普通共轨类型(common rail type)燃料喷射系统将存储在共轨 内的高压燃料在一定压力下喷射到多缸柴油机的气缸内。这种共轨类型 燃料喷射系统在主喷射之前进行几次引燃喷射，使发动机产生扭矩，以 便通过稳定主喷射开始时的燃烧，从而降低燃烧噪声和发动机振动，改 善尾气质量。
通常通过单独调整气缸的燃料喷射器，对用于燃料喷射器喷射燃料 的喷射指令脉冲时间(TQ脉冲宽度)内实际喷射数量的变化进行校正。 因为引燃喷射数量很小，相当于5mm3/st，由于喷射指令脉冲时间内实 际喷射数量的变化，引燃喷射可能无法满意地实现它的目的，受喷射数 量长期性变动所导致的燃料喷射器能力退化的影响，出现引燃喷射失败 或燃料喷射过量。当喷射压力很高时，在喷射指令脉冲时间内燃料喷射 器所喷射的实际喷射数量趋向于在很宽的范围内变化。因此当喷射数量 很小处于1mm3/st数量级别时，很难保证燃料喷射器的性能。
已经提出一种气缸间(inter-cylinder)发动机速度变化喷射数 量校正技术(FCCB)，用于解决上述问题。这种校正技术的应用局限在 怠速期间对燃料喷射压力的校正，当车辆运动和燃料喷射压力很高时， 这种校正技术不能实现正确地校正燃料喷射压力。
日本专利文献JP-A 2-23252介绍了一种将喷射数量校正按比率地 分配到两个喷射循环也就是引燃喷射循环和主喷射循环的方法。类似于 上述公知的技术，这种方法的应用仅局限于怠速期间对燃料喷射压力的 校正，这种方法不能实现准确地校正。由于分别根据引燃喷射数量和总 喷射数量之间的比值以及主喷射数量和总喷射数量之间的比值，这种方 法按比率将喷射数量校正分别分配到引燃喷射循环和主喷射循环内，该 方法确定一估计燃料喷射数量校正，不能相对于喷射器的喷射指令脉冲 时间在数量上确定喷射数量分配。
发明概述
本发明的一个目的是提供一种内燃机的喷射数量控制器，它能够在 数量上确定在一喷射指令脉冲时间内一喷射器将要喷射的实际喷射数 量。
根据本发明第一个方面，当依赖于发动机预定工作条件或用于发动 机的工作条件的学习执行条件有效时，根据发动机工作条件，内燃机的 喷射数量控制器计算学习控制模式喷射数量，在执行n次分开喷射循环 时，基本上均匀地将该学习控制时间喷射数量分成n份，通过测量每个 气缸的发动机速度波动并将所有气缸的发动机速度波动与一平均值进 行比较，一个一个地校正气缸的喷射数量，实现对缸间发动机速度波动 的校正，使每个气缸的发动机速度波动平稳，通过在执行n次喷射循环 时测量平均发动机速度，实现平均发动机速度的校正，并实现对所有气 缸的喷射数量均匀地校正，从而为了平均发动机速度校正，将平均发动 机速度保持在所希望的发动机速度。
此外，喷射数量控制器从所有气缸内的发动机速度变化的平均发动 机速度改变量中为每个气缸计算第一喷射数量校正值，其对应于每个气 缸内所测量的发动机速度波动的偏差，为所有气缸计算用于将平均发动 机速度维持在所希望的发动机速度所需的均匀的第二喷射数量校正 值，并将通过将每个气缸的第一喷射数量校正值除n所获得的值与通过 将所有气缸的均匀第二校正值除n所获得的值相加。然后对于每个气缸 来说，实际喷射数量和喷射器在指令喷射脉冲时间内将要喷射的喷射数 量之间的差值以及由于喷射数量长期变化而引起的每个喷射器性能退 化被量化地确定。通过将所述差值与前一个学习循环所学习的作为每个 气缸的学习燃料喷射数量的学习值相加，理想指令喷射脉冲时间和喷射 数量之间的关系可以被确定并被存储。
可以采用下述方式实现本发明。
第一和第二校正值计算装置计算每个气缸的第一喷射数量校正值 以及所有气缸在多个不同燃料喷射压力级别下的均匀的第二喷射数量 校正值，学习值存储装置更新和存储用于多个不同燃料喷射压力级别的 学习值。然后在发动机处于高燃料喷射压力和小喷射数量下操作状态 时，即使利用单独喷射器也很难保证该状态，在喷射指令脉冲时间内要 被喷射器喷出的喷射数量与实际喷射数量之间的差值可以被量化地确 定。
利用插入法确定被学习值存储装置所存储的用于在多个不同燃料 喷射压力级别之外的燃料喷射压力的学习值。从而被学习值存储装置所 存储的适用于实际车辆的包括学习控制模式内的燃料喷射压力的整个 燃料喷射压力范围的学习值可以被用作校正值，该校正值被应用到每个 气缸的燃料喷射数量的计算中。因此可以保持指令喷射脉冲时间和燃料 喷射数量之间理想的相互关系。
该学习值(learned valve)表示对于每个喷射压力和发动机每个 气缸来说实际喷射数量与指令喷射脉冲时间内要被喷出的喷射数量之 间的差别。
众所周知，包括由发动机上负荷引起的发动机要求喷射数量变化的 临时学习值不正常地大于其它临时学习值。因此喷射数量控制器配备有 临时学习值存储装置，能够将学习控制模式喷射数量基本上分成n份， 在执行缸内发动机速度校正和平均发动机速度校正的同时，例如通过将 用于每个气缸的第一喷射数量校正值或通过将第一喷射数量校正值除n 所获得的值与均匀的第二喷射数量校正值或通过将均匀的第二喷射数 量校正值除n所获得的值相加，能够计算喷射数量的学习值，能够多次 重复学习控制操作，更新和存储通过多次重复学习控制操作所计算出的 学习值。对于每个燃料喷射压力和每个气缸来说，在多个被更新和存储 的学习值中的最小值被用作最终值，以确定临时学习值是否正常。由于 可以阻止由虚假学习(虚假校正)引起的燃料喷射数量的过度校正或过 度学习(过度校正)，可以避免燃烧噪音的增加、发动机振动的增加以 及排放变坏。因此通过多次学习控制操作所获得的临时学习值中的最小 临时学习值也就是适合临时学习值可以当作最终学习值被反映到燃料 喷射数量内。
适用于多个不同燃料喷射压力级别下的每个学习值的学习值计算 以及适用于在多个临时学习值中选择最小值作为最终学习值以改善对 应于由实际喷射数量与指令喷射脉冲时间内要被喷射的喷射数量的偏 差引起的喷射器性能退化的学习精度(校正精度)的学习值计算增加了 由高压喷射压力引起的燃烧噪音。因此希望按照预定学习值计算频率或 预定校正频率计算学习值或临时学习值。然而当按照预定学习值计算频 率或预定校正频率计算学习值时，如果出现喷射数量出乎意外的突然改 变或在没有检测下述状态下进行学习值或临时学习值的计算时，所述状 态是指诸如电负荷的负荷被施加到发动机上，与适合喷射数量不同的燃 料喷射数量被喷出的状态被连续，直到计算下一个学习值或下一个临时 学习值为止，因此发动机性能退化。
通过提供一指令，可以改善虚假学习确定的准确性，当在除了学习 执行条件之外的条件下用于所有气缸的均匀第二校正值小于一预定值 时，再次从开始执行缸间发动机速度波动校正和平均发动机速度校正， 执行用于更新和存储所计算的学习值的学习控制操作，通过在虚假学习 之后再次执行学习，可以确定下一个学习值计算之前时间内对应于所希 望燃料喷射数量的燃料喷射数量，可以阻止发动机性能的退化。当诸如 电负荷的负荷被施加到发动机上的状态在再次学习控制期间可以被检 测时，通过使用在一单独学习控制循环所计算出的临时学习值作为最终 学习值，与使用通过多次学习控制循环所计算出的多个临时学习值中最 小值作为最终学习值的学习控制相比，用于计算最终学习值所需时间可 以被极大地减少。
当现有学习控制循环所获得的学习值与前一个学习控制循环所获 得的学习值之间的差值位于一预定范围外，或当一积分学习值大于一预 定值时，提供一指令，从而不存储现有学习控制循环所获得的学习值并 从头开始学习控制循环或禁止或中止学习控制循环。
当用于所有气缸的均匀的第二喷射数量校正值增加时，或当从学习 控制循环开始的第二校正值比一预定值大时，提供一指令，禁止或中止 学习控制循环。
当一学习值被反映在除了学习控制模式之外的区域时，当由于燃料 喷射数量、燃料喷射压力和发动机速度的效果而使用一学习值时，可能 出现虚假校正或过度校正。通过使用利用一校正系数对学习值或临时学 习值进行修正而获得的一个值作为一学习校正值，可以阻止虚假校正或 过度校正导致的燃料喷射数量的过度校正，所述校正系数被用作燃料喷 射系统特征的量度标准，因此可以阻止燃烧噪音和发动机振动的增加以 及排放的变坏，适合的学习校正值可以作为燃料喷射数量内的校正值被 反映。
当对应于发动机预定工作条件或对应于怠速燃料消耗量的怠速喷 射数量(学习控制模式喷射数量)包括由发动机负荷引起的发动机要求 喷射数量的增量时，出现虚假学习，计算一包括除了喷射数量散射数量 之外的发动机要求喷射数量的增量以及喷射数量长期变化的学习值。当 通过将第一喷射数量校正值或第一校正值与第二喷射数量校正值或第 二校正值之和减去所设定的对应于发动机上负荷变化的发动机要求喷 射数量的变化或将两者相加，确定对应于怠速燃料消耗量的怠速喷射数 量(学习控制模式喷射数量)时，可以区分喷射数量与怠速燃料消耗量 之间的差别，发动机要求喷射数量变化的效果可以从喷射数量散射数量 和喷射数量长期变化中清除。因此可以阻止由虚假学习(虚假校正)或 过度学习(过度校正)导致的燃料喷射数量的过度校正。因此，可以阻 止燃烧噪音和发动机振动的增加以及排放的变坏，可以将一适合的学习 喷射数量反映在燃料喷射数量的校正中。
当执行一学习控制操作以便将学习控制模式喷射数量基本上均匀 地分配到n个循环中时，例如通过将每个气缸的第一喷射数量校正值或 第一校正值除n所获得的值与所有气缸的均匀第二喷射数量校正值或第 二校正值除n所获得的值相加，计算一学习喷射数量，在执行气缸间发 动机速度波动校正以及平均发动机速度校正的同时，更新和存储计算出 的学习喷射数量，学习控制操作无限地连续进行，由喷射数量波动引起 的喷射器性能(功能)的退化以及长期喷射数量变化不能被校正，如果 通过诸如踩下油门踏板和关闭空调器开关等操作，学习执行条件是无效 的，学习控制操作被频繁地中止。
当学习条件从前一个学习控制操作由于学习执行条件无效而被中 止的状态已经变成有效之后，通过开始后续学习控制操作，用于完成学 习控制操作所需时间可以被减少。因此即使学习控制操作被频繁地中 止，学习控制操作可以被可靠地完成。甚至当多次进行学习控制操作， 通过将每个气缸的第一喷射数量校正值或第一校正值除n所获得的值与 所有气缸的均匀第二喷射数量校正值或第二校正值除n所获得的值相 加，计算喷射数量，将其作为临时学习值，并更新和存储所计算出的喷 射数量时，当学习条件从前一个学习控制操作被中止的状态已经变成有 效之后，在没有开始后续学习控制操作的前提下，可以开始下一个临时 学习值的计算。
在一怠速燃料消耗状态和虚假学校被检测或点火开关开启操作的 频率、车辆行驶距离、发动机操作时间或由于喷射数量长期变化引起喷 射器功能和性能改变所导致的喷射数量长期下降满足预定条件的条件 下，学习执行条件有效，当在上述条件之外的条件时，学习执行条件无 效。有关用于驱动发动机附件的能量和电负荷的发动机上负荷变化、变 速杆在空档位置或刹车范围的设定或离合器踏板被司机踩下的条件的 输入信息的使用将确保进一步有效地检测发动机在怠速燃料消耗下操 作的状态。
如果喷射器具有例如喷射数量改变特征，从而喷射数量在固定时间 率不改变，如果学习值的计算频率或校正频率过低，不能利用一学习校 正值对喷射数量长期变化进行校正，如果学习值的计算频率或校正频率 过高，当计算一学习值时，发动机执行不正常的操作，例如由高喷射压 力引起的高噪音。根据点火开关开启操作的频率、车辆行驶距离或通喷 射数量长期减少，学习值计算频率或校正频率可以被适当的确定。学习 存储装置所存储的学习值的反映被反映到喷射数量的计算中，并根据分 别用于引燃喷射、主喷射、过后喷射和延迟喷射的发动机工作条件和燃 料喷射数量而设定。因此即使在发动机处于高喷射压力和即使利用单独 一个喷射器也难以保证的非常小喷射数量条件例如1～5mm3/st下进行 操作的状态时，通过使用一学习值作为对应于由实际喷射数量相对于喷 射器的指令喷射脉冲时间的大的散射数量的校正值，可以确定适合的燃 料喷射数量(指令喷射数量)。
附图说明
通过对构成本专利申请的说明书、权利要求书和附图进行仔细的阅 读和理解，实施例的特征和优点、运行方法和相关元件的功能将变得更 加清除。在附图中：
图1是一个符合本发明第一实施例的共轨类型燃料喷射系统的示意 性视图；
图2是一个显示符合本发明第一实施例的加速冲程的基本燃料喷射 数量和发动机速度之间关系的特征图；
图3是一个显示符合本发明第一实施例用于共轨压力的指令喷射脉 冲时间和指令喷射数量之间关系的特征图；
图4是一个分别显示符合本发明第一实施例的TQ脉冲、喷射器驱动 电流和燃料喷射率与时间关系的时序图；
图5是一个研究符合本发明第一实施例的控制引燃喷射数量的学习 控制(learning control)方法的流程图；
图6是一个符合本发明第一实施例用于使学习先决条件有效、接通 (ON)的条件方块图；
图7是一个符合本发明第一实施例用于使学习执行条件有效、接通 (ON)的条件方块图；
图8是一个用于说明符合本发明第一实施例用于均匀分开喷射 (split injection)的喷射模式的图表；
图9是一个说明符合本发明第一实施例的引燃喷射数量学习校正方 法的图表；
图10是一个模拟符合本发明第一实施例的喷射性能和控制内容的 图表；
图11是一个模拟符合本发明第一实施例的喷射性能和控制内容的 图表；
图12是一个时序图，代表符合本发明第一实施例的具有发动机负载 的ISC校正的变化；
图13是一个符合本发明第一实施例用于使学习悬挂条件有效、接通 (ON)的条件方块图；
图14是一个模拟符合本发明第一实施例的喷射性能和控制内容的 图表；
图15是一个用于帮助解释符合本发明第一实施例的学习值防护 (learning value guards)的图表；
图16是一个符合本发明第一实施例用于存储气缸在多个不同喷射 压力下的学习值的图表；
图17是一个符合本发明第二实施例的引燃喷射数量学习控制方法 的流程图；
图18是一个符合本发明第三实施例的代表指令喷射压力和TQ脉冲 时间之间关系的特征图；
图19是一个符合本发明第三实施例的代表燃料喷射压力、指令燃料 喷射数量和校正系数之间关系的特征图；
图20是一个符合本发明第三实施例的代表发动机速度和校正系数 之间关系的特征图；
图21是一个符合本发明第四实施例校正频率设定方法的流程图；
图22是一个显示符合本发明第四实施例的长期变化改变点的时序 图；
图23是一个代表符合本发明第四实施例的校正执行距离(频率)和 总距离之间关系的曲线图；
图24是一个代表符合本发明第四实施例的校正执行距离(频率)和 总距离之间关系的曲线图；
图25是一个符合本发明第五实施例的防止虚假学习或过量学习 (excessive learning)的方法的流程图；
图26是一个符合本发明第五实施例的防止虚假学习或过量学习 (excessive learning)的方法的流程图；
图27是一个代表符合本发明第五实施例的长期变化和学习值计算 频率之间关系的图表；
图28是一个符合本发明第五实施例的帮助解释改变防护(change guards)和绝对值防护的图表；
图29是一个符合本发明第六实施例的控制引燃喷射数量的学习控 制方法的流程图；
图30是一个符合本发明第六实施例用于存储气缸在多个不同压力 下的学习值的图表；
图31是一个符合本发明第七实施例的帮助解释用于减少完成引燃 喷射数量学习所需时间的控制操作的时序图；
图32是一个符合本发明第八实施例的ISC校正虚假校正检测方法的 流程图；
图33是一个代表符合本发明第八实施例的在正常状态下、虚假校正 状态下和怠速状态下喷射模式的模型的图表；
图34是一个符合本发明第九实施例的引燃喷射数量学习控制方法 的流程图；
图35是一个代表符合本发明第九实施例的长期变化模式的图表；
图36是一个代表符合本发明第九实施例的虚假校正模式的图表。
优选实施例介绍
下文将结合附图介绍本发明的最佳实施例。 第一实施例
图1-16是用于解释符合本发明第一实施例的视图。图1显示了普通 共轨类型燃料喷射系统。
第一实施例的共轨类型燃料喷射系统包括：共轨2，也就是一用于 存储在一对应于燃料喷射压力的高压下被加压的高压燃料的存储器，燃 料供应泵3也就是用于在压力下将燃料供应到共轨2内的燃料供应泵，多 个用于将存储在共轨2内的高压燃料喷射到发动机1的气缸内的喷射器4 (在这个实施例中是4个)以及用于电控制燃料供应泵3和多个喷嘴4的 电控制装置10(下文被简称为“ECU”)，在所述燃料喷射压力下，将 燃料喷射进内燃机的气缸内。
发动机1是一个配备有四气缸、机油盘和类似物品的四冲程循环四 缸发动机。发动机1的气缸包括气缸体和气缸盖。形成在气缸盖上并对 应于该气缸的进气口和排气口分别被进气阀11和排气阀12开启和关 闭。活塞13被装配成在每个气缸内轴向滑动并通过一未示的连杆与一图 中未示的曲轴相连。散热器14被设置在未示的发动机室内使散热器面对 风的位置。散热器14配备有一测量用于冷却发动机1的冷却水温度的水 温传感器37。
在发动机1工作期间，从气缸中排出的废气流过排气管15，驱动几 何形状可变的蜗轮增压器(VGT)16的涡轮叶轮并通过未示的排气消声 器被排出。根据进气压力传感器、发动机进气压力传感器44和VGT位置 传感器47所提供的信号，控制VGT16。压缩后的高温进气被中间冷却器 18冷却后通过发动机1的进气口被引进气缸。
在进气管17内设置一节流阀19。进气阀19调整经过进气管17而进入 发动机1的进气速率。在ECU10所提供的控制信号的控制下，致动器20 调节节流阀19的角位置。致动器20上配备有一未示的节流阀传感器，用 于测量节流阀19的位置。节流阀传感器可以将节流阀19在怠速工作下的 完全关闭位置和高负荷工作下完全开启位置报告给ECU10。
响应于被部分靠近进气管17的进气口设置的ECU10所提供的信号， 涡流控制阀(下文被称作“SCV”)操作。SCV21被设置在绕过配备有进 气温度传感器的进气通路22的旁通路23内。在发动机1处于高负荷工作 模式时，向用于驱动SCV21的致动器提供能量，从而打开SCV21，在发动 机1处于低负荷操作模式时，停止向致动器提供能量，关闭SCV21。
在这个实施例中，废气再循环管24被连接到进气管17，从而使少量 流过排气管15的废气重新进入进气管17进行废气再循环(EGR)。用于 废气再循环的阀(下文被简称为“EGR阀”)25被设置在进气管17和废 气再循环管24的结合处。流过排气管15的一部分废气被混合到将要被吸 入气缸内的进气中，以降低NOx的产生。EGR阀25的位置被调整，从而根 据发动机1的工作条件所确定的废气再循环率，将废气混合到进气内。 根据进气流传感器43、进气温度传感器45、废气氧气传感器48和EGR阀 位置传感器46提供的信号，将废气再循环率(EGR率)控制在反馈控制 模式下的一预定值。
在燃料喷射压力下被增压的高压燃料必须被连续地存储在共轨2 内。燃料供应泵将高压燃料通过压力管26泵送到共轨2内，从而在共轨2 内积聚高压燃料。将压力限制器27设置在未示的将共轨2与油箱相连的 减压管(relief pipe)内，从而阻止共轨2内的压力升高超过所设定的 压力极限值。存储在共轨2内燃料的压力对应于燃料喷射压力，也可被称 作“共轨压力”，利用共轨压力传感器30也就是喷射压力检测装置测量 所述共轨压力。共轨压力传感器30是一配备有诸如被安装在硅基片上的 压电设备的传感器的半导体压力传感器，能够提供代表燃料喷射压力的 电信号(电压信号)。
燃料供应泵3是一高压泵，它包括一未示的用于将高压燃料从未示 油箱泵送到共轨2内的进给泵和一用于调节进给泵排出量的诸如抽吸调 节阀的电磁阀。燃料供应泵3配备有一整体的燃料温度传感器36，用于 测量从油箱向上抽吸的燃料的温度。
在分别对应于气缸#1～气缸#4的位置，将喷射器4连接到发动机1 的气缸体上。每个喷射器4是一个包括一喷嘴和一电磁阀的电磁燃料喷 射阀，通过所述喷嘴，高压燃料被喷射进相应的气缸内，所述电磁阀包 括一喷嘴针、一螺线管也就是用于在开启方向移动设置在所述燃料喷嘴 内喷嘴针的致动器以及一迫使喷嘴针处于封闭位置的弹簧。
例如在电磁阀处于开启状态时，喷射器4将存储在共轨2内的高压燃 料喷射到发动机1的相应气缸内。从喷射器4内泄露的燃料或从用于控制 被施加到喷嘴针上背压的背压控制腔排出的燃料(回流燃料)通过燃料 返回通路t返回到油箱。当阀开启时间也就是喷射器4的电磁阀的开启时 间被增加时，燃料喷射数量也就是喷射到气缸内的燃料数量增加，反之 亦然。
ECU10配备有具有公知结构的微型计算机，它包括用于执行控制操 作和算术操作的CPU、一诸如ROM、备用RAM、一EEPROM或一RAM的用于存 储程序和数据的存储设备、一输入电路、一输出电路、一电源电路、一 喷射器驱动电路、一泵驱动电路等。共轨压力传感器30提供的电压信号 和其它传感器提供的传感器信号被A/D转换器进行A/D转换，A/D转换器 将对应于输入传感器信号的数字信号提供给ECU10的微型计算机。当发 动机1转动后，发动机钥匙返回到IG位置，关闭点火开关，用于操作包 括诸如燃料供应泵3和喷射器4的元件的致动器被电控制。
这个实施例中的气缸识别装置包括安装在发动机1的凸轮轴上的信 号转子31和电磁传感器32，发动机1的曲轴转动两次时，该转子转动一 次，在其外周配备有分别对应于气缸的齿(凸起)，所述电磁传感器也 就是气缸识别传感器，当上述每个齿通过电磁传感器32时，所述电磁传 感器产生一脉冲G。
这个实施例的发动机速度传感器包括安装在发动机1的凸轮轴上的 信号转子33和一曲轴转角传感器(电磁传感器)34，发动机1的曲轴转 动一次，该信号转子转动一次，在其外周配备有曲轴角识别齿(凸起)， 当上述每个曲轴角识别齿通过电磁传感器34时，所述电磁传感器34产生 一脉冲NE。在信号转子33转动一次也就是曲轴转动一次时，曲轴转角传 感器34提供多个NE脉冲。具体NE脉冲分别对应于#1气缸～#4气缸的活塞 上止点中心TDC。ECU10测量NE脉冲之间的间隔，从而测量发动机速度 NE。
当检测这样一种状态时，即发动机速度NE不高于一预定值例如 1000rpm，加速冲程ACCP不大于一预定值，例如0％，车辆运行速度SPD 不大于一预定值，例如0公里/小时，指令喷射数量QFIN等于一预定值， 例如怠速燃料消耗5mm3/st，变速箱被挂在空挡(N)时，ECU10包括一 用于检测低负荷低速状态也就是稳定怠速(怠速燃料消耗状态)状态的 怠速燃料消耗检测装置的功能。
通过将有关停车制动器应用信号的检测、驱动发动机附件的机械负 荷和驱动电设备的电力负荷改变的检测、处于空档位置或停车位置的选 档手柄的检测或离合器踏板下降检测的输入信息进行组合，发动机1处 于稳定怠速工作(怠速燃料消耗状态)状态可以被有效地检测，所述发 动机附件包括交流发电机、水泵和油泵，所述电设备包括前大灯、汽车 音响系统、空调开关、加热器开关和风扇开关等。
ECU10包括一排出控制装置(SCV控制装置)，它计算最佳燃料喷射 压力也就是最佳共轨压力，该压力是人们最希望的发动机1的工作条 件，并通过泵驱动电路驱动燃料供应泵3的电磁阀。根据发动机1的工作 条件信息，所述信息包括曲轴角传感器34也就是发动机速度传感器测量 的发动机速度NE以及加速冲程传感器35测量的加速冲程ACCP，ECU10计 算所希望的燃料喷射压力Pt并调整用于驱动燃料供应泵3的电磁阀的泵 驱动信号(驱动电流)，从而控制燃料供应泵3的排出，从而工作燃料 喷射压力符合所希望的燃料喷射压力Pt。
更具体地说，为了改善燃料喷射数量控制精度，希望采用反馈控制 模式控制燃料供应泵3的电磁阀的泵驱动信号，从而共轨燃料压力传感 器30所测量的燃料喷射压力Pc符合根据发动机1工作条件所确定的所希 望的燃料喷射压力Pt。最好利用一种工作循环控制方法控制被提供给电 磁阀的驱动电流SCV；也就是通过调整符合所希望的燃料喷射压力Pt的 泵驱动信号的工作循环，可以实现燃料喷射压力的精确数字控制，从而 调整电磁阀的开启。
ECU10也被用作能够单独控制要被喷射器4喷射到气缸内的燃料喷 射数量的喷射数量控制器。ECU10包括一基本喷射数量确定设备，它利 用曲轴角传感器34(发动机速度检测装置)所测量的发动机速度NE、加 速冲程传感器35所测量的加速冲程ACCP以及先前根据实验数据所确定 的特征图(图2)计算最佳基本喷射数量，ECU10还包括一指令喷射数量 确定设备，通过利用根据包括燃料温度传感器36所测量的燃料温度THF 和水温传感器37所测量的冷却水温度THW的工作条件所确定的喷射数量 校正值对基本喷射数量Q进行调节，该指令喷射数量确定设备计算指令 喷射数量QFIN，ECU10还包括一喷射期确定设备，根据对应于燃料喷射 压力的共轨压力Pc、指令喷射数量QFIN以及先前根据实验数据所确定的 特征图(图3)，该喷射期确定设备计算喷射指令脉冲宽度TQ，也就是 喷射指令脉冲时间，ECU10还包括一喷射器驱动设备，它通过喷射器驱 动电路EDC将喷射驱动脉冲电流(喷射指令脉冲或TQ脉冲)施加到喷射 器4的电磁阀。图4是一个时序图，显示了具体气缸例如#1气缸的喷射指 令脉冲时间(指令喷射数量TQ)的喷射指令脉冲信号、显示了在喷射指 令脉冲时间期间被施加到#1气缸的喷射器4的电磁阀上的喷射器驱动电 流波形、以及燃料喷射率。
使用用于检测发动机1工作条件的工作条件检测设备所提供的数 据，这个实施例计算基本喷射数量Q、喷射期T和所希望的燃料喷射压力 Pt，所述工作条件检测设备包括曲轴角传感器34，也就是发动机速度传 感器和加速冲程传感器35。利用共轨压力传感器30所测量的燃料喷射压 力Pc或用于检测工作条件的其它传感器所提供的检测信号(发动机工作 条件数据)，可以对基本喷射数量Q、喷射期T和所希望的燃料喷射压力 Pt进行调节，所述其它传感器例如包括燃料温度传感器36、水温传感器 37、泄露燃料温度传感器38、油温传感器39、怠速加速冲程传感器40、 大气压力传感器41、气温(环境温度)传感器42、进气数量传感器43、 增压传感器44、进气温度传感器45、EGR阀位置传感器46、VGT位置传感 器47、排气氧传感器48、排气温度传感器49、排气压力传感器50、节流 阀位置传感器、进气压力传感器、喷射期传感器等。
起动电路与ECU10相连，当点火开关钥匙插入点火开关并转动到起 动位置以便关闭起动开关时，通过所述起动电路，将电流提供给起动 机。ECU10接收表示车辆状态的信号，例如表示被发动机1所驱动的变速 箱所选择速度的速度信号、表示离合器踏板下降的信号、表示供给到起 动机的电流的信号、车辆速度传感器所提供的速度信号、表示电负荷的 信号以及表示机械负荷的信号，所述电负荷包括包含在空调系统内的电 磁离合器、被包含在空调系统内并用于将空气吹到乘座室内的风扇、适 用于水箱和前大灯的电扇的电负荷。所述机械负荷包括包含在空调系统 内的压缩机和包含在助力转向系统内的油泵的机械负荷。
在这个实施例的共轨类型燃料喷射系统内，在发动机1每个气缸的 一次燃烧冲程期间，每个气缸的喷射器4能够执行至少两次的多次喷射 操作，例如包括多个引燃喷射循环和一主喷射循环，完成一次包括一吸 气冲程、一压缩冲程、一膨胀冲程(燃烧冲程)和一排气冲程的四冲程 循环，发动机1的曲轴转动两周(720度角CA)。
ECU10配备有一喷射数量确定设备、一间隔确定设备、一喷射期确 定设备，根据发动机1的工作条件(有关发动机工作的信息)和基本喷 射数量，喷射数量确定设备能够计算多次喷射操作的喷射循环喷射数 量，也就是引燃喷射数量和主喷射数量，根据发动机速度和引燃喷射数 量，该间隔确定设备能够计算引燃喷射循环和主喷射循环之间的间隔， 以及根据发动机速度和引燃喷射数量能够计算引燃喷射循环之间间 隔，根据引燃喷射数量和燃料喷射压力，该喷射期确定设备能够计算引 燃喷射期，根据主喷射数量和燃料喷射压力，喷射期确定设备能够主喷 射期。
这个实施例中的ECU10能够进行气缸间(inter-cylinder)发动机 速度变化校正操作(FCCB)。缸间发动机速度变化校正操作测量在发动 机1处于稳定怠速状态时发动机1每个气缸膨胀冲程内的发动机速度变 化，将所测量到的发动机各气缸之间的发动机速度差与所有气缸的发动 机速度差的平均发动机速度进行比较，为气缸设定最佳燃料喷射数量， 从而降低气缸间发动机速度变化。
更准确地说，测量曲轴角速度传感器34所提供的NE信号脉冲之间的 间隔并计算发动机1每个气缸的膨胀冲程期间瞬时发动机速度，将 BTDC90℃A和ATDC90℃A角度范围内NE信号的脉冲之间时间间隔的最大 一个当作气缸的瞬时发动机的最低发动机速度N1。将BTDC90℃A和 ATDC90℃A角度范围内NE信号的脉冲之间时间间隔的最小一个当作气缸 的瞬时发动机的最高发动机速度Nh。可以替代低发动机速度N1和高发动 机速度Nh来代表气缸的发动机速度变化。
对所有气缸执行上述计算操作，计算最低发动机速度N1和最高发动 机速度Nh之间的差别ΔNk。因此，计算代表发动机1的每个气缸的发动 机速度变化的测量值。然后，计算所有气缸的发动机速度差ΔNk的平均 发动机速度差∑ΔNk，也就是发动机1所有气缸的发动机速度差被平 均，计算平均发动机速度差，计算所有发动机速度差与平均发动机速度 差之间的差值。然后用于降低缸间发动机速度变化的第一校正(FCCB 校正)与所有气缸的计算延迟喷射数量相加(第一校正计算措施)。
这个实施例的ECU10执行平均发动机速度校正操作(ISC)，用于调 整怠速的平均怠速，在此发动机在一希望的怠速下怠速工作。对所有气 缸进行平均发动机速度校正操作，从而降低平均发动机速度和所希望的 发动机速度之间的差值ΔNe。更准确地说，将实际发动机速度NE和所希 望的发动机速度ISC希望速度NE进行比较，根据实际发动机速度Ne和所 希望的发动机速度ISC之间的差值，计算第二喷射数量校正值。然后， 用于将发动机实际速度调整到所希望发动机速度所需的第二校正值 (ISC校正)被添加到利用为所有气缸所计算的第一校正值进行校正后 的所有校正后的喷射数量上，从而使平均发动机速度基本上与所希望的 发动机速度重合(第二校正值计算措施)。
当发动机1在完成将在下文介绍的引燃喷射数量学习控制操作之后 处于怠速操作的同时，这个实施例中的ECU10执行普通的怠速控制操作 (ISC)，从而避免司机经受由于怠速下降所引起的不愉快的发动机振 动，避免发动机发动机熄火、或避免由于怠速增加所引起的发动机噪音 增加和燃料耗费增加。无论作用到发动机1上的负荷扭矩是多少，怠速 控制操作将喷射数量控制到维持所希望的怠速(ISC希望速度)所需的 喷射数量。希望采用反馈控制模式控制燃料喷射数量，从而实际发动机 速度基本上与所希望的发动机速度重合。
下文将结合图1～16简要介绍这个实施例内的引燃喷射数量的学习 控制方法。图5是一个引燃喷射数量的学习控制方法的流程图。当点火 开关被关闭后，在预定的时间间隔，重复执行图5所示控制流程。
在图5所示启动控制流程的时刻，执行一查询，看看是否学习先决 条件在步骤S1内有效。如果响应于在步骤S1内的查询是否定的，控制流 程被结束。
(1)检测与发动机1相连或被附着到车辆上并能检测发动机1工作 条件的传感器和开关所提供的信号，看看发动机1是否处于稳定的怠速 操作。如果发动机1没有处于稳定的怠速操作，结束图5所示的控制流 程。能检测发动机1的工作条件的传感器和开关包括齿轮位置传感器、 离合器传感器、起动机传感器、共轨压力传感器30、曲轴角传感器34、 加速冲程传感器35、怠速加速冲程传感器40、EGR位置传感器46、VGT 位置传感器47、排气压力传感器49和节流阀位置传感器。
(2)检测与发动机1相连或被附着到车辆上并能检测环境条件的传 感器所提供的信号，看看该信号是否处于上文所确定的使怠速燃料消耗 量与所希望值重合的范围内。能检测环境条件的传感器包括燃料温度传 感器36、水温传感器37、泄漏燃料温度传感器38、油温传感器39、怠速 加速冲程传感器40、大气压力传感器41、大气温度传感器(环境温度传 感器)42、进气量传感器43、发动机进气压力传感器44、进气温度传感 器45、排气氧传感器48、排气温度传感器49、排气压力传感器50和节流 阀位置传感器。
(3)检测与发动机1相连或被附着到车辆上并能检测发动机1负载 状态的传感器和开关所提供的信号，看看发动机1上的负载是否在预定 范围内。这些传感器和开关包括能够检测水箱电扇、电加热器、大灯和 电磁制动器的电负荷的传感器和开关，包括能够检测空调系统负载、包 含在能量操作系统内的压缩机和泵的负载、以及用于将怠速变化或怠速 保持在一预定值所需的ISC喷射数量的变化的传感器和开关。
(4)最后需要确定指令喷射数量、FCCB校正值、燃料喷射压力和 表示怠速是稳定的指令喷射期在预定范围内。
当(1)～(4)所表示的条件被满足，并且条件不是限制执行条件 时，判断学习先决条件是有效的(ON)。
例如如图6所示，当图6所示所有条件都是有效的，则学习先决条件 是有效的(ON)，也就是当学习温度条件是有效的(例如当发动机冷却 水的温度为60°～90°)、怠速稳定性有效(例如变速箱被设定在空 档)、运行速度条件有效(例如当SPD是0公里/小时或更低)、加速冲 程是0(例如当ACCP是0％或更低时)、怠速速度是稳定的(例如当NE 为1000rpm或更低)、燃料喷射压力条件是有效的(例如当Pc为100Mpa 或更低)、指令喷射数量条件是有效的(例如当QFIN是5mm3/st，不大 于怠速燃料消耗时)、大气压力条件是有效的(例如在高海拔高度，大 气压力是无效的)、进气数量学习条件是无效的、ISC校正值是稳定的 (发动机调速不均ISC校正值是无效的)、在正常范围内的学习后值是 有效的、在完成温度学习之前的状态是有效的、发动机是稳定的(当发 动机上的负荷不变化，发动机速度稳定时有效)、在用于服务工具的正 常结束之前的状态、空调开关是关闭的、包括大灯的电负荷和连续时间 通道的所有条件都是有效时，则学习先决条件是有效的(ON)。当条 件不是图6所示条件时，则学习先决条件是无效的(OFF)。
如果在步骤S1的查询结果是肯定的，也就是当学习条件有效(ON) 时，在步骤S2进行判断，看看学习执行条件是否有效。如果在步骤S2 所进行的判断结果是否定的，则图5所示控制流程图被结束。
例如如图7所示，检测或计算发动机1的操作时间、点火开关开启操 作(IG·OFF)的频率、车辆所通过的距离以及发动机的工作条件，或 者利用负载(燃料喷射压力、发动机速度、喷射数量、喷射频率灯)对 或所述检测值或计算值进行加权，当这些值比预定值大时，则学习执行 条件是有效的(ON)。当在步骤S1所进行的判断结构是肯定的，第一喷 射数量校正值(FCCB校正值)和第二喷射数量校正值(ISC校正值)、 或发动机速度变化和发动机速度振荡超过预定值时，也能使学习执行条 件有效(ON)。可以利用外部信号强迫地使学习执行条件有效。
在起动机致动标志(XSTA)已经从ON状态变化到OFF状态(发动机 启动一预定时间之后的状态)之后经过一预定时间之后，当进行操作， 以便确定由于喷射数量长期变化大于一预定值是否引起的喷射器4的性 能(功能)长期退化时，当要求用于线路的引燃学习(pilot learning) 或用于市场服务的引燃学习时，或当确定虚假学习时，当学习执行先决 条件有效时，共轨类型燃料喷射系统正常操作时，或当人工学习执行条 件有效时，可以使学习执行条件有效。在图7所示其它条件下，学习执 行条件无效。
如果步骤S2所进行的判断结果是肯定的，也就是如果学习直径条件 是有效的(ON)，在一个膨胀冲程内，每个气缸的喷射频率被设定为n (在这个实施例中，当用于怠速的所有喷射数量是5mm3/st，喷射频率 是5时，引燃喷射数量是1mm3/st)，包括发动机1的稳定的希望的怠速、 一希望的发动机进气压力、SCV21的开启、节流阀19的开启、希望的EGR 值、燃料喷射压力(Pfin)、n个喷射循环的时间(或引燃喷射循环之 间的间隔)的控制指令值如图8所示在步骤S3中是固定的(均匀分开喷 射执行装置)。
然后计算在n个喷射循环中均匀分布的指令喷射数量。如图9所示并 由表达式(1)所表示，指令喷射数量(学习控制模式喷射数量)等于 怠速燃料消耗量Qidle的1/n，通过将用于冷却水温度和燃料温度的校正 值与从显示发动机速度和所测量的加速冲程ACCP之间关系的图表(图 2)或利用公式计算所获得的基本喷射数量相加，获得上述怠速燃料消 耗量Qidle，被用于普通怠速操作期间的喷射数量控制(喷射数量确定 装置)。在步骤S4，通过考虑喷射循环之间间隔的影响、取决于喷射期 的气缸内喷射压力和燃料喷射压力的影响，对每个指令喷射数量也就是 QPL1＝QPL2＝QPL3＝Qmain＝Qfup＝总量一Q/n进行校正，从而在n个喷 射循环内分别喷射相同的燃料喷射数量(均匀分开喷射数量校正措 施)。
表达式(1)
引燃喷射数量＝Qidle/n+QPLCPQ+QINT+(在前的学习值)×校 正值
在表达式(1)中，从通过实验或利用公式进行计算所获得的表示 发动机速度NE和加速冲程ACCP的基本喷射数量之间关系的特征图中获 得所述Qidle，QPLCPQ是气缸压力校正系数，QINT是与间隔有关的校正 系数。QPLCPQ和QINT可以被用作TQ脉冲的校正值，以代替喷射数量的校 正值。
参考图11，根据在步骤S5中的气缸间发动机速度变化差值ΔNE或Δ T，执行用于调整发动机1气缸的燃料喷射数量的气缸间(inter- cylinder)速度变化校正(气缸间发动机速度变化燃料喷射校正，将被 称作“FCCB校正”)，将第一喷射数量校正值(FCCB校正值ΔQc)与气 缸的怠速燃料消耗量的1/n相加，以便使发动机速度变化均匀(均匀分 开喷射数量校正措施，第一校正值计算措施)。每个气缸的FCCB校正值 被分成n个相等的分开校正值ΔQc/n，在指令喷射数量中，ΔQc被反映 为(总数Q)/n＝Qidle/n，也就是怠速燃料消耗量的1/n。
如图11所示，在步骤S6，对所有气缸进行均匀平均发动机速度校正 (在下文中被称作“ISC校正”)，从而将每个气缸的平均发动机速度 调整到所希望的发动机速度，用于将发动机速度调整到所希望发动机速 度的均匀第二喷射数量校正值(ISC校正QISC)与每个气缸的FCCB校正 值(ΔQc/n)相加(均匀分开喷射数量校正措施，第二校正值计算措施)。 ISC校正QISC被分成n个相等的分开校正值QISC/n，分开校正值QISC/n 被反映在指令喷射数量Qidle/n的总数等于怠速燃料消耗的1/n和每个 气缸的每个喷射循环的FCCB校正值ΔQc/n。连续进行ISC校正操作，例 如在一预定时间内，以50～70ms时间间隔均匀地喷射1mm3/st到所有气 缸内，或直到ISC校正值QISC被稳定，也就是直到平均发动机速度基本 上与所希望的发动机速度重合为止。
参考图12，在步骤S7，能够检测包括空调系统和发动机上能量操纵 系统的负载变化以及ISC校正值的增加的传感器和开关所提供的信号被 检测，以便确定在学习控制操作期间发动机负载变化是否超过一预定负 载变化的阈值。如果在步骤S7确定发动机负载大于负载变化阈值，中止 引燃喷射数量的学习控制，以避免虚假学习，图5所示控制流程被结束。
如果在步骤S7确定发动机负载小于负载变化阈值，在步骤S8进行查 询，判断发动机是否稳定操作。如图13所示，在步骤S8进行查询，确定 是否正在进行引燃学习，确定ISC校正值变化、燃料喷射压力变化或发 动机1速度的变化是否低于一预定值。如果在步骤S8所进行的查询结果 是否定的，也就是发动机没有处于稳定操作状态，中止引燃喷射数量的 学习控制，图5所示控制流程被结束。
如果在步骤S8所进行的查询结果是肯定的，也就是发动机处于稳定 操作状态，如图14所示，现有的学习值在步骤S9中被计算。利用表达式 (2)、在步骤S5获得的FCCB校正值ΔQc/n和步骤S6获得的ISC校正值 QISC/n，计算现有的学习值。
表达式(2)
(现有学习值)＝ΔQc/n+QISC/n+(前一个学习值)
现有学习值作为喷射数量校正值被计算，并被添加到每个循环的 (怠速燃料消耗量)/n的指令喷射数量(total-Q)/n。
然后在步骤S9计算的现有学习值的等级被检测(学习值防护判 定)，以便管理现有学习值的等级。如图15所示，在步骤S10进行查询， 判断从初始学习值到现有学习值的所有学习值数量是否大于一预定 值，判断前一个学习值和现有学习者之间的差值(在一个学习控制循环 内的可变化的数量)是否在正常的学习值范围。如果对步骤S10进行查 询的答复是否定的，也就是如果确定现有学习值不正常，使学习无效， 图5所示控制流程被结束。
当对一个等级内的燃料喷射压力的学习被完成后，在步骤S11，将 燃料喷射压力改变到另一组压力，重复执行步骤S3和后续步骤。该组压 力等级是可选择的。然后，当完成对该组压力等级学习之后，将学习值 写到图16所示的特征图中，并在步骤S12被存储到备用存储器(学习值 存储装置)内。被存储的学习值作为喷射数量校正值被使用，在表达式 (3)中用于计算引燃喷射数量。不同于那些用于学习控制的值，利用 插入法确定用于燃料喷射压力的值，以便能够在步骤S13反映发动机1 整个操作范围内的喷射数量校正值。
表达式(3)
(引燃喷射数量)＝(QPLB+QISC×KISC)×QUKTF+QFCCB×KFCCB +(学习值)×QKPC×QKNE+QPLCPQ+QINT
在表达式(3)内，QPLB是一个从显示发动机速度NE和加速冲程ACCP 的基本喷射数量之间关系的通过实验确定的特征图中得到的值，QISC 是ISC校正值，KISC是ISC校正反映系数，QKTHF是燃料温度校正系数， QFCCB是FCCB校正值，KFCCB是FCCB校正反映系数，QKPC是学习值压力灵 敏度校正系数，QKNE是学习值发动机速度灵敏度校正系数，QPLCPQ是气 缸压力校正系数，QINT是依赖于校正系数的间隔。使用存储在存储器内 的图16所示的特征图，计算学习值。利用插入法计算除了那些用于学习 控制之外的燃料喷射压力。QPLCPQ和QINT可以是TQ脉冲校正值，以代替 燃料喷射数量校正值。
众所周知，通过稳定包括发动机速度、进气和排气(EGR，发动机 进气压力)的环境条件，怠速工作(低负载低速范围)的怠速燃料喷射 数量可以被保持的基本恒定。因此平均发动机速度可以被稳定在所希望 的发动机速度，如果气缸间发动机速度变化的散布数量处于预定范围， 当在怠速操作(低负载低速范围)状态下执行公知的ISC校正和FCCB校 正时，每个气缸的喷射数量基本上准确地与怠速燃料消耗量重合。在此 状态下，通过准确地执行均匀分开喷射以喷射等于一个喷射循环的喷射 数量1/n的喷射数量，并执行ISC校正和FCCB校正，可以确定指令喷射数 量，即准确地喷射等于(怠速控制模式喷射数量)/n＝(怠速燃料消耗 量)/n的喷射数量。
例如，当(怠速控制模式喷射数量)＝(怠速燃料消耗量)＝5mm3/st 并且分开喷射循环的频率是5时，每个分开喷射循环的喷射数量是 5/5mm3/st＝1mm3/st。当(怠速控制模式喷射数量)＝(怠速燃料消耗 量)＝6mm3/st并且分开喷射循环的频率是6时，每个分开喷射循环的喷 射数量是6/6mm3/st＝1mm3/st，或当分开喷射循环的频率是2时，每个分 开喷射循环的喷射数量是6/2mm3/st＝3mm3/st。因此，可以确定用于喷 射数量等于(怠速燃料消耗量)/n的准确喷射的指令喷射数量(＝TQ 脉冲的变化)。从而，发动机处于高喷射压力和小喷射数量，例如即使 利用单独一个喷射器也难以保证的1mm3/st，的操作状态可以被准确地 校正。
从上述内容可以得知，普通的方法仅仅校正怠速操作期间的燃料喷 射压力，第一实施例内的共轨类型燃料喷射系统将用于怠速操作(低负 载低速范围)的燃料喷射压力改变成多个不同的燃料喷射压力等级，在 多个不同的燃料喷射压力等级下，相对于喷射器4的指令喷射脉冲时间 (TQ脉冲时间)，在对应于怠速燃料消耗量的学习控制模式喷射数量被 分成n个相等的分开喷射数量，利用n个分开喷射循环喷射n个相等的分 开喷射数量的同时，计算实际喷射数量的变化，利用FCCB校正和ISC校 正，计算对应于喷射数量长期改变的喷射数量校正值。
更准确地说，结合表达式(2)，将每个喷射循环的FCCB校正值Δ Qc/n和每个喷射循环的ISC校正值QISC/n相加，获得每个气缸的学习 值。如上所述，这个学习值是用于要被加到每个喷射循环的(怠速燃料 消耗量)/n的指令喷射数量(总量-Q)/n的每个气缸的喷射校正值。 每个气缸的喷射数量校正值被更新和并作为学习值被存储在存储器 内。
利用插入法计算除了那些在多个不同燃料喷射压力等级上的燃料 喷射压力之外的燃料喷射压力。从而存储在存储器内的学习值可以被反 映为车辆上燃料喷射压力的整个工作范围内的喷射数量校正值，所述车 辆上燃料喷射压力包括学习控制模式燃料喷射压力之外的燃料喷射压 力。因此能够始终保持指令喷射脉冲时间和引燃喷射数量之间的理想关 系关系。
如果由上述学习校正值所确定的所有学习数量不小于一预定值或 前一个学习值和现有学习值之间的差值位于一预定范围之外时，可以检 测一个不小于预定值的相对于TQ脉冲时间的喷射数量的散射数量，因此 可以检测每个喷射器的故障。从而即使在发动机1处于高喷射压力和小 指令喷射数量(引燃喷射数量)的状态，也就是即使利用单独一个喷射 器也难以保证的状态内，相对于指令喷射期(TQ脉冲时间)，喷射器4 的实际喷射数量的变化以及喷射器4喷射数量的长期变化可以被定量地 确定，可以实现准确的喷射数量校正。由于在一个不同于学习控制模式 的喷射压力(共轨压力)的喷射压力下和一喷射数量下，通过利用计算 出的学习值作为用于指令喷射数量(引燃喷射数量)的喷射数量的学习 值，计算喷射器4的指令喷射脉冲时间(TQ脉冲时间)和学习值，可以 在燃料喷射之前读取燃料喷射压力，可以实现对燃料喷射压力和喷射数 量更高灵敏度的校正。
第二实施例
图17是一个符合本发明第二实施例的引燃喷射数量学习控制方法 的流程图，采用相同的附图标记代表与图5所示控制流程步骤相同或相 应的步骤，对这些相同的步骤就不再进行介绍了。
如上述第一实施例所述，在执行喷射数量校正中，根据相对于TQ 脉冲时间或喷射数量长期变化(喷射器的长期功能退化)的实际喷射数 量的散射数量，使用ISC校正值和FCCB校正值，ISC校正值和FCCB校正值 之和被按比例划分到总喷射数量(怠速喷射数量＝怠速燃料消耗量，通 常是5mm3/st)，以便计算一学习值。从而在学习控制操作期间，如果 发动机上的诸如空调系统的电负荷或诸如能量操纵系统的机械负荷改 变，执行虚假学习，计算一学习值，该学习值包括用于怠速工作的喷射 数量要求(怠速喷射数量)以及由于作用在发动机上的负荷变化所引起 的发动机所确定的喷射数量增量(＝QISC/n+ΔQc/n+(前一个学习 值))。
这个实施例考虑了下述事实，即由于作用在发动机上的负荷变化而 引起的发动机需求喷射数量的变化被包括在ISC校正值和FCCB校正值 内，通过提供一根据开关和传感器所提供信号而能够变化的发动机需求 喷射数量，并将发动机需求喷射数量的变化添加到ISC校正值和FCCB校 正值之和中或用ISC校正值和FCCB校正值之和减去发动机需求喷射数量 的变化，能够消除由作为一对应于实际喷射数量散射数量的喷射数量校 正值的学习值所引起发动机需求喷射数量变化的影响，能够消除喷射数 量的长期改变(喷射器功能的长期退化)的影响。
更具体地说，根据显示一控制流程的图17，当在步骤S5执行FCCB 校正并且在步骤S6执行ISC校正之后，在步骤S14，计算用于抵销发动机 内燃烧变化效果或作用在发动机上负荷变化的发动机需求喷射数量校 正值QNLoffset，所述作用在发动机上负荷变化是指，空调系统或能量 操纵系统的工作条件的变化，然后控制流程进入步骤S7。
下文将介绍一种计算发动机需求喷射数量校正值的方法。假设发动 机需要的怠速喷射数量＝怠速燃料消耗量Qidle＝Amm3/st，用于稳定怠 速操作，怠速喷射数量被分成用于K次喷射操作的K个相等的分开喷射数 量。如果喷射器4在TQ脉冲时间内所喷出的喷射数量没有发散，喷射器4 的功能不随时间的变化而退化，当指令喷射数量是Amm3/st时，实际喷 射数量是Amm3/st。
表达式(4)
a1+a2+…+aK＝A
其中a1、a2…aK分别是用于K次喷射操作的分开指令喷射数量。A 是等于发动机需求怠速喷射数量＝总喷射数量Total-Q的指令喷射数 量。
假设喷射器4在一指令喷射脉冲时间TQ内，在例如气缸#1内喷出的 喷射数量减少Q1。然后当设定指令喷射数量A时，实际喷射数量是A- Q1。假设作用在发动机1上的诸如空调系统或能量操纵系统的负荷对应 于喷射数量Q2。
表达式(5)
a1+a2+…+aK＝(实际喷射数量A)-(Q1×K)+Q2
平均发动机速度校正(ISC校正)的执行结果和气缸间发动机速度 变化喷射数量校正值(FCCB校正值)由表达式(6)表示
表达式(6)
a1+a22+…+aK+(QISC+QFCCB)＝(实际喷射数量A)+Q2
表达式(7)
(QISC+QFCCB)＝Q1×K+Q2
当用于补偿作用在发动机上负荷变化所需的必要喷射数量校正值 QNLoffset被设定时，通过对将表达式(8)表示的数量除K，获得要被 校正学习确定的学习校正值。
表达式(8)
QISC+QFCCB+QNLoffset＝Q1×K+Q2
用于校正由作用在发动机上的负荷变化而引起的喷射数量变化的 发动机需求喷射数量校正值QNLoffset是一个可变的恒量，并根据被附 着在配备有发动机和发动机负荷检测装置的车辆上的传感器和开关所 提供的信号计算该值。在此情况下，QNLoffset大致等于Q2
表达式(9)
QISC+QFCCB+QNLoffset＝Q1×K+Q2
其中QNLoffset≈Q2
表达式(10)
Q1＝(QISC+QFCCB)/K
因此，可以计算准确地反映TQ脉冲时间内实际喷射数量改变和喷射 数量长期变化的喷射数量Q1。
第三实施例
图18～20显示了符合本发明的第三实施例。图18是一个表示指令喷 射数量Q和用于喷射器的指令喷射脉冲时间(TQ脉冲时间)之间关系的 图表。
当考虑用于阻止学习值虚假校正的校正系数时，当涉及TQ-Q特征的 的校正系数QPLPCQ和涉及发动机速度的校正系数QPLNE被设定时，TQ-Q 特征被图18所示曲线表示。从图18中可以得知，如果在斜率较小的区域 内执行学习，当使用比学习控制模式下的喷射数量大的喷射数量时，由 于特征的差别，一学习值需要被校正。从图19所示的燃料喷射压力Pc 和指令喷射数量Q的两维图表中获得校正系数QPLPCQ，并考虑TQ-Q特征 的变化。
通过使用包括温度条件的三维图表可以确定校正系数。通常共轨类 型燃料喷射系统不考虑喷射数量控制对发动机速度的依赖性。然而喷射 数量控制稍微取决于发动机速度。因此如上所述，从图20所示的显示校 正系数QPLNE和发动机速度NE之间关系的用于校正涉及发动机速度依赖 性的一维图中获得校正系数QPLNE。根据校正系数QPLPCQ和校正系数 QPLNE，利用表达式(11)计算用于一次循环的学习校正值。
表达式(11)
(学习校正值)＝QPLPCQ×QPLNE
从而通过考虑喷射系统的TQ-Q特征和发动机速度依赖性，可以计算 每个区域的学习校正值。
从而当利用发动机速度校正值(ISC校正值)和气缸间发动机速度 变化校正值(FCCB校正值)，对相对于TQ脉冲时间的实际喷射数量的变 化以及喷射数量的长期变换数量(喷射器功能的长期退化)进行校正 时，通过将ISC校正值和FCCB校正值之和与包括引燃喷射数量和主喷射 数量的总喷射数量相除，计算出一学习值。
在除了学习控制模式之外的区域反映学习值时，如果使用该学习 值，由于喷射数量、燃料喷射压力和发动机速度的影响，可能出现虚假 校正或过分校正。通过使用校正后的学习值，由于虚假校正所导致的过 分校正所引起的燃烧噪音的增加、发动机振动和散热的增强可以被避 免，通过使用被用作喷射系统(TQ-Q)和发动机速度依赖性的特征量度 标准(measure)的校正系数对计算出的学习值进行改进获得上述校正 后的学习值。因此，一适合的学习值可以被反映在引燃喷射数量的计算 中。
第四实施例
图21～24显示了符合本发明的第四实施例。图21是一个根据车辆运 行距离而设定频率的校正频率设定方法的流程图。
如上第一个实施例所述，当利用ISC校正值和FCCB校正值，对相应 于与TQ脉冲时间或喷射数量长期改变(喷射器功能长期退化)的实际喷 射数量的散射相关的喷射数量校正时，在发动机处于稳定怠速工作状态 时计算学习值，计算出的学习值被反映在其它工作区域。然而如果在一 除了在相对于TQ脉冲时间或喷射数量长期改变(喷射器功能长期退化) 的实际喷射数量的散射内的怠速工作之外的发动机工作状态和发动机 处于怠速工作状态之间没有相关性，必须为所有工作条件例如燃料喷射 压力计算学习值。
利用第一实施例，引燃喷射数量的学习控制以固定的校正频率(例 如车辆所运行的距离)计算学习值。例如，如果喷射器4具有这样的特 征，即随着时间的延续，在固定速率不降低喷射数量，如果校正频率过 小，喷射数量长期变化不能被校正，或如果校正频率过大，当计算学习 值时，经常出现诸如由于燃料喷射压力增加而引起的燃烧噪音增加等不 正常条件时，喷射数量长期变化不能被校正。
通过设定一符合发生器4特征长期变化的学习校正计算频率，这些 问题可以被解决，可以确定一最佳校正频率。例如如果根据车辆行驶的 距离确定学习校正频率，根据总的行驶距离，对应于学习校正操作之间 间隔的行驶距离，也就是前一个学习值计算之后车辆的行驶距离被改 变。
1)当总行驶距离TD小于K1时，学习校正执行距离是K2。
2)当总行驶距离TD不小于K1时，学习校正执行距离是K3。
在1)和2)中，K1是所行驶的学习校正频率改变距离，例如10000 公里，K2是学习校正频率1，例如1000公里，K3是学习校正频率2，例如 5000公里。
在开始执行图21所示控制流程时，在步骤S21进行查询，判断学习 执行条件也就是执行诸如稳定怠速、行驶速度0公里/小时和环境条件的 稳定学习校正的条件是否有效。如果对在步骤S21内所进行查询的答案 是否定的，也就是如果学习执行条件是无效的，结束图21所示控制流 程。如果对在步骤S21内所进行查询的答案是肯定的，也就是如果学习 执行条件是有效的，在步骤S22进行查询，判断总行驶距离是否小于K1， 虽然在这个实施例中K1是10000公里，根据喷射器4的时效特性，确定K1 值。
如果对在步骤S22内所进行查询的答案是否定的，也就是如果总行 驶距离不小于K1，在步骤S23进行查询，判断在前一个学习校正之后所 行驶的距离BD是否大于K3。如果对在步骤S23内所进行查询的答案是肯 定的，在步骤S25内计算学习值。如果对在步骤S23内所进行查询的答案 是否定的，结束图21所示控制流程。如果对在步骤S22内所进行查询的 答案是肯定的，也就是总行驶距离小于K1，在步骤S24进行查询，判断 在前一个学习校正之后所行驶的距离BD是否大于K2。如果对在步骤S24 内所进行查询的答案是否定的，结束图21所示控制流程。如果对在步骤 S23或24内所进行查询的答案是肯定的，在步骤S25内执行图5或图17所 示控制流程的步骤S3～S12，计算现在的学习值。然后在学习校正之后， 在步骤S26内清除行驶后的距离，然后结束图21所示控制流程。
根据诸如时效喷射数量变化的特征，确定两个学习校正频率K2和 K3。设定图象被显示在图22和23内。可以根据喷射器4的时效特征，设 定用于计算学习校正值的最佳学习校正频率。虽然这个实施例利用行驶 距离确定学习校正频率，也可以利用任何与诸如操作时间的时效喷射数 量变化有关的其它因素确定学习校正频率。虽然，这个实施例分两个阶 段使用恒量改变学习校正频率，通过使用一种随总行驶距离变化的并被 一表达式或被图24所示图表所表达的连续变化学习校正频率，可以实现 更精确的学习校正。
第五实施例
图25～28显示了本发明第五实施例。图25和26是显示了一种阻止虚 假学习或过分学习的方法的流程图。
如上述第一实施例所述，当利用ISC校正值和FCCB校正值，对相应 于与TQ脉冲时间或喷射数量长期改变(喷射器功能长期退化)的实际喷 射数量的散射相对应的喷射数量进行校正时，如果在下述状态下计算学 习值时，也就是通过电负荷的操作，燃料消耗量增加的状态，或利用ISC 校正值和FCCB校正值所获得的学习值被简单地反映在引燃喷射数量上 时燃烧不稳定的状态，出现虚假学习校正。因此，将引燃喷射数量减少 到0或不正常地增加，发动机不能令人满意地操作。检测计算出的学习 值的绝对值以及计算出的学习值与前一个学习值之差，从而确定计算出 的学习值是否正常。如果学习值正常，发出指令，重复学习操作或执行 下述控制流程，以阻止虚假学习，使发动机显示最佳性能。
在开始图25所示控制流程时，在步骤S31进行查询，判断学习执行 条件是否有效，也就是如果学习值计算频率有效，发动机就处于稳定怠 速操作状态(怠速燃料消耗状态)。如果对步骤S31所进行查询的答复 是否定的，结束图25所示控制流程。如果对步骤S31所进行查询的答复 是肯定的，也就是如果学习执行条件有效，在步骤S32执行学习值计算 喷射燃烧图形(5个分开的喷射和EGR分割)。
类似于第一实施例的操作，在步骤S33，使用平均发动机速度校正 值(ISC校正值)和气缸间发动机速度变化校正值(FCCB校正值)进行 相对于TQ脉冲时间或喷射数量长期改变(喷射器功能长期退化)的实际 喷射数量的散射的学习校正，直到ISC校正值和FCCB校正值稳定为止。 如果在步骤S33的学习校正被完成，在步骤S34选择#1气缸作为学习值 计算气缸。然后在步骤S34进行查询，判断是否对所有气缸已经进行了 学习值计算。如果在步骤S35所进行查询的结果是肯定的，结束图25所 示控制流程。
如果在步骤S35所进行查询的结果是否定的，在步骤S36计算临时学 习值变化量QPGT。临时学习值变化是一个相对于现有学习值的变化值， 是计算前一个学习值之后长期喷射数量退化。然后在步骤S37，通过将 利用上述计算所计算的现存学习值QPGF与临时学习值变化量QPGD相 加，计算现有虚假临时学习值QPG。然后执行图26所示控制流程。在步 骤S38，根据临时学习值变化量QPGD，也就是是否QPGD≥K1和QPGD≤K2， 确定该变化量是否正常。
如果在步骤S38内所进行的查询结果是肯定的，也就是如果临时学 习值变化量QPGD大于最大减量K1并小于最大增量K2，确定该变化量正 常，控制流程进入步骤S40。可以这样确定K1和K2值，从而通过设置最 大变化量，可以阻止由电负载操作引起的不正常的喷射数量变化，所述 最大变化量包括相对于用于学习值计算的学习校正频率例如10000公里 的长期喷射数量变化的喷射数量散射。图27显示了一设置图。如果对步 骤S38内进行的查询结果是否定的，也就是如果变化是不正常的，在步 骤S39，将QPG设定为在最宽变化范围内受防护的值，然后控制流程进入 步骤S40。在正常范围内执行学习校正的企图下，即使发生比预定散射 数量大的不正常的长期喷射数量变化，执行图28所示的变化。然而可以 在不进行防护同时没有将现有学习值反映在喷射数量下的前提下使用 前一个学习值，使虚假学习的可能性减少到最低程度。
然后在步骤S40进行查询，根据现有临时学习值QPG也就是如果QPG ≥K3和QPG≤K4，判断学习值的绝对值是否正常。如果对步骤S40内所进 行的查询结果是肯定的，也就是如果现有临时学习值QPG大于K3的最小 值同时小于K4的最大值，判定临时学习值的绝对值是正常的，在步骤 S41，将最终学习值QPGF设定为现有临时学习值QPG。如果对步骤S40内 所进行的查询结果是否定的，也就是如果判定临时学习值的绝对值是不 正常的，在步骤S42，将最终学习值QPGF设定为被K3和K4所保护的值。 现有学习值在喷射数量内的反映可以被忽略，可以使用前一个学习值。
完成步骤S41或步骤S42后，在步骤S43，计算气缸数量i，执行步骤 S35和其后步骤，以便为下一个气缸计算最终学习值QPGF。完成为最后 一个气缸计算最终学习值QPGF之后，结束控制流程。可以使用下述方法 代替这个实施例。
这个实施例检测为每个气缸计算的学习值，判断所计算的学习值是 否正常，并根据检测结果进行处理。即使为单独一个气缸所计算的学习 值是不正常的，所有气缸的所有学习值的反映可以被省略，可以使用前 一个学习值。在此情况下，学习值计算可以被确定为没有完成，可以立 即重新开始学习。
当学习值不正常时，该实施例没有通过防护该学习值或喷射数量来 反映该学习值。喷射器4更可能处于不正常条件，即如果确定超过该学 习值的几倍是不正常，关闭或开启操作不正常。在此情况下，一警告灯 可以被打开，通知司机喷射器4出现故障，提示司机更换该喷射器4。可 以分几个步骤作出不正常条件的判断。虽然这个实施例通过两个步骤作 出不正常的判断，即检测临时学习值QPG的改变以及检测学习值绝对 值，仅通过一个步骤即检测临时学习值QPG的改变或检测学习值绝对 值，也可以作出不正常的判断。虽然在该实施例中所使用的用于不正常 判断的标志K1～K4是固定值，这些标志是可以变化的，即根据喷射器的 时效特征变化。例如通过使用与行驶距离有关的表达式或通过一维图， 可以获得标志K1～K4。
图29和30显示本发明第六个实施例。图29是一个控制引燃喷射数量 的学习控制方法的流程图。
如上述第一实施例所述，在使用ISC校正值和FCCB校正值进行喷射 数量校正，使之符合相对于TQ脉冲时间或喷射数量长期改变(喷射器功 能长期退化)的实际喷射数量散射时，将ISC校正值和FCCB校正值的总 和与引燃喷射数量和主喷射数量之和相除，计算学习值。从而执行虚假 学习，并计算包括怠速操作(怠速喷射数量)所需的喷射数量和由于作 用在发动机上的负载变化所引起的由发动机所确定的喷射数量增量的 学习值。即使喷射器的实际喷射数量的散射数量和长期喷射数量退化相 同，该学习值包括由发动机所确定的喷射数量增量，于是与实际所需学 习值相比，喷射数量校正被过量地进行。
第六实施例执行几次学习操作，通过使用最小燃料喷射压力级别的 值以及通过N次学习操作循环所确定的被当作最终学习值的临时学习值 之中的气缸以防止过度的喷射数量校正。如果学习值包括一对应于涉及 作用在发动机上负载的所要求的喷射数量变化的一个值，与其它学习值 相比，该学习值不正常。可以区分该不正常的学习值和正常的学习值， 从而可以使用该不正常学习值之外的学习值的平均值。将提供一种阻止 由于虚假学习所引起的过度喷射数量校正的方法。下文将结合图29所示 流程图介绍一学习控制程序。
在开始图29所示控制流程时，在步骤S51进行查询，判断学习执行 条件也就是用于执行稳定学习校正的条件是否有效，例如行驶距离、发 动机的操作时间、长期喷射数量变化决策、点火开关开启操作的频率和 稳定的怠速状态。如果对步骤S51所进行查询的答复是否定的，结束图 29所示控制流程。如果对步骤S51所进行查询的答复是肯定的，例如在 步骤S52，执行图5或图17所示控制流程的步骤S3～S8，然后在步骤S53， 利用类似于图5或图17所示控制流程的步骤S9内所执行方法的方法，计 算学习值。
将所计算的学习值作为临时学习值写到图30所示的图中，在步骤 S54(临时学习值存储措施)内临时存储所计算的学习值。然后进行查 询，在步骤S55内判断临时学习值计算操作(备份)是否已经重复N次(3～ 5次)。如果在步骤S55内所进行查询的结果是否定的，重复执行临时学 习值计算操作，直到被重复N次为止，所计算出的校正值作为临时学习 值被连续地写到图30所示图中并被临时存储在一存储器内。
如果在步骤S55内所进行查询的结果是肯定的，也就是临时学习值 计算操作(备份)已经重复N次，对N个临时学习值进行比较，选择N个 临时学习值中最小的一个作为最终学习值。例如如图30所示，当#1气 缸的燃料喷射压力是35MPa时，当学习值是A、B和C时，在步骤S56中选 择MIN(A，B，C)作为最终学习值。当最终学习值被确定后，在步骤S57 内，将最终学习值反映在引燃喷射数量的计算中，然后结束图29所示控 制流程。
这个实施例重复学习操作几次，以补偿学习控制期间由于作用在发 动机上的负载(能量操作系统和空调系统的电负荷)变化而引起的发动 机要求喷射数量的变化。不需要连续地重复学习操作，当一固定条件变 得有效时，进行同样的操作。与其它学习值相比，学习操作的重复、包 括一由于作用在发动机上的负载变化而引起的必需的喷射数量变化的 学习值是不正常的。从而可以鉴别正常的学习值和不正常的学习值。从 而可以避免发动机燃烧噪音和振动的增加以及排放(emission)的退 化，适合的学习值可以被反映在喷射数量上。
这个实施例将N个临时学习值中最小的一个当作最终学习值存储在 存储器内，从而避免虚假学习或过度学习，并将该最终学习值反映在引 燃喷射数量的计算中。使用三个临时学习值中最小的一个作为最终学习 值，以便减轻作用在发动机上的负载变化的影响，由于作用在发动机上 的负载变化的影响越大，临时学习值越大。如果确定本发明学习控制是 虚假学习或过度学习，学习操作例如图5或图17所示控制流程的步骤 S3～S8立即被再次执行，通过单独学习操作所获得临时学习值作为最终 学习值被存储在存储器内。使用三个临时学习值中最小的一个作为最终 学习值相当于寻找利用图5所示控制流程的步骤S10中学习值计算等级 确定过程所不能发现的虚假学习或过度学习。如果利用图5所示控制流 程的步骤S10的程序可以准确地确定虚假学习或过度学习，利用再学习 控制操作所获得的临时学习值必须是一正常学习值。
第七实施例
图31是一个符合本发明第七实施例的帮助解释用于减少完成引燃 喷射数量学习所需时间的控制操作的时序图。
如上述第一实施例所述，在利用ISC校正值和FCCB校正值执行相对 于TQ脉冲时间和喷射数量长期变化(喷射器功能长期退化)的用于校正 对应于实际喷射数量的散射数量的引燃喷射数量的学习控制时，引燃喷 射数量的学习校正无限地连续，如果通过操作，例如油门踏板下降以及 空调器、加热器或电扇开关的关闭，学习执行条件是无效的，喷射数量 的散射以及用于校正喷射数量变化的喷射数量校正值不能被获得，频繁 地中止学习控制操作。
如上述第六实施例所述，当为在多个不同喷射压力级别下的气缸计 算临时学习值时，将计算出的临时值写到图30所示的图中，将同一个临 时值存储在一存储器内，当使学习执行条件无效时，例如踩下油门踏板 或在临时学习值被临时地存储在存储器之后使车辆行驶一预定距离，希 望再次计算临时学习值，避免使现有的临时学习值和下一个临时学习值 重合，也就是避免使用相同的环境条件。如果学习执行条件是无效的， 要被写在图30所示图中临时学习值的计算被再次从开始启动，用于引燃 喷射数量学习控制的学习控制操作被无限地连续，不能执行相对于喷射 数量散射数量或喷射数量长期变化的喷射数量校正。
因此这个实施例从对应于处于中止状态的前一个学习控制操作的 状态启动现有学习控制操作，如果前一个学习控制操作由于学习执行条 件无效而被中止，涉及一种用于相对于喷射器4的指令喷射脉冲时间(TQ 脉冲时间)的实际喷射数量的散射数量的学习校正的逻辑。完成学习控 制操作所需时间可以被减少，即使学习控制操作被频繁地中止，也可以 完成用于引燃喷射数量的学习校正的学习控制操作。
更准确地说，如图31所示，当在时间t1启动学习控制操作时，由于 在时间t2学习执行条件无效，该学习控制操作被中止，在学习控制操作 中止中所获得的一学习值A被存储在存储器内。当学习执行条件在时间 t3再次变得无效时，将启动学习控制操作时的初始值设定为在前一个学 习控制操作中止中所获得的学习值A。如果该学习控制操作在时间t4由 于学习执行条件无效再次被中止，在学习控制操作中止中所获得的学习 值B被存储在存储器内。当学习执行条件在时间t5变得有效时，将启动 学习控制操作时的初始值设定为前一个学习控制操作中止时的学习值 B。
因此，通过使用前一个学习控制操作中止时的学习值作为启动后续 学习控制操作时的初始值，可以减少完成学习控制操作所需的时间。因 此，即使学习控制操作频繁地被中止或即使在紧接着临时学习值计算的 下一个临时学习值开始之前由于学习执行条件变得无效引起学习控制 操作频繁地被中止，也可以可靠地实现引燃喷射数量学习校正。在设定 学习控制操作初始值时，利用一通过比较而公知的附加选择程序，即在 现有学习控制操作开始时发动机现有工作条件与前一个学习控制操作 结束时发动机工作条件存在很大不同，初始值可以被设定为0，或可以 使用利用一附加学习值校正程序对在前一个学习控制操作结束时的一 学习值进行校正所获得的一个值作为现有学习控制操作的初始值。
第八实施例
图32和33显示勒本发明的第八个实施例。图32是一个用于确定ISC 校正值的虚假校正值确定方法的流程图。
在计算用于共轨压力级别的多个不同喷射压力的校正值，以便改善 相对于TQ脉冲时间或长期喷射数量变化的实际喷射数量散射数量的校 正精度时，如果连续地进行喷射数量校正值计算，由于怠速操作期间高 压喷射，燃烧噪音增加。因此希望按照预定频率进行喷射数量校正值计 算。然而如果按照预定频率进行喷射数量校正值计算，而没有检测不希 望的快速长期喷射数量变化或发动机承受电负荷的状态的发生，则出现 所希望的燃料引燃喷射数量没有被连续喷射直到执行下一次校正值计 算操作为止的状态，因此发动机的性能退化。可以利用这样一种方法解 决这个问题，即在没有进行学习控制操作的怠速操作期间，根据ISC校 正值，检测电负荷或类似负荷引起的虚假校正值。然而如果虚假校正值 很大，就会在在一个不同于正常怠速操作的喷射模式中喷射燃料，检测 精度下降。
该实施例将所希望的对应于发动机负荷的发动机速度与怠速操作 期间的怠速进行比较，通过在完成学习控制操作之后固定一用于怠速操 作的喷射模式，在完成引燃喷射数量的学习控制操作以改善虚假学习检 测的精度之后，根据比较结果，进行一种用于要被提供到喷射器4的喷 射器驱动电流的反馈控制(指令喷射数量＝喷射驱动周期＝TQ脉冲时 间)的普通怠速控制操作(ISC操作)。每个气缸的喷射器4的喷射循环 次数N是固定的，例如5次，使用能够提供指令喷射数量QFIN＝total- Q＝0mm3/st的特征图，将怠速维持在所希望的怠速上。
在开始如图32所示控制流程时，在步骤S61进行查询，判断发动机 是否处于怠速状态，即发动机的速度不大于一预定发动机速度NE，例如 1,000rpm，加速冲程ACCP不大于一预定值，例如0％，车辆运行速度不 大于一预定运行速度，例如0公里/小时。如果对步骤S61所进行查询的 结果是否定的，则结束图32所示控制流程。
如果对步骤S61所进行查询的结果是肯定的，也就是如果发动机处 于怠速状态，在步骤S62，将喷射循环次数N固定为一固定值，例如5次。 通常喷射循环次数一定受最小喷射数量的限制。例如当最小喷射数量是 a，喷射数量是4a或更低时，5次喷射循环中每次喷射所喷出的数量不大 于最小喷射数量，除非喷射循环次数是4或更小。由于在作用在发动机 上的负荷由于电负荷或其它负荷而增加的情况下虚假学习计算引燃喷 射数量，怠速操作的怠速喷射数量增加，指令喷射数量通过一对应于虚 假学习的数量比怠速燃料消耗量小。
因此如果喷射循环次数被一般地限制，当用于ISC校正值QISC的虚 假校正值很大时，例如最小喷射数量a＝0.5mm3/st、怠速燃料消耗量 b＝5mm3/st、虚假校正值c＝3mm3/st，用于怠速操作的指令喷射数量是(b -c)，在最小喷射数量情况下，喷射循环次数被限制为4次。在此情况 下，用于ISC校正值QISC的虚假校正值的影响是4/5，虚假学习确定级别 与所设定值不重合。由于在没有任何负荷作用在发动机上的情况下，怠 速操作所需的喷射数量永远不下降，因此喷射循环次数不受最小喷射数 量的限制，喷射循环次数可以被固定为5次。
在步骤S63内进行查询，判断ISC校正值QISC是否小于0。如果对步 骤S63所进行查询的结果是肯定的，也就是如果ISC校正值QISC小于0， 在步骤S64，将ISC校正值QISC均匀地应用在(reflected to)所有喷射 循环上。如果对步骤S63所进行查询的结果是否定的，也就是如果ISC 校正值QISC不小于0，在步骤S65，将ISC校正值QISC仅应用在主喷射循 环上。然后在步骤S66进行查询，判断判断ISC校正值QISC是否小于一预 定值(虚假校正值标准)K2。如果对步骤S66所进行查询的结果是否定 的，结束图32所示控制流程。如果对步骤S63所进行查询的结果是肯定 的，在步骤S67再次执行图3所示控制流程所确定的学习控制，以便再次 在步骤S66计算一学习值，然后结束图32所示控制流程。
根据这个主意，仅在主喷射循环内使用ISC校正值，以阻止引燃喷 射数量随发动机负荷的增加而增加。如果使用虚假校正值，如果ISC校 正值QISC被应用在主喷射循环上，由于实际喷射数量很大，主喷射数量 下降。在此情况下，可能出现无法根据ISC校正值和FCCB校正值准确地 确定虚假校正值的情况。根据上述注意，当QISC＜0时，怠速喷射数量 (怠速燃料消耗量)不下降，能够判断，随着发动机负荷的增加，ISC 校正值被虚假地校正，因此当QISC＜0时，ISC校正值QISC可以被基本上 均匀地应用在所有喷射循环地计算喷射数量中，即使图33所示ISC校正 值QISC的虚假校正后，通过喷射循环次数的固定以及反映ISC校正值 QISC方法的改变，也可以实现在一类似于正常喷射模式的喷射模式下的 喷射，因此利用ISC校正值QISC，可以改善确定虚假校正值的准确性。 当发动机性能没有任何问题时，当作用在发动机上的负荷增加时，利用 包括引燃喷射循环的所有喷射循环基本上均匀的ISC校正值，可以实现 该实施例的效果。
第九实施例
图34～36显示了本发明第九个实施例。图34是一个控制引燃喷射数 量的学习控制方法的流程图。
在计算用于多个共轨压力的不同喷射压力的校正值以便改善相对 于TQ脉冲时间或喷射数量长期变化的实际喷射数量散射数量中，如果连 续地进行喷射数量校正值的计算，由于在怠速操作期间高压力喷射，燃 烧噪音增加。因此希望按照预定频率进行学习值的计算。然而如果按照 预定频率进行校正值的计算，而没有检测不希望的快速长期喷射数量变 化或发动机承受电负荷的状态的发生，则出现所希望的燃料引燃喷射数 量没有被连续喷射直到执行下一次校正值计算操作为止的状态，因此发 动机的性能退化。
在发动机处于稳定怠速操作时，在通过引燃喷射数量学习控制计算 出的ISC校正值和FCCB校正值基础上，这个实施例检查由长期喷射数量 变化或电负荷引起的虚假学习，校正相对于TQ脉冲时间的实际喷射数量 偏差，以及校正由再次计算FCCB校正值、ISC校正值和一学习值而引起 的长期喷射数量变化的偏差，确保发动机显示最佳性能。因此这个实施 例执行在学习执行条件有效之外的的稳定怠速状态内的图34所示控制 流程。
在开始如图34所示控制流程时，根据所有气缸的ISC校正值QISC(或 QISC/n)和FCCB校正值ΔQc(或ΔQc/n)，在步骤S71内分别检测所有 气缸的长期喷射数量变化和虚假校正值。也就是进行查询，判断ISC校 正值是否大于一预定值K1，ISC校正值是否小于一预定值K2，FCCB校正 值是否大于一预定值K3或FCCB校正值是否小于一预定值K4。如果在步骤 S71内所进行查询的结果是否定的，结束图34所示控制流程。
如果在步骤S71内所进行查询的结果是肯定的，也就是如果ISC校正 值大于一预定值K1或FCCB校正值大于一预定值K3，或如果ISC校正值小 于一预定值K2或FCCB校正值小于一预定值K4，确定已经发生长期喷射数 量变化和虚假校正值。在步骤S72将长期变化/虚假校正值标志设定为 (ON)，然后在步骤S73立即执行图5所示控制流程所代表的学习控制， 以便再次计算学习值，然后重复执行步骤S71～S73。
下文将结合图35介绍长期变化图案。
当发生长期喷射数量变化时，当完成ISC校正值计算以便具有对应 于喷射数量散射数量的喷射数量校正值时，在时刻A，将ISC校正值设定 为0。然后例如当喷射数量随时间流逝而降低喷射数量、怠速下降时， ISC操作将喷射数量增加到怠速喷射数量(怠速燃料消耗量)，ISC校正 值增加。由于ISC校正值＝长期喷射数量下降，通过将ISC校正值与一预 定值相比，检测长期喷射数量变化。
如果工作条件与ISC校正值被计算时相同，ISC校正值＝0。实际上 由于环境条件变化、符合发动机操作状态的指令喷射数量的变化以及作 用在发动机负载上的变化，ISC校正值不能变为0。因此预定值K1～K4 必须不能小于那些变化。预定值K1～K4可以是那些不大于一个级别的 值，所述级别允许喷射器由于长期喷射数量变化而出现性能退化。当用 于一气缸的FCCB校正值过大时，能够确定用于该气缸的喷射器4出现故 障。在此情况下，可以打开报警灯，提醒司机更换喷射器4。
ISC校正值和FCCB校正值在决定效果上彼此不同。ISC校正值仅可用 于检测多个气缸的长期喷射数量变化，同时ISC校正值可以被用于检测 单个气缸的长期喷射数量变化。如果散射要求设定一标准a或更大，用 于a×(气缸数量)的长期喷射数量变化是必须的，以便使用ISC校正值 作为一标准。如果用于单缸的值是a或更大，当使用FCCB校正值时，可 以检测到同一个气缸的长期喷射数量变化。
下文将结合图36介绍由于电负荷等引起的虚假校正模式。
当在处于电负荷状态下计算ISC校正值时，将对应于电负荷的虚假 喷射数量校正值加到一要被确定的校正值上。当计算ISC校正值后取消 电负荷时，用于怠速操作的怠速喷射数量(怠速燃料消耗量)下降，发 动机速度增加。因此执行ISC以便降低喷射数量，ISC校正值下降。由于 ISC校正值等于虚假校正值，通过将该值与一预定值进行比较，可以检 测到这个虚假校正值。仅仅使用K2确定ISC校正值是否小于一预定值。
可以使用下述方法代替这个实施例内的方法。
在计算根据共轨压力的多个不同喷射压力级别的ISC校正值中，当 例如第二级别的维持变化(maintenance change)更大时或当处于第二 级别的电负荷状态下进行虚假校正时，不能进行决定。在此情况下，利 用每个喷射压力，共轨压力被改变，可以检测长期喷射数量改变和虚假 校正值。
第一变型
上述实施例是符合本发明的包含在适用于柴油机的共轨类型燃料 喷射系统内的引燃喷射数量学习控制器的应用示例。本发明也可以适用 于配备有电控分配类型燃料喷射泵或一电控串联(in-line)燃料喷射 泵的内燃机的喷射数量控制器。虽然上述实施例利用配备有电磁燃料喷 射阀的喷射器，本发明也可以使用配备有压电燃料喷射阀的喷射器。在 主喷射循环之前的引燃喷射循环(预喷射循环)的数量是任意的，(喷 射之后)的引燃喷射循环数量可以是0或任意数字。
第二变型
虽然在图5所示控制流程的步骤S4中，上述实施例将总喷射数量准 确地均分成用于N个循环的N个分开喷射数量。但是并不是一定要将总喷 射数量准确地均分成N个分开喷射数量。5mm3/st的total-Q可以被大致 地分成用于4个喷射循环的4个数量为1mm3/st、1mm3/st、1mm3/st和 2mm3/st的分开喷射数量。图11所示的FCCB校正值(第一喷射校正值或 第一校正值)以及ISC校正值(第二喷射数量校正值或第二校正值)可 以被相等地或成比例地被应用在喷射循环内的分开喷射数量1∶1∶1∶2 的分割比例，可以执行图5所示控制流程中步骤S9内的学习值的计算。 第二变型的效果基本上与上述实施例的效果相同。
第三变型
虽然上述实施例使用备用RAM或EEPROM作为存储临时学习值和学习 值的存储设备，也可以使用一种诸如EPROM或快速存储器的非易失性存 储器或诸如DVD-ROM、CD-ROM或软磁盘的其它类型存储介质代替备用RAM 或EEPROM，用于存储被前一个学习控制更新的前一个学习值。在此情况 下，当点火开关被打开之后或发动机钥匙从点火开关中被拔下后，存储 设备的内容被保留。
第四变型
虽然上述实施例适用于共轨类型燃料喷射系统，其多次驱动发动机 1的特定气缸的喷射器4的电磁阀，在发动机1的每个膨胀冲程期间，进 行至少两个喷射循环，例如一引燃喷射循环和一主喷射循环。本发明也 可适用于一种能够执行三次喷射循环的内燃机燃料喷射系统，例如一引 燃喷射循环、一主喷射循环和一过后喷射(after injection)循环或 一引燃喷射循环。本发明也可适用于一种能够执行四次喷射循环的内燃 机燃料喷射系统，例如一引燃喷射循环、一主喷射循环、一过后喷射循 环、一延迟喷射(post injection)循环或一引燃喷射循环。本发明也 可适用于一种能够执行五次喷射循环的内燃机燃料喷射系统，例如一引 燃喷射循环、一预喷射循环、一主喷射循环、一过后喷射循环和一延迟 喷射循环或诸如一引燃喷射循环、一主喷射循环和一过后喷射循环的三 次喷射循环。本发明也可适用于一种能够执行至少六次喷射循环的内燃 机燃料喷射系统，例如四次或更多的引燃喷射循环、一主喷射循环和一 过后喷射循环，或诸如三次或更多的引燃喷射循环、一主喷射循环和两 次或更多的过后喷射循环。
以上已对本发明作了十分详细的描述，所以阅读和理解了本说明书 后，对本领域技术人员来说，本发明的各种改变和修改将变得明显。所 以一切如此改动和修正也包括在此发明中，因此它们在权利要求书的保 护范围内。