專利名稱：可補償燃料噴射器噴射的燃料量偏差的燃料噴射控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于共軌燃料噴射系統(tǒng)中的內(nèi)燃機的燃料噴射控制 裝置，其設(shè)計成學習噴射到發(fā)動機中的燃料量從而校正或補償從燃料噴射 器噴射的燃料目標量和實際量之差。
背景技術(shù)：
燃料噴射系統(tǒng)是已知的，其設(shè)計成可以學習由于噴射器的老化而導致 的從燃料噴射器噴射的燃料量的變化，并且校正輸出到燃料噴射器的控制
信號來補償該變化。例如，編號為2005-36788 (轉(zhuǎn)讓給申請人US6， 907， 861 B2)和2007-138750 (US 2007/0112502 Al)的日本專利首次公布就示教了 這種補償技術(shù)。特別地，用于設(shè)計成在主噴射之前執(zhí)行引燃噴射以便減小 NOx排放物和燃燒噪聲的柴油機需要學習實際噴射到發(fā)動機的燃料量，來保 證通過燃料噴射器噴射少量燃料的精度。
在編號為2005-36788 (US6，907,861 B2)中示教的燃料噴射系統(tǒng)，用 來將控制信號輸出到燃料噴射器從而將學習的燃料量噴射到發(fā)動機中，并 且監(jiān)視產(chǎn)生的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化從而計算通過燃料噴射器噴射的實際燃料 量，以便校正控制信號來補償學習量和實際量之差。
在編號為2007-138750 (US 2007/0112502 Al)中示教的燃料噴射系統(tǒng)， 設(shè)計成將控制信號輸出到燃料噴射器從而將學習的燃料量噴射到發(fā)動機 中，并且計算傳遞發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩的動力傳動系的驅(qū)動和從動構(gòu)件之間的 旋轉(zhuǎn)滑移速率，并且基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大和滑移速率來確定實際噴射的 燃料量，以便校正控制信號來補償學習量和實際量之差。
然而，動力傳動系主動構(gòu)件的物理載荷變化的直接增加或者從動構(gòu)件 的間接增加，都將導致由于向發(fā)動機中噴射學習量而產(chǎn)生的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的 增大與載荷變化沒有施加在主動構(gòu)件或從動構(gòu)件上時相比發(fā)生了改變，由 此會導致基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化來計算的噴射到發(fā)動機中的燃料實際噴射
量發(fā)生錯誤。這會導致在基于噴射到發(fā)動機中的燃料學習量和實際量之差 確定的校正系數(shù)產(chǎn)生錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的是避免現(xiàn)有技術(shù)中的弊病。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種設(shè)計成可以根據(jù)作用在轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu) 主動構(gòu)件上的物理載荷的變化精確地學習校正系數(shù)的燃料噴射控制裝置， 該校正系數(shù)用于補償通過燃料噴射器噴射到內(nèi)燃機中的燃料目標量和實際 量之差。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了 一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射控制裝置， 其中該內(nèi)燃機可以應(yīng)用在用于柴油機的共軌燃料噴射系統(tǒng)中。燃料噴射控 制裝置包括(a)測量內(nèi)燃機速度的速度傳感器；(b)用于控制從燃料 噴射器噴射到內(nèi)燃機中的燃料量的控制器。當需要進入噴射量學習模式時， 控制器驅(qū)動燃料噴射器噴射燃料學習噴射量，該燃料學習噴射量為噴射到 內(nèi)燃機中用于學習燃料噴射器的燃料噴射特性的燃料量?？刂破魍ㄟ^速度 傳感器確定由于噴射學習噴射量的燃料而導致的內(nèi)燃機速度的增大，還基 于內(nèi)燃機速度的增大確定被視為己經(jīng)從燃料噴射器噴射出的實際噴射量。 控制器基于學習噴射量和實際噴射量之間的差值計算校正系數(shù)來補償該差 值?？刂破鬟€確定作用在轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)主動構(gòu)件上的載荷變化，其中內(nèi)燃 機的輸出轉(zhuǎn)矩就是通過該轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)從主動構(gòu)件傳遞到從動構(gòu)件。當載 荷變化的絕對值大于給定值時，控制器就中斷噴射量學習模式。
具體地說，當作用在主動構(gòu)件上的載荷變化程度較大時，將導致學習 從燃料噴射器噴射的燃料量的精度降低。在這種情形下，控制器會抑制燃 料噴射器噴射燃料的學習量，由此來保證學習精度。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，控制器基于速度傳感器測量的內(nèi)燃機速度和 作用在主動構(gòu)件上的載荷變化來確定內(nèi)燃機速度的增大。
控制器基于燃料的學習噴射量噴射之前和之后之間的內(nèi)燃機速度的變 化確定作用在主動構(gòu)件上的載荷變化。
當直接連接至主動構(gòu)件的載荷產(chǎn)生對象被驅(qū)動時，控制器就確定載荷 變化施加在主動構(gòu)件上，并且還確定載荷變化的絕對值是否大于給定值。
當制動傳感器的輸出指示踩下了內(nèi)燃機剎車踏板時，控制器就確定載 荷變化施加在主動構(gòu)件上，并且還確定載荷變化的絕對值是否大于給定值。
當安裝在轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)中的變速器檔位發(fā)生了變化時，控制器就確定 載荷變化施加在主動構(gòu)件上，并且還確定載荷變化的絕對值是否大于給定 值。
或者控制器可以基于燃料的學習噴射量噴射之前和之后之間的內(nèi)燃機 速度差值確定作用在主動構(gòu)件上的載荷變化。
作用在主動構(gòu)件上的載荷變化是使內(nèi)燃機速度減小的載荷正向變化或 者使內(nèi)燃機速度增大的載荷負向變化這二者之一?？刂破髦辽俅_定載荷的 正向變化，該變化在噴射量學習模式期間在主動構(gòu)件上極其容易出現(xiàn)。
在自動變速器安裝在轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)中并且鎖止離合器建立主動構(gòu)件和 從動構(gòu)件之間的直接的機械連接的情形下，或者手動傳動裝置安裝在轉(zhuǎn)矩 傳遞機構(gòu)中并且使用離合器將主動構(gòu)件連接至從動構(gòu)件而使它們之間沒有 任何旋轉(zhuǎn)滑移的情形下，從動構(gòu)件將與主動構(gòu)件一起旋轉(zhuǎn)，由此會導致很 大程度的扭轉(zhuǎn)或物理載荷的變化施加在主動和從動構(gòu)件上。即使當從燃料 噴射器噴射的燃料量恒定時，也會導致發(fā)動機轉(zhuǎn)速產(chǎn)生變化。因此，控制 器可以判斷主動構(gòu)件和從動構(gòu)件是否發(fā)生了旋轉(zhuǎn)滑移。當判斷主動構(gòu)件和 從動構(gòu)件發(fā)生了旋轉(zhuǎn)滑移時，即當載荷變化沒有直接從從動構(gòu)件傳遞到主 動構(gòu)件時，控制器就進入噴射量學習模式，從而保證基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增 大來確定校正系數(shù)的精度。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射控制裝置， 包括(a)測量內(nèi)燃機速度的速度傳感器；(b)用于控制從燃料噴射器 噴射到內(nèi)燃機中的燃料量的控制器。當需要進入噴射量學習模式時，控制 器指令燃料噴射器噴射學習噴射量，該學習噴射量即為從燃料噴射器噴射 到內(nèi)燃機中用于學習燃料噴射器的燃料噴射特性的燃料量?？刂破鬟€確定 作用在轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)主動構(gòu)件上的載荷變化，其中內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩就是 通過該轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)從主動構(gòu)件傳遞到從動構(gòu)件?？刂破骰谒俣葌鞲衅?測量的內(nèi)燃機速度和作用在主動構(gòu)件上的載荷變化來確定內(nèi)燃機速度的增 大?？刂破鬟€基于內(nèi)燃機速度的增大判斷燃料的實際噴射量，該噴射量被 視為已經(jīng)從燃料噴射器噴出的燃料量。控制器基于學習噴射量和實際噴射 量之間的差值來計算校正系數(shù)，以便用來補償用于指令燃料噴射器噴射目 標燃料量。
具體地說，控制器基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大來判斷實際噴射量，由此保 證不論作用在主動構(gòu)件上的載荷變化如何時，都能保證促進校正系數(shù)的精度。
如上所述，本發(fā)明的變體也可以與本發(fā)明第二方面一起使用。


通過下文給出的詳細說明和本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖可以更好地理 解本發(fā)明，然而，不應(yīng)該認為這些是用于將本發(fā)明限于特定的實施例，而 是僅僅用于解釋和理解的目的。
附圖中-
圖l是顯示依照本發(fā)明的燃料噴射系統(tǒng)的框圖2 (a)是顯示在噴射量學習模式中車輛的駕駛員突然踩下剎車踏板 時針對發(fā)動機的各自四個氣缸采樣的內(nèi)燃機的速度變化A"的曲線圖2 (b)是顯示在松開車輛加速踏板從而使發(fā)動機減速而沒有通過燃 料噴射器噴射燃料時采樣的內(nèi)燃機的速度變化A"的曲線圖3是顯示在噴射量學習模式之前和之后的減速期間采樣的內(nèi)燃機的 速度變化A"的曲線圖4是學習從燃料噴射器實際噴射的燃料量和計算用于補償燃料噴射
器的噴射特性中的偏差的校正系數(shù)的程序的流程圖。
具體實施例方式
參見附圖，其中，相同的參考數(shù)字在幾個圖中指的是相同的部件，尤 其參照圖l，其中顯示了依照本發(fā)明的蓄壓器燃料噴射系統(tǒng)IO，作為一個實 例，該蓄壓器燃料噴射系統(tǒng)10設(shè)計成用于機動車柴油機的共軌燃料噴射系 統(tǒng)。
燃料噴射系統(tǒng)10包括高壓泵12、共軌14、燃料噴射器24和電控元件 (ECU) 50，并且工作用來控制燃料噴射到柴油機20中，且柴油機20通過變 矩器30和自動變速器40連接到機動車輛的驅(qū)動輪上。
高壓泵12具有典型的己知結(jié)構(gòu)，它具有跟隨柴油機20的凸輪軸22的凸 輪的旋轉(zhuǎn)而往復(fù)運動的柱塞來壓縮連續(xù)地抽吸到壓力室內(nèi)的燃料。ECU 50 工作來控制應(yīng)用到高壓泵12中安裝的吸入控制閥(未顯示)上的電流量， 從而調(diào)節(jié)在每個柱塞的抽吸沖程中抽吸到高壓泵12的壓力室中的燃料量。
共軌14用作蓄壓器，從高壓泵12供給的燃料存儲在其中并且保持在基 于柴油機20的運行狀況而高級控制的壓力下。共軌14中燃料的壓力(下文 中也被稱作共軌壓力)由從高壓泵12釋放的燃料的流速和高壓泵12中安裝 的減壓閥(未顯示)進行調(diào)節(jié)。
在此作為一個實例提及的柴油機20是四缸內(nèi)燃機。柴油機20的每個氣 缸中安裝了一個燃料噴射器24,并且它工作來將燃料噴射到各自的氣缸中。 在包括進氣或引入、壓縮、燃燒和排氣的每個發(fā)動機操作循環(huán)(即，四沖 程循環(huán))中，ECU 50工作來將每個燃料噴射器24打開幾次以執(zhí)行燃料進入 發(fā)動機20的多級噴射。特別地，ECU 50工作來在每個發(fā)動機操作循環(huán)中執(zhí) 行引燃噴射、主噴射和后噴射。每個燃料噴射器24均由典型的螺線管操作 的閥實現(xiàn)，該螺線管操作的閥設(shè)計成調(diào)節(jié)控制室中燃料的壓力，該壓力沿 閥關(guān)閉方向作用在噴嘴針閥上以控制將由燃料噴射器24噴射的燃料的量。
變矩器30和自動變速器40安裝在動力傳動系(也稱為驅(qū)動鏈)，該動 力傳動系將從曲軸22輸入的柴油機20的輸出轉(zhuǎn)矩通過輸入軸42傳遞到驅(qū)動 輪(未顯示)。變矩器30具有布置成彼此相對的泵輪32和渦輪轉(zhuǎn)子34。泵 輪32連接到柴油機20的曲軸22上。渦輪轉(zhuǎn)子34連接到自動變速器40的輸入 軸42上。
在變矩器30的操作中，渦輪轉(zhuǎn)子34受到源于泵輪32的旋轉(zhuǎn)導致的油的 流動的慣性力以旋轉(zhuǎn)。定子36布置在泵輪32和渦輪轉(zhuǎn)子34之間并且工作來 使油流整形并且使之從渦輪轉(zhuǎn)子34返回泵輪32，因此放大轉(zhuǎn)矩。
變矩器30工作用于將柴油機20的輸出轉(zhuǎn)矩傳遞至自動變速器40，同時 允許輸入軸42到柴油機20的曲軸22的旋轉(zhuǎn)滑移。
ECU 50通過液壓控制鎖止離合器38從而在曲軸22和輸入軸42之間建立 直接的連接。鎖止離合器38的接合由液壓控制，該液壓由用于自動變速器 40的控制液壓系統(tǒng)產(chǎn)生。當鎖止離合器38將曲軸38直接連接至輸入軸42時， 就消除了曲軸22和輸入軸42之間的滑移。
自動變速器40是一種裝備有行星齒輪組或余擺線的典型的多級變速器 或皮帶無級變速器。自動變速器40的換檔通過ECU 50控制裝備有螺線管操 縱閥的液壓控制系統(tǒng)來改變。
ECU 50充當燃料噴射控制設(shè)備并且通過典型的微型計算機來執(zhí)行，其 中該微型計算機基本包括CPU、 ROM、 RAM和可改寫的永久存儲器例如閃存。 ECU 50監(jiān)視曲柄角傳感器60、渦輪速度傳感器62、車輛速度傳感器64、加 速器位置傳感器66、油溫度傳感器68和制動傳感器70來知道柴油機20的運 行狀況。加速器位置傳感器66用于測量車輛加速器踏板的位置(即節(jié)氣門 的開度)。ECU 50還監(jiān)視電負荷例如空調(diào)80和交流發(fā)電機82的運行狀況。
ECU 50還用于監(jiān)視柴油機20的運行狀況，并且控制高壓泵12、燃料噴 射器24、鎖止離合器38和自動變速器40的液壓控制系統(tǒng)的通電，從而使柴 油機20保持在期望的狀態(tài)下。
ECU 50還基于通過上述傳感器的輸出確定的柴油機20的運行狀況來控 制噴射正時和要噴射的燃料數(shù)量(下文中還會稱為噴射量)。特別地，ECU 50向每個燃料噴射器24輸出噴射控制脈沖信號從而在受控的正時將受控的 燃料量噴射到柴油機20中。噴射控制脈沖寬度的增大會導致每個燃料噴射 器24的控制室向低壓側(cè)的打開時間延長從而增大噴射量。針對每個共軌壓 力(即從燃料噴射器24中將噴出的燃料壓力)，ECU 50將列出了噴射控制 脈沖寬度和噴射量之間的關(guān)系的映像存儲在ROM或閃存中。
ECU 50依照存儲在R0M或閃存中的控制程序來執(zhí)行下文中所討論的控制 任務(wù)。
1) 針對柴油機20的每個氣缸，ECU 50對曲柄角傳感器60的輸出進行采 樣從而確定曲軸22 (即柴油機20)的速度co。就在每個燃料噴射器24的噴 射正時之前測量曲軸22的速度"。ECU 50確定速度變化Aco，即最終針對 柴油機20四個氣缸的每一個確定的曲軸22的速度co和720度曲軸轉(zhuǎn)角之前 確定的速度之差。
2) ECU 50向每個燃料噴射器24輸出噴射控制信號來指定噴射正時及其 噴射量。ECU 50還進入噴射量學習模式向每個燃料噴射器24輸出用于指示 學習噴射量的噴射控制脈沖。特別地，ECU 50指引或指示每個燃料噴射器 24噴射所選的燃料量(即學習噴射量)從而學習其燃料噴射特性。
3) ECU 50分析在噴射量學習模式中采樣的速度變化A"和下文將詳細 描述的作用在曲軸22上的負載的變化來確定在噴射量學習模式(下文匯總 還被稱作學習噴射)中出現(xiàn)的曲軸22的速度的增大。
圖2 (a)顯示了速度變化A"，即在噴射量學習模式下當車輛駕駛員 緊急踩下剎車踏板時，對四個氣缸分別采樣的柴油機20 (即曲軸22)的速 度的變化。圖2 (b)顯示了在松開加速踏板使車輛減速而沒有通過燃料噴 射器24噴射燃料時采樣的速度變化A "。
在圖2 (b)的實例中，當不執(zhí)行學習噴射時如"A"所示的速度變化A co的改變基本上與虛線200重合，其中該虛線200筆直地經(jīng)過在執(zhí)行學習噴 射之前和之后采樣的速度變化A"。因此，柴油機20速度的增大可以通過 計算實線210和虛線200之差來直接算得，其中實線210表示從曲柄角度傳感 器60的輸出測量的速度變化A co 。
在由于緊急制動而導致出現(xiàn)加載的正向變化作用在曲軸22上的圖2 (a) 的實例中，不執(zhí)行學習噴射時的速度變化Aco沿著點劃線220適度地發(fā)生變 化。由筆直地經(jīng)過執(zhí)行學習噴射之前和之后采樣的速度變化A "的虛線200 表示的速度變化Aco的變化小于由點劃線220所表示的。當類似圖2(b)中， 當計算通過曲柄角傳感器60的輸出而測量的表示速度變化A "的實線210 與虛線200之間的差時，將會導致在學習噴射中出現(xiàn)的柴油機20的速度的增 大被錯誤地判斷為大于實際的。
上述錯誤可以通過如下途徑來消除，即基于點劃線220和虛線200圍住 的劃線區(qū)域230的尺寸來校正或減小柴油機20速度的增大。作為點劃線220 和虛線200之間的速度變化Aco之差的函數(shù)的劃線區(qū)域230的尺寸越大，柴 油機20速度增大所減小的量就越大。
或者，也可以基于點劃線220表示的速度變化A"來計算從點劃線220 到實線210柴油機20速度的增大。如圖3所示，點劃線220可以使用在執(zhí)行學 習噴射之前柴油機20速度的變化率212和執(zhí)行學習噴射之后柴油機20的速 度變化率214通過數(shù)學方法得到。
4) ECU50設(shè)計成當作用在曲柄22上的載荷的變化的程度，即點劃線220 和虛線200之間的速度變化Aa)的差別，超過給定值時，中斷噴射量學習模 式，即停止學習或校正每個燃料噴射器24的燃料噴射特性，。 5) 由于曲軸22上的載荷的變化，ECU 50基于通過上述方式判定的曲軸 22速度的增大，來計算視為實際上通過燃料噴射器24噴射(也被稱作實際 噴射量)的燃料量。ECU 50還將實際噴射量校正為滑移百分比SR的函數(shù)， 即曲軸22和輸入軸42之間的速度之差的函數(shù)。滑移百分比SR由如下的方程
(1)給出。
SR= (|NE-NOl/NE) X100 (1) 其中NE為曲軸22的速度，N0為輸入軸42的速度。
6) ECU 50計算學習噴射量和實際噴射量之差來確定用于校正每個燃料 噴射器24的燃料噴射特性的校正系數(shù)，其中，如上所述，學習噴射量即為 噴射量學習模式中通過每個燃料噴射器24噴射的燃料目標量。在此所提到 的燃料噴射特性顯示了將輸出到相應(yīng)的燃料噴射器24之一的噴射控制脈沖 寬度和期望從燃料噴射器24之一噴射出的噴射量之間的關(guān)系。
7) ECU 50判斷是否發(fā)生了載荷的變化并且施加在曲軸22上。作用在 曲軸22上的載荷的變化分成兩種類型第一種是朝向使曲軸22速度減小的 載荷的正向變化，第二種是朝向使曲軸22速度增大的載荷的負向變化。特 別地，ECU 50用于在下列情形中得出載荷的變化正施加在曲軸22上的結(jié)論
7a)如圖3所示，當執(zhí)行學習噴射之前的速度變化A"的變化率212和 執(zhí)行學習噴射之后速度變化A "的變化率214之差大于給定值時，或執(zhí)行學 習噴射之前和之后速度變化A"之差216大于給定值時；
7b)當制動傳感器70的輸出指示剎車踏板已經(jīng)踩下或松開時；
7c)當與曲軸22機械連接的通過它驅(qū)動的電負荷例如空調(diào)80和/或交流 發(fā)電機82已經(jīng)從斷開切換到合上狀態(tài)或者從斷開到合上狀態(tài)的時候；以及
7d)當自動變速器40的檔位已經(jīng)改變，例如，當自動變速器40已經(jīng)從 第三速度檔位變化到第二速度檔位，從而載荷的正向變化作用在曲軸22的 時候，或者反之。
8) ECU50工作用來判斷鎖止離合器38是否建立或斷開了曲軸22和輸入 軸42之間的連接。
9) 當加速踏板松開從而通過不向柴油機20噴射燃料而使車輛減速，并 且鎖止離合器38脫離從而允許曲軸22和輸入軸42在旋轉(zhuǎn)中滑動時，ECU 50 工作用來判斷滿足了學習要求。
噴射量學習模式中的ECU50的操作將參照圖4的流程圖在下文中進行詳 細的描述。如圖4所示，程序存儲在ECU 50的R0M或閃存中，并且每次執(zhí)行
一個噴射控制時間來控制每當?shù)竭_噴射控制時間時就控制燃料噴射進入柴 油機20的四個氣缸的每一個中。
在進入該程序以后，例程進行到步驟300，其中，判斷是否滿足了學習 每個燃料噴射器24的燃料噴射特性的學習要求。例如，當松開加速器踏板 使得沒有通過燃料噴射器24向柴油機20噴射燃料而使之減速，以便曲軸22 的速度以恒速減小，并且鎖止離合器38脫離從而允許曲軸22和輸入軸42旋 轉(zhuǎn)滑移時，ECU 50判斷是否滿足學習要求。如果得到的應(yīng)答是"否"，即
意味著沒有滿足學習要求，那么例程就終止。
如果在步驟300中得到的應(yīng)答為"是"，那么例程就進行到步驟302， 其中，ECU 30進入噴射量學習模式并且向相應(yīng)的燃料噴射器24之一輸出噴
射控制脈沖從而建立針對學習燃料噴射特性所選的單級燃料噴射量。噴射 量學習模式中所選取的從燃料噴射器24噴射的燃料量與典型的引燃噴射中 相同?；蛘逧CU 50也可以建立向柴油機20相應(yīng)的氣缸之一進行的多級燃料 噴射。在這種情形下，ECU 50將在下面的步驟中通過增大曲軸22的速度得 到的燃料量除以噴射次數(shù)，將它定為用于噴射事件中的一個的燃料量。
例程進行到步驟304，其中判斷在噴射量學習模式期間(即對曲軸22速 度的變化進行采樣)載荷的變化是否已經(jīng)施加在曲軸22上。具體地說，當 踩下了剎車踏板時，ECU 50就判斷載荷的變化已經(jīng)作用在曲軸22上?；蛘?ECU 50可以設(shè)計成如上面的7)部分所描述的基于自動變速器40檔位的變化、 空調(diào)節(jié)80或交流發(fā)電機82的運行狀況和/或速度變化A co的變化做出判斷。
如果在步驟304中得到的應(yīng)答為"否"，即沒有踩下剎車踏板從而沒有 載荷變化施加在曲軸22上，就判斷在不執(zhí)行學習噴射時速度變化A"將會 沿著虛線200進行改變，如圖2 (b)所示。然后例程進行到步驟306，其中 曲軸22速度的增大就通過計算在執(zhí)行學習噴射時發(fā)生的如實線210所示的 速度變化A"和在沒有執(zhí)行學習噴射時發(fā)生的如虛線200所示的速度變化 A"之差得到。然后例程進行到步驟312。
或者，如果在步驟304中得到的應(yīng)答為"否"，即踩下剎車踏板對曲軸 22施加載荷變化，那么例程就進行到步驟308，其中判斷載荷變化的絕對值
是否大于給定值。如上所述那樣通過圖2 (a)中的點劃線220和虛線200之 間的速度變化A"之差，可以計算載荷變化值?；蛘呖梢酝ㄟ^在圖3所示的 在學習噴射執(zhí)行之前在速度變化A"中變化率212和在學習噴射執(zhí)行之后 在速度變化A co中變化率214之差來得到載荷變化的值。
如果在步驟308中得到的應(yīng)答為"是"，即載荷變化太大而不能精確地 校正進入柴油機20的燃料噴射量，那么例程就終止，不會校正相應(yīng)的燃料 噴射器24之一的燃料噴射特性。
或者，如果在步驟308中得到的應(yīng)答為"否"，那么例程就進行到步驟 310，其中用實線210和虛線200之間的速度變化A"之差減去點劃線220和 虛線200之間的速度變化A"之差，來判斷速度變化A"的增大，即在學習 噴射時間中出現(xiàn)的曲軸22速度的增大。速度的增大或者可以如上所述通過 如下方法來判斷，即將如點劃線220所示的速度變化A "定義為參照速度變 化，并且計算如點劃線220所示的速度變化A co與實線210所示的速度變化 A"的偏差。
例程進行到步驟312，其中，基于在步驟306或310任一步驟中得到的速 度的增大，來計算實際噴射量，即視為從相應(yīng)的燃料噴射器24之一實際噴 射出的燃料量。ECU 50還計算實際噴射量和學習噴射量，即如上所述的通 過相應(yīng)的燃料噴射器24之一噴射的燃料目標量，之差，來確定用于校正相 應(yīng)的燃料噴射器24之一的燃料噴射特性的校正系數(shù)，該校正系數(shù)顯示了輸 出到相應(yīng)的燃料噴射器24之一的噴射控制脈沖寬度和由此噴射的期望噴射 量之間的關(guān)系。
如上所述，ECU 50設(shè)計成如下，gp，當判斷在噴射量學習模式期間曲 軸22上施加了載荷的變化時，就基于作用在曲軸22即動力傳動系(即轉(zhuǎn)矩 傳遞機構(gòu))的主動構(gòu)件上的載荷變化來精確地校正曲軸22速度的增大，以 便基于實際噴射量和用于校正從燃料噴射器24之一噴射的燃料目標量的學 習噴射量之差，使用校正速度的增大來得到校正系數(shù)，以此來保證判斷的 精度。這使得在共軌燃料噴射系統(tǒng)中，能夠精確地確定在例如主噴射之前 發(fā)生的引燃噴射中噴射的很少量的燃料。
如上所述，雖然曲軸22速度的增大通過計算執(zhí)行學習燃料噴射時和未 執(zhí)行時速度變化A"之差來確定，但是也可以通過計算曲柄角傳感器60直 接在執(zhí)行學習噴射時測得的曲軸22的速度"和未執(zhí)行學習噴射時在相同的 曲柄角時曲軸22的速度co之差來確定。當未執(zhí)行學習噴射時，與柴油機20 中所選的氣缸之一對應(yīng)的曲柄角處的曲軸22的速度co，也可以通過數(shù)學方 法由執(zhí)行學習噴射之前曲軸22的速度的變化率計算得到。
在圖4的程序中，當從踩下剎車踏板導致施加在曲軸22上的載荷的變化 度大于給定值時，ECU 30停止學習燃料噴射特性，即停止確定燃料噴射器 24的校正系數(shù)，但是，也可以設(shè)計成如下，即ECU 30監(jiān)視自動變速器40、 空調(diào)80或交流發(fā)電機82的運行狀況，并且當監(jiān)視的狀況指示載荷變化正施 加在曲軸22上時停止確定校正系數(shù)。例如，在步驟308中與曲軸22上載荷變 化的絕對值作比較的值可以設(shè)置成很小的值或零，以便當在步驟304中得到 的應(yīng)答為"是"時，例程就會經(jīng)過步驟308終止而無需確定校正系數(shù)。
或者ECU 50也可以設(shè)計成在步驟310中計算速度變化Ao)的增大，而不 在步驟308中將載荷的變化的程度與給定值相比較，而無論在步驟304中確 定載荷的變化施加在曲柄22上。
可以使用將輸入軸42通過離合器連接至曲軸22的手動變速器來代替自 動變速器40。在這種情形下，當離合器脫離時，ECU 50可以確定滿足了學 習要求。
雖然上述實施例中的ECU 50用于在蓄壓器燃料噴射系統(tǒng)10中在引燃噴 射模式下學習燃料噴射量，其中該蓄壓器燃料噴射系統(tǒng)10將存儲在共軌14 中的燃料通過燃料噴射器24之一噴射到柴油機20的每個氣缸中，但是也可 以設(shè)計成在主噴射模式下或者在主噴射模式之后發(fā)生的后噴射模式下學習 燃料噴射量。
本發(fā)明可以用于通過燃料噴射器而不使用共軌14將燃料噴射到汽油發(fā) 動機中的燃料噴射系統(tǒng)。
盡管己經(jīng)通過優(yōu)選實施例公開了本發(fā)明以易于更好地理解本發(fā)明，但 是應(yīng)當理解，本發(fā)明能夠在不脫離本發(fā)明的原理的前提下以多種方式實現(xiàn)。 因此，應(yīng)當理解本發(fā)明包括在不脫離如所附權(quán)利要求書中所述的本發(fā)明的 原理的前提下能夠?qū)崿F(xiàn)所示實施例的所有可能的實施例和改進。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射控制裝置，包括測量內(nèi)燃機速度的速度傳感器；控制器，用于控制從燃料噴射器噴射到內(nèi)燃機中的燃料量，當需要進入噴射量學習模式時，所述控制器控制燃料噴射器噴射燃料學習噴射量，該燃料學習噴射量為噴射到內(nèi)燃機中用于學習燃料噴射器的燃料噴射特性的燃料量，所述控制器通過所述速度傳感器確定由于噴射學習燃料噴射燃料量所導致的內(nèi)燃機速度的增大，并且還基于內(nèi)燃機速度的增大來確定被視為已經(jīng)由燃料噴射器噴射的燃料量的燃料實際噴射量，所述控制器基于學習噴射量和實際噴射量之間的差值計算校正系數(shù)用于補償該差值，所述控制器還確定作用在轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)的主動構(gòu)件上的載荷變化，內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩通過該轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)從主動構(gòu)件傳遞到從動構(gòu)件，當載荷變化的絕對值大于給定值時，所述控制器就中斷噴射量學習模式。
2. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述控制器基 于速度傳感器測量的內(nèi)燃機速度和作用在主動構(gòu)件上的載荷變化來確定內(nèi) 燃機速度的增大。
3. 如權(quán)利要求l所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述控制器基 于在燃料的學習噴射量噴射之前和之后之間的內(nèi)燃機速度的變化來確定作 用在主動構(gòu)件上的載荷變化。
4. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，當直接連接至主動構(gòu)件的載荷產(chǎn)生對象被驅(qū)動時，所述控制器就確定載荷變化施加在主 動構(gòu)件上，并且還確定載荷變化的絕對值是否大于給定值。
5. 如權(quán)利要求l所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，當制動傳感器 的輸出指示踩下了內(nèi)燃機剎車踏板時，所述控制器就確定載荷變化施加在 主動構(gòu)件上，并且還確定載荷變化的絕對值是否大于給定值。
6. 如權(quán)利要求l所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，當安裝在轉(zhuǎn)矩 傳遞機構(gòu)中的變速器的檔位發(fā)生了變化時，所述控制器就確定載荷變化施 加在主動構(gòu)件上，并且還確定載荷變化的絕對值是否大于給定值。
7. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器控制裝置，其特征在于，所述控制器 基于燃料噴射器噴射燃料的學習噴射量之前和之后之間的內(nèi)燃機速度的差 值來計算作用在主動構(gòu)件上的載荷變化的絕對值。
8. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，作用在主動構(gòu) 件上的載荷變化是朝向使內(nèi)燃機速度減小的正向變化或者是朝向使內(nèi)燃機 速度增大的負向變化，并且所述控制器至少判定載荷的正向變化。
9. 如權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述控制器判 斷主動構(gòu)件和從動構(gòu)件是否發(fā)生了旋轉(zhuǎn)滑移，并且當判斷主動構(gòu)件和從動 構(gòu)件發(fā)生了旋轉(zhuǎn)滑移時，所述控制器進入噴射量學習模式。
10. —種用于內(nèi)燃機的燃料噴射控制裝置，包括 測量內(nèi)燃機速度的速度傳感器；控制器，用于控制從燃料噴射器噴射到內(nèi)燃機中的燃料量，當需要進 入噴射量學習模式時，所述控制器控制燃料噴射器噴射燃料學習噴射量， 該燃料學習噴射量為噴射到內(nèi)燃機中用于學習燃料噴射器的燃料噴射特性 的燃料量，所述控制器確定作用在轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)的主動構(gòu)件上的載荷的變 化，通過轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩從主動構(gòu)件傳遞到從動構(gòu)件，所 述控制器還基于由速度傳感器測量的內(nèi)燃機的速度和作用在主動構(gòu)件上的 載荷的變化通過速度傳感器來確定由于噴射燃料學習噴射量而導致的內(nèi)燃 機速度的增大，所述控制器還基于內(nèi)燃機速度的增大來確定被視為由燃料 噴射器已經(jīng)噴射的燃料量的燃料實際噴射量，所述控制器基于學習噴射量 和實際噴射量之間的差值計算校正系數(shù)來補償該差值，用于指令燃料噴射 器噴射目標燃料量。
11. 如權(quán)利要求10所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述控制器基于燃料的學習噴射量噴射之前和之后之間的內(nèi)燃機速度的變化確定作用 在主動構(gòu)件上的載荷變化。
12. 如權(quán)利要求10所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，當直接連接至主動構(gòu)件的載荷產(chǎn)生對象被驅(qū)動時，所述控制器就確定載荷變化施加在 主動構(gòu)件上，并且還確定載荷變化的絕對值是否大于給定值。
13. 如權(quán)利要求10所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，當制動傳感 器的輸出指示踩下了內(nèi)燃機剎車踏板時，所述控制器就確定載荷變化施加 在主動構(gòu)件上，并且還確定載荷變化的絕對值是否大于給定值。
14. 如權(quán)利要求10所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，當安裝在轉(zhuǎn) 矩傳遞機構(gòu)中的變速器的檔位發(fā)生變化時，所述控制器就確定載荷變化施 加在主動構(gòu)件上，并且還確定載荷變化的絕對值是否大于給定值。
15. 如權(quán)利要求10所述的燃料噴射器控制裝置，其特征在于，所述控制器基于燃料噴射器噴射燃料的學習噴射量之前和之后之間的內(nèi)燃機速度的 差值計算作用在主動構(gòu)件上的載荷變化的絕對值。
16. 如權(quán)利要求10所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，作用在主動 構(gòu)件上的載荷變化是朝向使內(nèi)燃機速度減小的正向變化或者是朝向使內(nèi)燃 機速度增大的負向變化，并且所述控制器至少判定載荷的正向變化。
17. 如權(quán)利要求10所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述控制器 判斷主動構(gòu)件和從動構(gòu)件是否發(fā)生了旋轉(zhuǎn)滑移，并且當判斷主動構(gòu)件和從 動構(gòu)件發(fā)生了旋轉(zhuǎn)滑移時，所述控制器進入噴射量學習模式。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射控制裝置。控制器指導燃料噴射器噴射燃料的學習噴射量并且確定導致的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大?？刂破骰诎l(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大確定實際上從燃料噴射器噴射的燃料量，并且計算校正系數(shù)用于補償學習噴射量和實際噴射量之差?？刂破鬟€確定作用在轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)的主動構(gòu)件上的載荷的變化。當這種變化變得太大時，控制器停止學習噴射量的噴射?？刂破骺梢曰谳d荷變化的程度來確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大。這可以保證不論載荷如何變化都能保證計算校正系數(shù)的精度。
文檔編號F02D41/14GK101353987SQ20081013005
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者樽澤祐季, 淺野正裕, 竹本英嗣 申請人:株式會社電裝