驟110以將當前所選擇 的一個學(xué)習壓力改變?yōu)榱硪粋€，并以如上所述相同方式對所有氣缸#1至氣 缸#4啟動學(xué)習操作。
替代地，如果在步驟320中獲得YES響應(yīng)則意指在對柴油發(fā)動機2的 所有氣缸#1至氣缸#4的所有學(xué)習壓力下已經(jīng)完成實際噴射量Q的學(xué)習，此 后程序進行至步驟330，在該步驟中確定是否存在候選附加學(xué)習范圍。如果 獲得NO響應(yīng)則意指在對所有氣缸#1至#4的所有學(xué)習壓力下已正常獲得所 學(xué)習的數(shù)值G，此后程序結(jié)束。替代地，如果獲得YES響應(yīng)，此后程序進 行至步驟340，在該步驟中確定是否具有在柴油發(fā)動機2的任一氣缸#1至 #4 (即，任一燃料噴射器30)所獲得、并且在多于給定次數(shù)的學(xué)習壓力下 已被確定為不可接受的所學(xué)習的數(shù)值G。
如果在步驟340中獲得YES響應(yīng)，此后程序進行至步驟350，在該步 驟中在步驟340中所確定的結(jié)果作為在多個學(xué)習壓力下發(fā)生的氣缸故障被 存儲在RAM中。替代地，如果獲得NO響應(yīng)，此后程序直接進行至步驟 360。
在步驟360中，確定候選附加學(xué)習范圍的數(shù)是否大于或等于給定數(shù)值， 以確定在它們的每個中所學(xué)習的數(shù)值G被確定為不可接受的多個學(xué)習范圍 的個數(shù)是否為兩個或多個。
如果獲得YES響應(yīng)則意指在它們的每個中所學(xué)習的數(shù)值G將被再次確 定的多個學(xué)習范圍的個數(shù)大于或等于給定數(shù)值，此后程序進行至步驟370， 在該步驟中確定燃料噴射系統(tǒng)10發(fā)生故障，例如，燃料噴射系統(tǒng)10不能 正確調(diào)節(jié)共軌20中的壓力和/或柴油發(fā)動機2不能正確地運行，且這一事實 作為系統(tǒng)故障被存儲在RAM中。替代地，如果獲得NO響應(yīng)則意指學(xué)習范 圍的個數(shù)仍未達到給定數(shù)值，此后程序返回步驟110以對每一候選附加學(xué) 習范圍執(zhí)行學(xué)習操作。
在步驟370、 310或130之后，程序進行至步驟380，在該步驟中通過 以上步驟順序被存儲的氣缸故障、壓力故障、發(fā)動機故障以及系統(tǒng)故障等 故障被從RAM讀出，其中哪一故障報警優(yōu)先級最高則依照系統(tǒng)故障、發(fā)動 機故障、壓力故障以及氣缸故障的優(yōu)先級順序被確定。程序此后結(jié)束。所 確定的故障存儲在RAM或另一存儲介質(zhì)中，并可視覺顯示給車輛操作員或 車輛檢查員。
由上文明顯可知，燃料噴射系統(tǒng)10被設(shè)計成計算校正在柴油發(fā)動機2 的氣缸#1至氣缸#4中的每個(即每一燃料噴射器30)的每一學(xué)習壓力下在 引燃噴射情況下將被噴出的燃料量所需的噴射校正值(即，所學(xué)習的數(shù)值
G)。每次所學(xué)習的數(shù)值G被獲得時，燃料噴射系統(tǒng)10確定所學(xué)習的數(shù)值 G是否可接受或異常。當所學(xué)習的數(shù)值G被確定為異常，燃料噴射系統(tǒng)IO 具體確定由這種異常已經(jīng)發(fā)生的模式表示的故障類型，儲存并將其視覺顯 示。
當在每一學(xué)習范圍中(即，每一學(xué)習壓力下)通過幾次執(zhí)行的學(xué)習操 作所獲得的多個實際噴射量Q中的一個具有不尋常數(shù)值時，燃料噴射系統(tǒng) IO放棄該數(shù)值并另外地進行學(xué)習操作。這使得所學(xué)習的數(shù)值G (即噴射校 正值)僅使用已正確確定的實際噴射量Q可被準確地計算，而不需要不利 地使它們減小，這可防止所學(xué)習的數(shù)值G因噪聲而變?yōu)楫惓＃员苊獯_定 燃料噴射系統(tǒng)10發(fā)生某些故障時的誤差。
當在多個學(xué)習壓力中的一個學(xué)習壓力下所獲得的一些實際噴射量Q被 確定為異常時，燃料噴射系統(tǒng)IO暫停在所述一個學(xué)習壓力下的學(xué)習操作， 而啟動在另一學(xué)習壓力下的學(xué)習操作，并在所有學(xué)習壓力下得到所學(xué)習的 數(shù)值G之后在所述一個學(xué)習壓力下繼續(xù)學(xué)習操作，從而提高縮減時段內(nèi)計 算所學(xué)習的數(shù)值G的精確度。
當所學(xué)習的數(shù)值G被確定為異?；蚋鶕?jù)確定為異常的所學(xué)習的數(shù)值G 確定將發(fā)生壓力故障時，燃料噴射系統(tǒng)IO通過附加學(xué)習操作再次計算所學(xué) 習的數(shù)值G，從而通過兩次學(xué)習操作監(jiān)測每一上述故障，從而提高確定故 障發(fā)生的精確度。
盡管本發(fā)明已結(jié)合優(yōu)選實施例被公開以便更好理解本發(fā)明，但應(yīng)理解 在不背離本發(fā)明原理的前提下可以多種方式體現(xiàn)本發(fā)明。因此，應(yīng)理解在 不背離如所附權(quán)利要求所提出的本發(fā)明原理的前提下，本發(fā)明包括所有可 能的實施例和可以體現(xiàn)本發(fā)明的所示實施例的更改。
例如，利用上、下安全值確定所學(xué)習的數(shù)值G是否異常，但是，當實 際噴射量的標準偏差Q大于給定可接受數(shù)值時，燃料噴射系統(tǒng)10可確定所 學(xué)習的數(shù)值G為異常。
如圖4所示，ECU50可被設(shè)計為每次在步驟140中的操作被執(zhí)行以分 散從燃料噴射器30圍繞目標量Qo的實際噴出的燃料量(即實際噴射量Q) 時可改變每一燃料噴射器30保持開通的持續(xù)時間r《，利用實際噴射量Q 和相應(yīng)打開持續(xù)時間rg的組合通過最小二乘法計算或估計燃料噴射器30 的實際噴射特性(即，實際噴射量與打開持續(xù)時間的關(guān)系)，利用噴射特
性確定設(shè)計者所選擇的基本打開持續(xù)時間的校正值z/r^，并將校正值
」r^定義為所學(xué)習的數(shù)值G。在這種情況下，ECU50可確定噴射特性傾斜 度是否處于橫過燃料噴射器的30基本噴射特性所定義的給定范圍內(nèi)，以確 定所學(xué)習的數(shù)值G是否異常。
權(quán)利要求
1. 一種用于多氣缸內(nèi)燃機的燃料噴射系統(tǒng)，包括多個燃料噴射器，每個燃料噴射器將燃料噴入內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個中；運行以執(zhí)行學(xué)習控制功能、學(xué)習誤差確定功能和故障具體確定功能的噴射控制器，當發(fā)動機處于給定條件下學(xué)習控制功能被執(zhí)行以便將從每一燃料噴射器噴出的燃料壓力調(diào)節(jié)為每個給定學(xué)習壓力，學(xué)習控制功能將燃料的學(xué)習噴射噴入發(fā)動機以便對所導(dǎo)致的發(fā)動機工作條件的變化采樣，以計算實際噴射量并計算使實際噴射量接近目標量所需的噴射校正值，所述實際噴射量是預(yù)計已從每一燃料噴射器噴出的燃料量，學(xué)習誤差確定功能確定在對多個燃料噴射器中每個燃料噴射器的多個學(xué)習壓力中的一個學(xué)習壓力下計算的每一噴射校正值是否存在誤差，故障具體確定功能分析學(xué)習誤差確定功能的確定結(jié)果以具體確定與燃料噴射系統(tǒng)相關(guān)發(fā)生的故障。
2. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，學(xué)習控制功能執(zhí) 行學(xué)習操作以噴射燃料的學(xué)習噴射，以計算在對多個燃料噴射器中每個燃 料噴射器的每一學(xué)習壓力下的實際噴射量，學(xué)習控制功能確定每次學(xué)習操 作被執(zhí)行時其中給定條件已滿足且每一學(xué)習壓力被達到的學(xué)習條件是否滿 足，且當故障具體確定功能確定在給定時段內(nèi)連續(xù)未滿足學(xué)習條件時，所 述噴射控制器停止執(zhí)行學(xué)習控制功能以確定在燃料噴射系統(tǒng)中發(fā)生故障。
3. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，學(xué)習控制功能執(zhí) 行學(xué)習操作以噴射燃料的學(xué)習噴射，以便以給定次數(shù)計算在對多個燃料噴 射器中每個燃料噴射器的每一學(xué)習壓力下的實際噴射量以確定噴射校正 值，學(xué)習控制功能確定每次學(xué)習操作被執(zhí)行時實際噴射量的數(shù)值是否異常， 當實際噴射量的數(shù)值被確定為異常，學(xué)習控制功能放棄實際噴射量的數(shù)值 并另外地執(zhí)行學(xué)習操作以重新計算所放棄的實際噴射量的數(shù)值。
4. 如權(quán)利要求3所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，學(xué)習控制功能在 每一學(xué)習范圍執(zhí)行學(xué)習操作給定的次數(shù)以確定噴射校正值，每一學(xué)習范圍 根據(jù)對一個燃料噴射器的一個學(xué)習壓力來限定，當學(xué)習控制功能在一個學(xué) 習范圍多次確定實際噴射量的數(shù)值為異常時，學(xué)習控制功能確定所述一個 學(xué)習范圍為候選附加學(xué)習壓力，在所述候選附加學(xué)習壓力下學(xué)習操作將被 執(zhí)行以再次計算實際噴射量，以便確定噴射校正值并在另一學(xué)習壓力下啟 動學(xué)習操作，當在對所有燃料噴射器的所有學(xué)習壓力下的學(xué)習操作已經(jīng)完 成時，學(xué)習控制功能在候選附加學(xué)習壓力下啟動學(xué)習操作以學(xué)習噴射校正 值。
5. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，當噴射校正值超 過給定安全值時，學(xué)習誤差確定功能確定噴射校正值存在誤差。
6. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，學(xué)習控制功能執(zhí) 行學(xué)習操作以噴射燃料的學(xué)習噴射，以便以給定次數(shù)計算在對多個燃料噴 射器中每個燃料噴射器的每一學(xué)習壓力下的實際噴射量以確定噴射校正 值，其中當被確定以在一個學(xué)習壓力下計算噴射校正值的實際噴射量的標 準偏差超過給定可接受數(shù)值時，學(xué)習誤差確定功能確定噴射校正值存在誤 差。
7. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，學(xué)習控制功能執(zhí) 行學(xué)習操作以噴射燃料的學(xué)習噴射，以便以給定次數(shù)計算在對多個燃料噴 射器中每個燃料噴射器的每一學(xué)習壓力下的實際噴射量以確定噴射校正 值，同時改變在每一學(xué)習操作中多個燃料噴射器中每個燃料噴射器噴出燃 料的噴射持續(xù)時間，學(xué)習控制功能利用實際噴射量和噴射持續(xù)時間的組合 估計每一燃料噴射器的噴射特性并根據(jù)噴射特性計算噴射校正值，當噴射 特性在給定范圍之外時，學(xué)習誤差確定功能確定噴射校正值存在誤差。
8. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，當學(xué)習誤差確定 功能確定對一個燃料噴射器所獲得的噴射校正值存在多個誤差時，故障具 體確定功能具體確定與對應(yīng)一個燃料噴射器相關(guān)發(fā)生的故障。
9. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，當學(xué)習誤差確定 功能確定在一個學(xué)習壓力下所獲得的噴射校正值存在多個誤差時，故障具 體確定功能具體確定與內(nèi)燃機相關(guān)發(fā)生的故障。
10. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，當學(xué)習誤差確定 功能確定在兩個或多個學(xué)習壓力下所獲得的噴射校正值存在多個誤差時， 故障具體確定功能具體確定與內(nèi)燃機相關(guān)發(fā)生的故障。
11. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，當存在多個噴射 校正值分別被確定為具有誤差時，故障具體確定功能具體確定與燃料噴射 系統(tǒng)相關(guān)發(fā)生的故障。
12. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，當確定其中一個 噴射校正值存在誤差時，學(xué)習誤差確定功能通過學(xué)習控制功能的操作重新 學(xué)習所述一個噴射校正值。
13. 如權(quán)利要求12所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，當學(xué)習誤差確 定功能確定重新學(xué)習的噴射校正值具有誤差時，故障具體確定功能具體確 定與重新學(xué)習的噴射校正值對應(yīng)的一個燃料噴射器相關(guān)發(fā)生的故障。
14. 如權(quán)利要求12所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，當學(xué)習誤差確 定功能在一個周期中確定在一個學(xué)習壓力下所獲得的、并且其中每個被確 定為具有誤差的噴射校正值的數(shù)量大于兩個或多個的給定數(shù)值，故障具體 確定功能確定發(fā)生壓力故障，所述壓力故障是在所述一個學(xué)習壓力下與內(nèi) 燃機的操作相關(guān)的故障，其中在所述一個噴射校正值被重新學(xué)習之后，學(xué) 習誤差確定功能減小用于確定在隨后周期中在所述一個學(xué)習壓力下是否發(fā) 生壓力故障的給定數(shù)值。
15. 如權(quán)利要求14所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，當壓力故障被 確定在學(xué)習誤差確定功能通過學(xué)習控制功能的操作重新學(xué)習所述一個噴射 校正值之前和之后發(fā)生時，故障具體確定功能具體確定壓力故障已經(jīng)發(fā)生。
16. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，學(xué)習誤差確定功 能被設(shè)計成確定在對每一燃料噴射器的相應(yīng)學(xué)習壓力下所計算的噴射校正 值是否存在誤差，其中故障具體確定功能分析學(xué)習誤差確定功能的確定結(jié) 果以確定是否發(fā)生不同類型的故障，其中當確定發(fā)生不同類型的故障時， 故障具體確定功能選擇不同類型故障中優(yōu)先級最高的一個、并輸出指示它 的信號。
全文摘要
燃料噴射系統(tǒng)被設(shè)計成執(zhí)行學(xué)習操作以在每一給定燃料壓力下通過燃料噴射器噴出燃料，從而確定從每一燃料噴射器實際噴入內(nèi)燃機的燃料量(即實際噴射量)。該系統(tǒng)計算每一實際噴射量與目標量的偏差，以確定消除這種偏差所需的噴射校正值。該系統(tǒng)確定每一噴射校正值是否具有誤差，并分析在噴射校正值呈現(xiàn)誤差的模式以使具體確定系統(tǒng)中發(fā)生的故障類型。該系統(tǒng)重新學(xué)習確定為具有誤差的多個噴射校正值。
文檔編號F02D45/00GK101377169SQ20081021429
公開日2009年3月4日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者大野徹也, 杉山公一, 石?？抵? 辻村學(xué) 申請人:株式會社電裝