專利名稱：燃料噴射控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料噴射控制器，該燃料噴射控制器估計由燃料噴射器噴射的燃料量，并且基于估計的燃料量來控制燃料噴射器的操作。
背景技術(shù)：
在常規(guī)的發(fā)動機控制系統(tǒng)中，通過執(zhí)行下面將描述的小噴射量學習來校正噴射量命令值(噴射器打開時間段命令值)，該噴射量命令值指不由燃料噴射器噴射的燃料量。也就是說，當在不噴射燃料的情況下車輛被減速時，強制噴射出少量燃料，從而稍稍增加了發(fā)動機速度NE?；诎l(fā)動機速度的增加量△ NE，計算發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩的增加量ATrq。此外，基于增加量ATrq，可以計算實際的燃料噴射量Qact。實際量Qact和噴射器打開時間段命令值之間的偏差被學習作為噴射量校正值，以便校正噴射器打開時間段命令值。該學習被稱為小噴射量學習。為了執(zhí)行小噴射量學習，必須事先通過實驗獲得用于將增加量ATrq轉(zhuǎn)換成噴射量Qact的轉(zhuǎn)換因數(shù)。此外，由于轉(zhuǎn)換因數(shù)取決于噴射條件，如燃料供應壓力(共軌中的壓力)、發(fā)動機速度NE、燃料溫度等等，所以必須形成轉(zhuǎn)換因數(shù)相對于每種噴射條件的圖，這增加了形成圖的工作負荷。JP-2010-223182A、JP-2010-223183A、JP-2010-223184A 和 JP-2010-223185A 分別示出了一種設置有燃料壓力傳感器的燃料噴射系統(tǒng)，該燃料壓力傳感器檢測共軌與燃料噴射器的噴射口之間的燃料通道中的燃料壓力?；谌剂蠅毫鞲衅鞯臋z測值，檢測到燃料壓力波形，該燃料壓力波形指示由于燃料噴射所致的燃料壓力的變化。根據(jù)該系統(tǒng)，由于可以基于檢測到的燃料壓力波形來計算指示噴射率的噴射率波形，所以可以基于噴射率波形的面積來計算噴射量。也 就是說，由于通過燃料壓力傳感器直接檢測實際噴射量，所以不必執(zhí)行基于小噴射量學習的校正，由此不必形成轉(zhuǎn)換因數(shù)的圖。但是，在上述系統(tǒng)被應用到多汽缸發(fā)動機的情況下，必須對每個燃料噴射器都設置燃料壓力傳感器，這可能增加其成本。如果只有特定的燃料噴射器具有燃料壓力傳感器，則可以減少燃料噴射器的數(shù)量。然而，對于不具有燃料壓力傳感器的燃料噴射器執(zhí)行上述小噴射量學習就變得必要，這增加了用于形成轉(zhuǎn)換因數(shù)圖的工作負荷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種燃料噴射控制器，該燃料噴射控制器能夠精確地控制燃料噴射系統(tǒng)中的燃料噴射量，在該燃料噴射系統(tǒng)中，燃料噴射器的數(shù)量被減少，同時用于形成圖的工作負荷也被減小。一種燃料噴射控制器被應用到燃料噴射系統(tǒng)，該燃料噴射系統(tǒng)包括:設置在發(fā)動機的第一汽缸內(nèi)的第一燃料噴射器；設置在發(fā)動機第二汽缸內(nèi)的第二燃料噴射器；以及燃料壓力傳感器，其檢測當?shù)谝蝗剂蠂娚淦鲊娚淙剂蠒r第一燃料噴射器中燃料壓力的變化。
該燃料噴射控制器包括:輸出檢測部，其檢測通過第一燃料噴射器噴射的燃料的燃燒產(chǎn)生的第一輸出和通過第二燃料噴射器噴射的燃料的燃燒產(chǎn)生的第二輸出；第一噴射量計算部，其基于燃料壓力傳感器的檢測值，計算由第一燃料噴射器噴射的第一噴射量以產(chǎn)生第一輸出；和第二噴射量估計部，其基于第一輸出、第二輸出和第一噴射量，估計由第二燃料噴射器噴射的第二噴射量以產(chǎn)生第二輸出。即使第二燃料噴射器沒有設置燃料壓力傳感器，也可以基于第一輸出、第二輸出和第一噴射量來估計第二噴射量，而不使用用于將第二輸出轉(zhuǎn)換成第二噴射量的圖。因此，可以高精度地控制第二燃料噴射器噴射的第二噴射量。


根據(jù)參考附圖做出的下面的詳細描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將變得更明顯。在附圖中:圖1是示出了根據(jù)第一實施例，其上安裝了燃料噴射控制器的燃料噴射系統(tǒng)的概略的構(gòu)造圖；圖2A、圖2B和圖2C是示出了與燃料噴射命令信號有關(guān)的燃料噴射率和燃料壓力的變化的曲線圖；圖3是示出了根據(jù)第一實施例，被傳送到具有壓力傳感器的燃料噴射器的燃料噴射命令信號的設定過程的框圖；圖4A、圖4B和圖4C是分別不出了噴射汽缸壓力波形Wa、非噴射汽缸壓力波形Wu和噴射壓力波形Wb的圖；圖5是示出了用于估計由無傳感器的噴射器噴射的燃料噴射量的過程的流程圖；圖6是示出了根據(jù)圖5所示的過程執(zhí)行的小噴射的時序圖；圖7是示出了根據(jù)第二實施例，用于估計由無傳感器的噴射器噴射的燃料噴射量的過程的流程圖；圖8是示出了圖7所示的估計的時序圖；以及圖9是示出了根據(jù)第三實施例，用于估計由無傳感器的噴射器噴射的燃料噴射量的過程的框圖。
具體實施例方式下文中，將描述本發(fā)明的實施例。燃料噴射控制器被應用到具有四個汽缸#1_#4的內(nèi)燃發(fā)動機(柴油發(fā)動機)。第一實施例圖1是示出了設置到每個汽缸的燃料噴射器10、設置到每個燃料噴射器10的燃料壓力傳感器22和電子控制單元(ECU) 30等等的示意圖。首先，將解釋包括燃料噴射器10的發(fā)動機的燃料噴射系統(tǒng)。燃料箱40中的燃料被通過高壓泵41抽上來，并且被蓄積在共軌(蓄壓器)42中，以被供應到每個燃料噴射器10(#1-#4)。每個燃料噴射器10 (#1-#4)以預定次序順次地執(zhí)行燃料噴射。在本實施例中，#1燃料噴射器、#3燃料噴射器、#4燃料噴射器和#2燃料噴射器以該次序執(zhí)行燃料噴射。高壓燃料泵41是間歇釋放高壓燃料的柱塞泵。由于燃料泵41是由發(fā)動機通過曲軸來驅(qū)動的，所以燃料泵41在一個燃燒時間段期間預定次數(shù)地釋放燃料。燃料噴射器10由主體11、針閥體12、致動器13等等組成。主體11限定了高壓通道Ila和噴射口 lib。針閥體12容納在主體11中以打開/關(guān)閉噴射口 lib。主體11限定了背壓室11c，高壓通道Ila和低壓通道Ild利用該背壓室Ilc連通?？刂崎y14在高壓通道Ila和低壓通道Ild之間切換，以使得高壓通道Ila與背壓室Ilc連通，或者低壓通道Ild與背壓室Ilc連通。當致動器13被供能，并且控制閥14向圖1中的下方移動時，背壓室Ilc與低壓通道Ild連通，從而降低了背壓室Ilc中的燃料壓力。因而，應用到閥體12的背壓被減小，使得閥體12被抬升(閥打開)。閥體12的頂表面12a從主體11的坐面離開，由此燃料通過噴射口 Ilb被噴射。同時，當致動器13被去能，并且控制閥14向上移動時，背壓室Ilc與高壓通道Ila連通，從而背壓室Ilc中的燃料壓力增大。因而，應用到閥體12的背壓被增大，使得閥體12被降下(閥關(guān)閉)。閥體12的頂表面12a落座到主體11的坐面上，由此燃料噴射被終止。E⑶30控制致動器13以驅(qū)動閥體12。當針閥體12打開噴射口 Ilb時，高壓通道Ila中的高壓燃料通過噴射口 Ilb被噴射到發(fā)動機的燃燒室(未示出)。不是所有的燃料噴射器10都具有檢測燃料噴射器10中的燃料壓力變化的燃料壓力傳感器22。在本實施例中，被稱為有傳感器的噴射器的#1燃料噴射器10和#3燃料噴射器10設置有燃料壓力傳感器22，被稱為無傳感器的噴射器的#2燃料噴射器10和#4燃料噴射器10沒有設置燃料壓力傳感器22。應當注意的是，#1有傳感器的噴射器10對應于第一燃料噴射器，并且#2無傳感器的噴射器10對應于第二燃料噴射器。具有燃料壓力傳感器22的傳感器單元20設置有桿21(測力傳感器(load cell)),燃料溫度傳感器23和模制IC 24。桿21被設置到主體11中。桿21具有隔膜21a，該隔膜21a響應于高壓通道Ila中的高燃料壓力而彈性變形。燃料壓力傳感器22被布置在隔膜21a上以將取決于隔膜21a的彈性變形的壓力檢測信號傳送至E⑶30。燃料溫度傳感器23被布置在隔膜21a上。由該溫度傳感器23檢測的燃料溫度可以被假設為高壓燃料的溫度。也就是說，傳感器單元20具有燃料溫度傳感器和燃料壓力傳感器的功能。應當注意的是，燃料溫度傳感器23在本發(fā)明中不是總是必要的。模制IC 24包括放大器電路和傳送電路，該放大器電路放大從傳感器22、23傳送的壓力檢測信號，該傳送電路將該檢測信號傳送至E⑶30。模制IC 24電連接到E⑶30，從而放大后的信號被傳送至E⑶30。ECU 30具有微型計算機，該微型計算機計算諸如燃料噴射的數(shù)量、燃料噴射開始時間、燃料噴射結(jié)束時間以及燃料噴射量之類的目標燃料噴射狀況。例如，該微型計算機在燃料噴射狀況圖中存儲相對于發(fā)動機負載和發(fā)動機速度的最優(yōu)燃料噴射狀況。然后，基于當前的發(fā)動機負載和發(fā)動機速度，參照燃料噴射狀況圖計算目標燃料噴射狀況?；趪娚渎蕝?shù)td、te、Ra、Ri3 ,Rmax (稍后將詳細描述)來設定對應于所計算的目標噴射狀況的燃料噴射命令信號tl、t2、Tq (參考圖2A)。這些燃料噴射命令信號被傳送至燃料噴射器10。參考圖2至圖4，將在下文描述有傳感器的噴射器10 (#1、#3)中的燃料噴射控制的過程。例如，在安裝到#1汽缸的#1燃料噴射器10噴射燃料的情況下，基于設置到#1燃料噴射器10 (有傳感器的噴射器)的燃料壓力傳感器22的檢測值，將由于燃料噴射引起的燃料壓力的變化檢測為燃料壓力波形(參考圖2C)?；谒鶛z測的燃料壓力波形，計算表示每單位時間的燃料噴射量的變化的燃料噴射率波形(參考圖2B)。然后，對標識噴射率波形的噴射率參數(shù)Ra、R0 ,Rmax進行學習，并且對噴射率參數(shù)“te”、“td”進行學習，該噴射率參數(shù)“te”、“td”標識噴射命令信號(脈動開始時間點tl、脈動停止時間點t2和脈動時間段Tq)與噴射狀況之間的相關(guān)性。特別地，通過最小二乘法將從點Pl至點P2的下降壓力波形近似為下降直線La。在點P1，由于燃料噴射，燃料壓力開始下降。在點P2，燃料壓力停止下降。然后，計算時間點LBa，在該時間點LBa，燃料壓力變成所近似的下降直線L a上的參考值B a。因為時間點LB a與燃料噴射開始時間Rl相互具有高度的相關(guān)性，所以基于時間點LB a來計算燃料噴射開始時間R1。特別地，將在時間點LBa之前指定的時間延遲Ca的時間點定義為燃料噴射開始時間Rl。此外，通過最小二乘法將從點P3至點P5的上升壓力波形近似為上升直線L β。在點Ρ3，由于燃料噴射的終止，燃料壓力開始上升。在點Ρ5，燃料壓力停止上升。然后，計算時間點LB β，在該時間點LB β，燃料壓力變成所近似的上升直線L β上的參考值B β。因為時間點LB β與燃料噴射結(jié)束·時間R4相互具有高度的相關(guān)性，所以基于時間點LB β來計算燃料噴射結(jié)束時間R4。特別地，將在時間點LB β之前指定的時間延遲C β的時間點定義為燃料噴射結(jié)束時間R4。鑒于下降直線La的傾斜度與噴射率上升的傾斜度相互具有高度的相關(guān)性的事實，基于下降直線La的傾斜度來計算直線Ra的傾斜度，該直線Ra表示圖2Β中燃料噴射率的上升。特別地，將直線La的傾斜度乘以指定的系數(shù)來得到直線Ra的傾斜度。同樣地，鑒于上升直線Li3的傾斜度與噴射率降低的傾斜度相互具有高度的相關(guān)性，基于上升直線Li 的傾斜度來計算直線Ri3的傾斜度，該直線Ri3表示燃料噴射率的降低。然后，基于直線Ra和直線Ri3，計算閥關(guān)閉開始時間R23。在該時間R23，閥體12開始隨著燃料噴射結(jié)束命令信號被降下。特別地，直線Ra與直線Ri3的交叉點被定義為閥關(guān)閉開始時間R23。此外，計算與脈動開始時間點tl相對的燃料噴射開始時間Rl的燃料噴射開始時間延遲“td”。而且，計算與脈動停止時間點t2相對的閥關(guān)閉開始時間R23的時間延遲“te”。得到了下降直線La與上升直線Li 的交叉點，并且，將對應于該交叉點的壓力計算為交叉點壓力Pa β。此外，計算參考壓力Pbase與交叉點壓力Pa β之間的壓力差Λ P Y。鑒于壓力差Λ P Y與最大噴射率Rmax相互具有高度的相關(guān)性的事實，基于該壓力差Λ P Y來計算最大噴射率Rmax。特別地，將壓力差Λ P Y與相關(guān)系數(shù)C Y相乘來計算最大噴射率Rmax。然而,在壓力差Λ P Y小于指定的值Λ P Yth的情況下(小噴射)，該最大燃料噴射率Rmax被定義為下式:Rmax= APyXCy在壓力差Λ P Y不小于指定的值Λ P Y th的情況下(大噴射),將預定值R Y定義為最大噴射率Rmax。小噴射對應于噴射率達到預定值R Y之前閥12開始被降下的情況。燃料噴射量被座面12a限制。同時，大噴射對應于噴射率達到預定值RY之后閥12開始被降下的情況。燃料噴射量取決于噴射口 Ilb的流動面積。附帶地，如圖2B所示，當噴射命令時間段“Tq”足夠長并且噴射口 Ilb甚至在達到最大噴射率之后也被打開時，噴射率波形的形狀變?yōu)樘菪?。同時，在小噴射的情況下，噴射率波形變成三角形。上述預定值R Y (其對應于在大噴射的情況下的最大噴射率Rmax)隨著燃料噴射器10的老化退化而變化。例如，如果在噴射口 Ilb中蓄積微粒物質(zhì)并且燃料噴射量隨著使用年限而減少，則圖2C所示的壓力降低量Λ P變得更小。而且，如果座面12a被磨損并且燃料噴射量增加，則該壓力降低量Λ P變得更大。應該注意的是，該壓力降低量Λ P對應于所檢測的由于燃料噴射引起的壓力降低量。例如，它對應于從參考壓力Pbase到點Ρ2的壓力降低量或從點Pl到點Ρ2的壓力降低量。在本實施例中，鑒于在大噴射中的最大噴射率Rmax (預定值R Y )與壓力降低量Δ P具有高度相關(guān)性的事實，基于壓力降低量Λ P來設定預定值Ry。即，在大噴射中的最大噴射率Rmax的學習值對應于基于壓力降低量Λ P的預定值R Y的學習值。如上所述，可以從燃料壓力波形中得到噴射率參數(shù)td、te、Ra、Ri3、Rmax。然后，可以基于這些參數(shù)td、te、Ra、Ri3、Rmax的學習值，計算對應于燃料噴射命令信號(圖2A)的噴射率波形(參考圖2B)。所計算的噴射率波形(圖2B中的陰影區(qū)域)的面積對應于燃料噴射量。因此，可以基于該噴射率參數(shù)計算燃料噴射量。圖3是示出了噴射率參數(shù)的學習過程和傳送到有傳感器的噴射器10 (#1、#3)的噴射命令信號的設定過程的框圖。特別地，圖3示出了 ECU 30的配置和功能。噴射率參數(shù)計算部31噴射率參數(shù)計算部31基于由燃料壓力傳感器22檢測的燃料壓力波形來計算噴射率參數(shù) td、te、Ra、R@、Rmax。學習部32學習所計算的噴射率參數(shù)并且將更新后的參數(shù)存儲在ECU30的存儲器中。因為噴射率參數(shù)根據(jù)所供應的燃料壓力(共軌42中的燃料壓力)而變化，所以優(yōu)選與所供應的燃料壓力或參考壓力Pbase (參考圖2C)以及由燃料溫度傳感器23檢測的燃料溫度相關(guān)聯(lián)來學習該噴射率參數(shù)。與燃料壓力相對的燃料噴射率參數(shù)存儲在圖3所示的噴射率參數(shù)圖M中。設定部33從噴射率參數(shù)圖M中獲得對應于當前燃料壓力的噴射率參數(shù)(學習值)。然后，基于所計算的噴射率參數(shù)，設定對應于目標噴射狀況的噴射命令信號
“Tq”。當根據(jù)上述噴射命令信號來操作燃料噴射器10時，燃料壓力傳感器22檢測燃料壓力波形?；谠撊剂蠅毫Σㄐ?，噴射率參數(shù)計算部31計算噴射率參數(shù)td、te、Ra、R0 ,Rmax0S卩，檢測并且學習與燃料噴射命令信號相對的實際燃料噴射狀況(噴射率參數(shù)td、te、Ra、Ri3、Rmax)?；谠搶W習值，設定對應于目標噴射狀況的燃料噴射命令信號。因此，基于實際噴射狀況來對燃料噴射命令信號進行反饋控制，由此以如此的方式精確控制實際燃料噴射狀況以與目標噴射狀況相一致，即使隨著使用年限的退化加深。尤其，基于噴射率參數(shù)來對噴射命令時間段“tq”進行反饋控制，使得實際燃料噴射量與目標燃料噴射量相一致。在以下描述中，當前執(zhí)行燃料噴射的氣缸被稱為噴射氣缸，而當前沒有執(zhí)行燃料噴射的氣缸被稱為非噴射氣缸。此外，設置在噴射氣缸10中的燃料壓力傳感器22被稱為噴射氣缸壓力傳感器，而設置在非噴射氣缸10中的燃料壓力傳感器22被稱為非噴射氣缸壓力傳感器。由噴射氣缸壓力傳感器20檢測的燃料壓力波形Wa (參考圖4A)不僅包括由于燃料噴射引起的波形，而且還包括由于下文描述的其它事由引起的波形。在燃料泵41間歇地向共軌42供應燃料的情況下，當燃料泵供應燃料同時燃料噴射器10噴射燃料的時候，整個燃料壓力波形Wa上升。即，燃料壓力波形Wa包括表示由于燃料噴射引起的燃料壓力變化的燃料壓力波形Wb (參考圖4C)，以及表示由燃料泵41引起的燃料壓力升高的壓力波形Wud(參考圖4B)。即使在燃料泵41不供應燃料而燃料噴射器10噴射燃料的情況下，燃料噴射系統(tǒng)中的燃料壓力在燃料噴射器10噴射燃料之后立刻降低。因此，整個燃料壓力波形Wa下降。即，燃料壓力波形Wa包括表示由于燃料噴射引起的燃料壓力變化的波形Wb，以及表示燃料噴射系統(tǒng)中的燃料壓力降低的波形Wu (參考圖3B)。因為壓力波形Wud (Wu)表示共軌42中的燃料壓力，所以將非噴射壓力波形Wud(Wu)從由噴射氣缸壓力傳感器22檢測的噴射壓力波形Wa中減去以得到噴射波形Wb。圖2C中示出的燃料壓力波形是該噴射波形Wb。此外，在執(zhí)行多次噴射的情況下，由之前噴射引起的壓力脈動Wc (其在圖2C中示出)與燃料壓力波形Wa疊加。尤其，在噴射之間的間隔短的情況下，壓力脈動Wc顯著地影響燃料壓力波形Wa。因此，優(yōu)選將壓力脈動Wc和非噴射壓力波形Wu (Wud)從燃料壓力波形Wa中減去以計算噴射波形Wb。上面基于圖2到圖4描述了涉及有傳感器的噴射器10 (#1、#3)的噴射控制。在下文，將描述涉及無傳感器的噴射器10 (#2、#4)的噴射控制。根據(jù)接下來的方法來估計從無傳感器的噴射器10 (#2、#4)噴射的燃料噴射量，并且基于估計的噴射量來設定對應于目標噴射狀況的噴射命令信號Tq。圖5是示出了用于估計從無傳感器的噴射器10 (#2、#4)噴射的燃料噴射量的過程的流程圖。ECU 30的微型計算機以特定間隔反復執(zhí)行該過程。在步驟SlO中，計算機判定發(fā)動機是否處于沒有燃料噴射器噴射燃料的非噴射狀況，以及發(fā)動機速度是否正在減小。當步驟SlO中的回答為“是”時，程序進行到步驟S11，在步驟Sll中，有傳感器的噴射器10 (#1)和無傳感器的噴射器10 (#2)順次地噴射少量燃料，該少量燃料是事先設定的少于特定的量。特別地，發(fā)送給有傳感器的噴射器10(#1)的噴射命令時間段Tq(#l)被設定為等于發(fā)送給無傳感器的噴射器10 (#2)的噴射命令時間段Tq (#2)。此外，在關(guān)于時間段Tq (#1)的脈沖開始時間點tla相對于上止點被提前一特定曲柄角的情況下(參考圖6)，關(guān)于時間段Tq(#2)的脈沖開始時間點tlb也被提前相同的曲柄角。也就是說，使每個汽缸中的噴射狀況彼此相同。此外，從有傳感器的噴射器10 (#1)的脈沖開始時間點tla到無傳感器的噴射器10 (#2)的脈沖開始時間點t2b的曲軸的旋轉(zhuǎn)角被設定為小于特定角。換言之，時間點tla和時間點tlb之間的時間間隔被設定為小于特定時間段。在圖6所示的本實施例中，緊接在有傳感器的噴射器10 (#1)噴射少量燃料之后，無傳感器的噴射器10 (#2)噴射少量燃料。圖6是示出了在步驟Sll中執(zhí)行的小噴射的時序圖。當噴射命令被傳送到有傳感器的噴射器10 (#1)和無傳感器的噴射器10 (#2)時，由Q(#l)和Q (#2)表示的少量燃料被分別從噴射器10(#1)和噴射器10(#2)噴射。作為結(jié)果，發(fā)動機速度NE增加了 ΛΝΕ(#1)和Λ NE (#2)。這些增加量ΔΝΕ(#1)和Λ NE (#2)代表由于量Q (#1)和Q (#2)的燃料燃燒而引起的發(fā)動機輸出的增加。再次參考圖5，在步驟S12 (輸出檢測部)中，對于小噴射量Q(#l)和Q(#2)，計算機檢測發(fā)動機速度NE的增加量ΛΝΕ(#1)和Λ NE (#2)。應注意的是，增加量ΛΝΕ(#1)對應于第一輸出，并且增加量Λ NE (#2)對應于第二輸出。在步驟S13 (第一噴射量計算部)中，基于燃料壓力傳感器22的檢測值，計算機計算有傳感器的噴射器10 (#1)噴射的實際噴射量Q(#l)。在步驟S14 (第一相關(guān)值計算部)中，計算機計算步驟S12中檢測的增加量ΛΝΕ(#1)與步驟S13中獲得的實際噴射量Q(#l)之間的第一相關(guān)值Ca(#1)。特別地，根據(jù)下面的公式(I)計算第一相關(guān)值Ca(#l):Ca(#l)=Q(#l)/ANE(#l)...(I)在步驟S15 (第二噴射量估計部)中，基于第一相關(guān)值Ca (#1)和增加量Λ NE (#2)，計算機估計無傳感器的噴射器10 (#2)噴射的實際噴射量Q (#2)。特別地，根據(jù)下面的公式
(2)計算實際噴射量Q(#2):Q(#2) =Ca(#1) X ΔΝΕ(#2)...(2)也就是說，假設第一相關(guān)值Ca (#1)幾乎等于關(guān)于無傳感器的噴射器10 (#2)的第二相關(guān)值Ca(#2)?；诳蓹z測的噴射量Q(#l)、可檢測的增加量ΛΝΕ(#1)和可檢測的增加量Λ NE (#2)，來估計不可檢測的 噴射量Q(#2)。應注意的是，噴射量Q(#l)對應于第一噴射量，并且噴射量Q(#2)對應于第二噴射量。如上所述，關(guān)于有傳感器的噴射器10 (#1)的噴射控制，考慮存儲有學習的噴射率參數(shù)的圖M來設定噴射命令信號tl、t2、Tq。同時，關(guān)于無傳感器的噴射器10 (#2)，基于Tq-Q圖來執(zhí)行噴射控制，其中該Tq-Q圖限定了相對于目標噴射量Q的噴射命令時間段Tq。優(yōu)選地，Tq-Q圖與參考壓力Pbase、發(fā)動機速度、燃料溫度等等相關(guān)聯(lián)地限定了與目標噴射量Q有關(guān)的噴射命令時間段Tq。Tq-Q圖存儲在存儲器30a中。然后，基于估計的噴射量Q(#2)和在步驟Sll中傳送到無傳感器的噴射器10(#2)的命令時間段Tq來校正Tq-Q圖中的Tq值。例如，計算Tq (#2)對Q (#2)的比率，并且校正Tq-Q圖中的Tq值，以便獲得上述比率。根據(jù)本實施例，如上所述，可以在不使用用于將增加量Λ NE (#2)轉(zhuǎn)換成小噴射量Q(#2)的轉(zhuǎn)換圖的情況下，估計無傳感器的噴射器10(#2)噴射的小噴射量Q(#2)。此外，由于基于估計的小噴射量Q(#2)來校正Tq-Q圖，所以可以高精度地控制無傳感器的噴射器10 (#2)的噴射狀況。此外，根據(jù)本實施例，由于在發(fā)動機處于非噴射狀況(S10:是)時，通過執(zhí)行小噴射來檢測對應于第一輸出和第二輸出的增加量ΛΝΕ (#1、#2)，所以可以精確地檢測增加量ΔΝΕ (#1、#2)，由此可以提高小噴射量Q(#2)的估計精確度。當從脈沖開始時間點tla到脈沖開始時間點tlb的時間段tla_tlb變得更長時，有傳感器的噴射器10(#1)的噴射狀況與無傳感器的噴射器10 (#2)的噴射狀況之間的差別可能變得更大。如果噴射狀況如上述那樣變得不同，則第一相關(guān)值Ca(#1)和第二相關(guān)值Ca(#2)之間的偏差就變得更大。小噴射量Q(#2)的估計精確度很可能變差?？紤]到上述情況，根據(jù)本實施例，以如此的方式實施小噴射，以致時間段tla-tlb變得小于特定時間段，由此有傳感器的噴射器10(#1)和無傳感器的噴射器10(#2)的噴射狀況基本上相同。第二實施例
在上述第一實施例中，當發(fā)動機處于非噴射狀況時(S10:是)，執(zhí)行小噴射，以便檢測增加量ΛΝΕ (第一輸出和第二輸出)。根據(jù)第二實施例，當發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時，連續(xù)地檢測瞬時的發(fā)動機速度NE1。然后，基于瞬時的發(fā)動機速度NEl的變化，檢測第一輸出和第二輸出。參考圖7和圖8，下文將描述用于估計從無傳感器的噴射器10 (#2)中噴射的燃料噴射量的估計方法。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，由E⑶30的微型計算機以特定間隔執(zhí)行圖7所示的過程。在步驟S20中，計算機計算瞬時的發(fā)動機速度NEl。圖8示出了瞬時的發(fā)動機速度NEl。在步驟S21 (輸出檢測部)中，計算機基于步驟S20中計算的瞬時的發(fā)動機速度NE1，來計算發(fā)動機輸出的瞬時值(瞬時轉(zhuǎn)矩)。特別地，將瞬時發(fā)動機速度NEl的變化率乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)，以計算瞬時轉(zhuǎn)矩。圖8中舉例說明了該瞬時轉(zhuǎn)矩。在步驟S22 (輸出檢測部)中，計算機基于步驟S21中計算的瞬時轉(zhuǎn)矩來計算每個汽缸中的工作負荷W。特別地，在每個汽缸的燃燒沖程(180° CA)中，瞬時轉(zhuǎn)矩的積分值(圖8中的陰影區(qū)域)被定義為工作負荷W。在圖8中，由W(#l)到W(#4)表示每個汽缸中的工作負荷。應當注意的是，工作負荷W(#1)對應于第一輸出，并且工作負荷W(#2)對應于第二輸出。附帶地，可以校正發(fā)送給每個汽缸的噴射命令信號Tq，以便減小每個汽缸中工作負荷ff(#l)-ff(#4)的變化。在步驟S23 (第一噴射量計算部)中，計算機基于燃料壓力傳感器22的檢測值，來計算有傳感器的噴射器10 (#1)噴射的實際噴射量Q(#l)。噴射量Q(#l)有助于獲得#1汽缸中的工作負荷W (#1)。在步驟S24中，計算機計算步驟S22中計算的工作負荷W(#1)與步驟S23中獲得的實際噴射量Q (#1)之間的相關(guān)值Cb (#1)。特別地，計算實際噴射量Q(#1)與工作負荷W(#1)之間的比率作為相關(guān)值Cb (#1)。相關(guān)值Cb (#1)對應于第一相關(guān)值。在步驟S25 (第二噴射量估計部)中，計算機基于步驟S24中計算的相關(guān)值Cb (#1)和步驟S22中檢測的#2汽缸中的工作負荷W(#2)，來估計無傳感器的噴射器10 (#2)噴射的實際噴射量Q(#2)。特別地，通過將工作負荷W(#2)乘以相關(guān)值Cb(#l)來計算實際噴射量Q(#2)。也就是說，假設相關(guān)值Cb (#1)幾乎等于相關(guān)值Cb (#2)?；趪娚淞縌(#l)、工作負荷w(#l)和工作負荷W(#2)來估計噴射量Q(#2)。關(guān)于有傳感器的噴射器10 (#1)的噴射控制，根據(jù)噴射率參數(shù)圖M來設定噴射命令信號tl、t2、Tq。通過使用Tq-Q圖來實施無傳感器的噴射器10 (#2)的噴射控制。然后，基于估計的噴射量Q (#2)和傳送到無傳感器的噴射器10 (#2)的命令時間段Tq來校正Tq-Q圖中的Tq的值。例如，計算Tq(#2)對Q(#2)的比率，并且校正Tq-Q圖中的Tq的值，以便獲得上述比率。根據(jù)本實施例，如上所述，可以在不使用用于將工作負荷W(#2)轉(zhuǎn)換成小噴射量Q(#2)的轉(zhuǎn)換圖的情況下，估計無傳感器的噴射器10(#2)噴射的小噴射量Q(#2)。此外，由于基于估計的小噴射量Q(#2)來校正Tq-Q圖，所以可以高精度地控制無傳感器的噴射器10 (#2)的噴射狀況。此外，根據(jù)本實施例，無論發(fā)動機驅(qū)動狀況如何，都可以估計無傳感器的噴射器10 (#2)的噴射量Q(#2)。因此，校正Tq-Q圖的機會(學習機會)增多了，從而可以提高Tq-Q圖的精確度。第三實施例根據(jù)第三實施例，計算機通過使用用于將增加量ΛΝΕ(#2)轉(zhuǎn)換成小噴射量Q(#2)的轉(zhuǎn)換圖，來計算無傳感器的噴射器10(#2)的小噴射量Q(#2)。參考圖9，下文中將描述小噴射量Q (#2)的計算方法。當車輛減速而不噴射燃料時，第一部分Fl以與圖5中的步驟SlO到S12相同的方式來執(zhí)行小噴射。第二部分F2檢測發(fā)動機速度的增加量△ NE (#2)。第三部分F3將檢測的增加量ΛΝΕ(#2)轉(zhuǎn)換成發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩Trq (#2)。將瞬時的發(fā)動機速度NEl的變化率乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)，以計算瞬時的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。在壓縮沖程(180° CA)的范圍中對計算的瞬時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩進行積分。計算該積分值作為發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩Trq(#2)。存儲器30a存儲了圖9中所示的圖Ml。事先通過實驗獲得了輸出轉(zhuǎn)矩Trq (#2)與噴射量Q(#2)之間的相關(guān)值Cc(#2)。該獲得的相關(guān)值Cc(#2)與實驗條件相關(guān)聯(lián)地作為圖Ml被存儲。實驗條件包括小噴射時的參考燃料壓力Pbase、發(fā)動機速度NE、燃料溫度等等。然后，第四部分F4通過使用對應于第一部分Fl進行小噴射時的狀況的相關(guān)值Ce (#2)將輸出轉(zhuǎn)矩Trq(#2)轉(zhuǎn)換成噴射量Q(#2)。特別地，將轉(zhuǎn)矩Trq(#2)乘以相關(guān)值Ce (#2)，以獲得噴射量Q (#2)。 同時，關(guān)于有傳感器的噴射器10(#1)，第五部分F5以與圖5中的步驟SlO到S12相同的方式執(zhí)行小噴射，第六部分F6檢測發(fā)動機速度的增加量△ NE (#1)，第七部分F7將檢測到的增加量ΛΝΕ(#1)轉(zhuǎn)換成發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩Trq(#l)。然后，第八部分F8基于燃料壓力傳感器22的檢測值，獲得在第一部分Fl執(zhí)行小噴射時的實際噴射量Q(#l)。然后，第九部分F9計算由第七部分F7計算的輸出轉(zhuǎn)矩Trq (#1)與由第八部分F8獲得的實際噴射量Q(#l)之間的相關(guān)值Cc(#l)。特別地，計算實際噴射量Q(#l)與輸出轉(zhuǎn)矩Trq(#l)之間的比率作為相關(guān)值Ce (#1)。應當注意的是，相關(guān)值Ce (#1)對應于第一相關(guān)值，并且相關(guān)值Ce (#2)對應于第二相關(guān)值。此外，第九部分F9 (校正部)借助計算得到的相關(guān)值Cc(#l)來校正在圖Ml中存儲的相關(guān)值Ce (#2)。特別地，對應于第五部分F5執(zhí)行小噴射時的狀況的相關(guān)值Ce (#2)由相關(guān)值Cc(#l)來替代?？商娲?對相關(guān)值Ce (#2)進行校正，以使得其接近相關(guān)值Ce (#1)。也就是說，當參考壓力Pbase、發(fā)動機速度、燃料溫度等等基本上相同時，假設關(guān)于有傳感器的噴射器10 (#1)的相關(guān)值Ce (#1)等于關(guān)于無傳感器的噴射器10 (#2)的相關(guān)值Ce (#2)?；诳蓹z測的相關(guān)值Ce (#1)來校正不可檢測的相關(guān)值Ce (#2)。根據(jù)本實施例，即使用于將輸出轉(zhuǎn)矩Trq(#2)轉(zhuǎn)換成噴射量Q(#2)的圖Ml對于無傳感器的噴射器10(#2)來說是必要的，也可通過使用關(guān)于有傳感器的噴射器10(#1)的相關(guān)值Cc(#l)來校正圖Ml，由此可以提高關(guān)于無傳感器的噴射器10 (#2)的相關(guān)值Ce (#2)的精確度。當與參考壓力Pbase、發(fā)動機速度NE、燃料溫度等等相關(guān)聯(lián)地存儲相關(guān)值Ce (#2)時，可以減少相關(guān)值Cc(#2)的數(shù)據(jù)量。因此，可以減小用于通過實驗形成圖Ml的工作負荷。其他實施例本發(fā)明并不限于上面描述的實施例，而是可以例如以下面的方式來執(zhí)行。此外，每個實施例特有配置可以進行組合。在第一實施例中，由于小噴射而引起的發(fā)動機速度NE的增加量ΛΝΕ被假設作為發(fā)動機輸出的增加量。代替檢測增加量Λ NE,通過燃燒壓力傳感器檢測燃燒室內(nèi)的壓力，并且可以將燃燒壓力的增加量假設作為發(fā)動機輸出的增加量。在第二實施例中，基于發(fā)動機速度NE的變化來計算瞬時轉(zhuǎn)矩(工作負荷W)。然而，可以基于燃燒壓力的變化來計算瞬時轉(zhuǎn)矩(工作負荷W)。在第一實施例中，增加量ΛΝΕ(#1)與噴射量Q (#1)之間的相關(guān)值Ca (#1)被用于估計噴射量Q (#2)。然而，基于增加量ΛΝΕ(#1)來計算輸出轉(zhuǎn)矩Trq (#1)的增加量，并且可以使用轉(zhuǎn)矩Trq(#1)的增加量與增加量ΛΝΕ(#1)之間的相關(guān)值來估計噴射量Q(#2)。盡管在上述各實施例中兩個汽缸分別設置有燃料壓力傳感器22，但可以只有一個汽缸設置有燃料壓力傳感器22。同樣，燃料壓力傳感器22可以被布置在共軌42的出口 42a和噴射口 Ilb之間的燃料供應通道中的任何位置處。例如，燃料壓力傳感器22可以被布置在連接共軌42和燃料噴射器10的高壓管42b中。
權(quán)利要求
1.一種被應用到燃料噴射系統(tǒng)的燃料噴射控制器，所述燃料噴射系統(tǒng)包括:設置在發(fā)動機的第一汽缸中的第一燃料噴射器(10:#1);設置在所述發(fā)動機的第二汽缸中的第二燃料噴射器(10:#2);以及燃料壓力傳感器(22)，其檢測當所述第一燃料噴射器噴射燃料時所述第一燃料噴射器中的燃料壓力的變化，所述燃料噴射控制器包括: 輸出檢測部(S12、S21、S22)，其檢測由所述第一燃料噴射器(10:#1)噴射的燃料的燃燒產(chǎn)生的第一輸出，以及檢測由所述第二燃料噴射器(10:#2)噴射的燃料的燃燒產(chǎn)生的第二輸出； 第一噴射量計算部(S13、S23)，其基于所述燃料壓力傳感器(22)的檢測值，來計算由所述第一燃料噴射器(10:#1)噴射的第一噴射量(Q(#l))以產(chǎn)生所述第一輸出；以及 第二噴射量估計部(S15、S25),其基于所述第一輸出、所述第二輸出和所述第一噴射量，來估計由所述第二燃料噴射器(10:#2)噴射的第二噴射量(Q(#2))以產(chǎn)生所述第二輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制器，其中 當不噴射燃料以便減小發(fā)動機速度時，所述第一燃料噴射器(10:#1)和所述第二燃料噴射器(10:#2)順次強制地噴射數(shù)量少于特定量的所述燃料；并且所述輸出檢測部(S12、S21、S22)檢測由于所述第一噴射器和所述第二噴射器的強制噴射而分別產(chǎn)生的所述第一輸出和所述第二輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制器，其中 當所述第一燃料噴射器(10:#1)和所述第二燃料噴射器(10:#2)順次噴射所述燃料時，所述輸出檢測部(S12、S21、S22)檢測由所述第一噴射器和所述第二噴射器的噴射而產(chǎn)生的所述第一輸出和所述第二輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任意一項所述的燃料噴射控制器，還包括: 第一相關(guān)值計算部(S14)，其計算指示所述第一輸出與所述第一噴射量之間的相關(guān)性的第一相關(guān)值；其中 第二噴射量估計部(S15、S25)，其基于所述第二輸出和所述第一相關(guān)值來估計所述第二噴射量(Q (#2))。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任意一項所述的燃料噴射控制器，還包括: 存儲部(30a)，其存儲指示所述第二輸出與所述第二噴射量之間的相關(guān)性的第二相關(guān)值，通過實驗預先獲得所述第二相關(guān)值；以及 校正部(F9)，其基于指示所述第一輸出與所述第一噴射量之間的所述相關(guān)性的所述第一相關(guān)值，來校正所述存儲部(30a)中存儲的所述第二相關(guān)值，其中: 所述第二噴射量估計部(S15、S25)基于由所述校正部校正的所述第二相關(guān)值以及檢測到的所述第二輸出來估計所述第二噴射量(Q(#2))。
全文摘要
一種燃料噴射控制器包括輸出檢測部(S12)，其檢測通過有傳感器的噴射器(10#1)噴射的燃料的燃燒產(chǎn)生的第一輸出ΔNE(#1)，以及通過第二燃料噴射器(10#2)噴射的燃料的燃燒產(chǎn)生的第二輸出ΔNE(#2)；第一噴射量計算部(S13)，其基于燃料壓力傳感器(22)的檢測值，來計算由有傳感器的噴射器(10#1)噴射的第一噴射量Q(#1)以產(chǎn)生第一輸出；以及第二噴射量估計部(S15)，其基于第一輸出、第二輸出和第一噴射量，來估計由第二燃料噴射器(10#2)噴射的第二噴射量Q(#2)以產(chǎn)生第二輸出。
文檔編號F02D41/38GK103089465SQ20121029759
公開日2013年5月8日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者山田直幸 申請人:株式會社電裝