燃料喷射控制器和燃料供给系统的诊断方法 【技术领域】
本发明涉及一种用于控制喷射器的喷射工作的燃料喷射控制器，该喷射器喷射并且供给用于在发动机中燃烧的燃料，并且涉及一种用于判断燃料供给系统是否正常工作的包括喷射器的发动机的燃料供给系统的诊断方法。
背景技术
众所周知，例如，用于汽车等的动力源的内燃机点燃并且燃烧从喷射器喷射和供给的燃料以产生输出转矩。用于汽车等的柴油机最近采用一种喷射系统，该喷射系统是在执行主喷射前后用小于主喷射的喷射量执行副喷射的所谓的多次喷射系统，并且在一个燃烧循环中产生输出转矩。例如，现今在燃料燃烧时噪声或NOx排放量的增加被看作问题。为了解决该问题，存在在主喷射之前用少量燃料执行预喷射或辅助喷射的情况。此外，存在甚至在主喷射以后，为了扩散燃烧的激活或颗粒物质(PM)排放物的减少，在接近主喷射的喷油正时执行后喷射的情况。此外，存在为了提高废气温度，通过减少还原成分供给等催化剂的激活，在与主喷射显著延迟的喷射正时执行后喷射的情况。近来的发动机控制采用这些各种喷射中一种或任意种的结合以在更适于各种情况的喷射模式(喷射模型)中执行将燃料供给至发动机。
通常，为了控制喷射器的喷射工作，存在广泛使用的燃料喷射控制器以执行多次喷射。该控制器使用脉谱图，在该脉谱图中写了用于每个发动机工作条件的喷射模型(采用值)或其数学表达式以每次根据发动机工作条件设定喷射模型。该控制器保持通过实验等获得的如脉谱图或数学表达式预先假定的关于每个发动机工作条件的最佳模式(采用值)(例如，存储并且保持在ROM中)。该控制器参考脉谱图或数学表达式并且因此根据发动机工作条件设定喷射模型。此外，像专利文献1(JP-A-2005-264810)中说明的控制器，提出了一种通过监视发动机工作条件改变喷射模型的控制器。
写了采用值或其数学表达式的这样的脉谱图的使用使得在每次即使在多次喷射的情况下如在单级喷射(只是主喷射)的情况下在适于发动机工作条件的喷射模式(喷射模型)中将燃料供给至发动机。然而，本发明的发明者已经确认在通过使用这样的控制器执行多次喷射的情况下，由于在很短的间隔中执行的连续喷射，相对于目标发动机工作条件的控制误差变得比在单级喷射的大。例如，连续执行的每次喷射(尤其地，用不同于主喷射少量燃料的副喷射)受到由执行在那次喷射前后的喷射产生的各种影响。它们中之一是喷射器的喷射特性的影响，尤其地，其个体差异。
例如，在为了大量销售发动机控制系统中的每个元件大量生产的情况下，个体差异的某种程度通常在发动机之间或甚至在多缸发动机的情况下在气缸之间的包括喷射器的各个控制元件的特性中存在。在大量生产的情况下，考虑其个体差异的每个元件(例如，所有大量生产并且搭载在车辆上的气缸)的采用值(最佳喷射模型)的确定在目前的生产系统中需要太多的时间和太多工作，因此，不太现实。因此，即使在使用写了采用值或数学表达式的脉谱图的情况下，很难执行考虑到个体差异的所有影响的控制。
此外，本发明的发明者已经证实仍然在上述多次喷射的情况下，不同于单级喷射的情况，除通常的喷射特征之外，关于多次喷射(多次连续的喷射器)的喷射特性受到个体差异的影响。因此，除单级喷射之外，为了获得目标发动机工作条件，通过用高精度的多次喷射需要考虑多次喷射的喷射特性。因此，在包括上述专利文献1中说明的控制器的传统的控制器中，很难高精度地执行发动机工作条件的控制，尤其在控制器被用于多次喷射的控制的情况下。
在用高的精度执行喷射控制的情况下，由于控制元件的老化等的特性变化不能忽视。在包括上述专利文献1中说明的控制器的传统的控制器中，即使在初始阶段用高精度获得了最佳值，但不能知道随后的特性变化的影响。因此，随时间的经过可能发生与最佳值偏离。在这种情况下，可能采用预先通过实验值等获得采用值的下降系数(与老化下降度相关的系数)的方案以用脉谱图或数学表达式处理采用值。然而，由于各个部件的即使关于这样的老化特性变化的上述个体差异的存在，也很难完全消除影响。
【发明内容】
本发明的目标是提供一种燃料喷射控制器和每次能够获得包括老化特性变化的喷射特性的燃料供给系统的诊断方法以通过多次喷射用高的精度获得目标发动机工作条件。
根据本发明的一方面，一种用于控制喷射和供给用于在发动机中燃烧的燃料的喷射器的喷射工作的燃料喷射控制器具有喷射执行装置和波动度获得装置。喷射执行装置执行多个喷射模型的喷射，所述多个喷射模型至少包括至少作为执行条件之一的在特定气缸执行非喷射工作的状态下以一特定顺序到特定发动机气缸的多次喷射的喷射模型。波动度获得装置至少获得由于包括多个喷射模型的一个或结合的第一喷射单元和包括喷射条件的多个模型中的不同一个或其结合的第二喷射单元中的发动机工作条件的波动度的总和或其等同形式。
关于上述多次喷射(多次连续喷射)的喷射特性在喷射模型(喷射器的喷射模型)之间不同。即，例如，应用到发动机工作条件上的波动度(由燃料喷射引起的发动机工作条件的波动量)不同，例如，在具有不同喷射级数的喷射模型之间(例如，在一个级的单级喷射和两级的多次喷射之间)，在具有不同喷射周期的喷射模型之间，或具有不同喷射间隔的多次喷射模型之间。例如，在两级的多次喷射模型的情况下，存在由后一级喷射引起的发动机工作条件的波动度(波动量)由前一级喷射切换为正侧或负侧。本发明的发明者证实此时切换量或切换方向(正侧或负侧)取决于每次喷射(前一级喷射和后一级喷射)的喷射正时(开始/结束)或喷射周期，喷射(前一级喷射和后一级喷射)之间的喷射间隔等而变化。
本发明的发明者已经考虑这些问题并且发明了上述控制器，如每次能够确定(获得)反映老化特性变化等的关于多次喷射的喷射特性的控制器。该方案中，波动度获得装置可以获得关于多个模型(多个喷射模型中的一个或结合并且多个喷射模型中的不同一个模型或结合)的每个喷射单元的发动机工作条件的波动度的总和或其等同形式(由于包含在喷射单元中的所有喷射的波动度)。因此获得的发动机工作条件的波动度的总和或其等同形式(下文中，称作波动参数)示出了由每个模型(或模型的结合)引起的发动机工作条件的波动度并且是用于控制发动机工作条件的指标。波动参数基本上与通过喷射单元中所有喷射的喷射的总喷射量相关。因此，根据上述方案，波动参数是用喷射条件(例如，关于喷射的至少一个气缸数，喷射压力，喷射级数，喷射正时，喷射周期，喷射间隔等)获得的。结果，可以获得每次的喷射特性。以这种方式，可以容易地并且精确执行通过数据累积的数据分析以及喷射特性的校正或包括喷射器的燃料供给系统的故障诊断。
在每次获得喷射特性的情况下，执行喷射单元(对应于喷射模型中的一个或结合)的波动参数的比较(例如，由使用者开始的比较或由某一装置自动地执行的比较)是有效的，如果需要，在比较之前的处理中波动参数转换以后。以这种方式，基于比较喷射单元的另一个，可能获得比较的喷射单元中的一个的波动参数的偏差度(例如，差值，比率等)。此外，基于波动参数之间的偏差度，可能获得每次的喷射特性(尤其地，关于多次喷射的喷射特性)。优选地使用相对于真实值(即，具有很高的绝对正确性)具有很小误差的另一喷射单元，作为比较的参考。这样的方案中，通过确定与另一喷射单元的相对偏差度，可以间接地获得一个喷射单元的波动参数的绝对偏差度。
除发动机转速外，发动机工作条件可以包括，例如，由气缸内压力传感器或爆震传感器检测到的燃烧状态(与发动机转矩相关)。此外，在直接的发动机工作条件的位置，可以使用间接地示出发动机工作条件的发动机工作条件的等同形式，诸如由适当的传感器(例如，NOx传感器)等检测到的具体的排放成分(例如，NOx)的量或具有发动机的车辆的行为(例如，车辆速度)。此外，为了精确地获得发动机工作条件，这些参数可以结合使用。
根据本发明的另一方面，发动机的燃料供给系统的诊断方法获得示出燃料供给系统的性能下降度的下降参数以诊断发动机中包括喷射用于燃烧的供给燃料的燃料喷射器的燃料供给系统是否正常地工作。所述诊断方法至少在发动机的特定气缸执行非喷射工作的状态下执行多种喷射模型的喷射，所述多个喷射模型至少包括以一特定顺序到发动机的特定气缸的多次喷射的喷射模型。所述诊断方法获得并且比较由于包括多个模型的一个或结合的第一喷射单元中的所有喷射和包括多个模型的不同一个或结合的第二喷射单元中的所有喷射的发动机工作条件的波动度的总和或其等同形式。所述诊断方法获得通过比较总和之间的偏差度，作为下降参数。
该方法使得能够获得作为下降参数的波动参数的偏差度。可能基于偏差度检测每次的喷射特性(尤其地，关于多次喷射的喷射特性)。
【附图说明】
从以下的所有形成本申请的部分的说明书，所附的权利要求，以及附图的获取中，将会理解实施例的特征和优点，以及相关部分的工作方法和功能。附图中：
图1是示出了根据本发明的实施例的包括燃料喷射控制器的发动机控制系统的示意图；
图2是示出了根据实施例的燃料喷射控制处理的基本步骤的流程图；
图3是示出了根据本实施例关于的获取过程的执行条件的处理步骤的流程图；
图4是示出了根据本实施例的获取过程的流程图；
图5是示出了在获取过程中使用的喷射模型的例子，根据本实施例关于喷射模型的发动机转速和发动机转速的波动度的变化的时间图；
图6是示出了在获取过程中使用的喷射模型的例子，根据本实施例关于喷射模型的发动机转速和发动机转速的波动度变化的时间图；
图7是根据实施例示出了各个气缸的工作模式的图解；
图8是示出了根据本实施例在燃料喷射之前发动机转速和发动机转速的波动度的变化的时间图；
图9是示出了根据本实施例在燃料喷射之后发动机转速和发动机转速的波动度的变化的时间图；
图10是示出了根据本实施例的校正处理的模式的流程图；
图11是示出了根据本实施例的校正处理的另一模式的流程图；以及，
图12A至12C是示出了图11的校正处理的校正模式的时间图。
【具体实施方式】
在下文中，参照附图，将详细说明根据本发明的实施例的燃料供给系统的燃料喷射控制器和诊断方法。这里，将说明本实施例的该控制器应用到其上的装备有作为动力源的柴油机(内燃机)的汽车(柴油机车辆)，尤其地装备有手动变速箱(MT)的手动操作变速箱车辆。
首先，通过参照图1，将解释该控制器应用到其上的发动机系统的细节。图1是示出了根据本实施例的燃料喷射控制器应用到其上的车辆发动机控制系统的示意性结构的结构图。假定多缸往复式发动机作为本实施例的发动机，但图1中，为了方便说明，只是示出了一个气缸(在气缸#1至#4中)。如图1所示，发动机控制系统应用到作为控制目标的配置了共轨类型燃料喷射控制器的往复柴油机10上，并且为了控制发动机10，该发动机控制系统由各种传感器，ECU 50(电子控制单元)等构成。这里，作为控制目标的发动机10基本地构成，从而活塞13容纳在由气缸体形成的每个气缸11(为了方便起见只是示出了一个气缸)中。活塞13经由连杆14连接到作为发动机10的输出轴的曲轴15。气缸11的燃烧室11a中轻油的燃烧引起各个气缸中的活塞13的按顺序的往复运动，由此引起活塞13共有的曲轴15的转动。
为气缸11的燃烧室11a提供了进气管(进气通道)和排气管(排气通道)，从而进气管和排气管与燃烧室11a连通并且其连接部分(开口)由进气阀161和排气阀181打开/关闭。进气阀161和排气阀181根据为凸轮轴16，18(阀操作凸轮轴)提供的凸轮的转动而被驱动。凸轮轴16，18机械地与曲轴15连接。该系统的发动机10是四冲程发动机并且当曲轴15进行两次转动(720°CA转动)的同时每个凸轮轴16，18进行一次转动。
如在图1中靠近ECU 50的放大比例图中所示，曲轴15具有转子15a。转子15a具有多个检测部分15b(齿)。齿15b基本等间隔地(在本实施例中为30°CA)形成在转子15a上并且在转子15a的间隔的一个位置上提供齿移动部分15c。用于检测发动机转速(等同于曲轴15的转速)等的曲柄转角传感器41配置在曲轴15的附近。例如，曲柄转角传感器41包括用于连续地检测齿15b的通过的电磁采集传感器。在检测发动机转速的时候，由于包括齿15b的转子15a由曲轴15的转动而转动，由曲柄转角传感器41连续地检测齿15b的通过。因此，基于传感器的输出可以检测曲轴15的角坐标或转速。
用于驱动进气阀161的凸轮轴16具有转子16a。转子16a也具有多个检测部分16b(齿)。图1中，示出了等间隔形成的具有四个齿16b的转子16a的例子。在凸轮轴16附近提供用来识别气缸等的凸轮角度传感器42(所谓的G传感器)。例如，凸轮角度传感器42包括电磁采集传感器等。在识别气缸的时候，通过连续地用凸轮角度传感器42检测齿16b的通过可以识别发动机10的气缸(可以识别四个气缸中的一个)。
曲轴15经由作为手动操作类型变速器的手动变速器(MT)21的离合器还机械地与驱动车轮连接(在路上运行的车辆车轮)。即，当驾驶员人工地使MT21的离合器脱离时，曲轴15与驱动车轮之间的连接可以机械地被切断。驾驶员通过其执行换档位置操作的部分是换档操作部分23。用换档操作部分23的操作改变MT21的换档位置。换档操作部分23具有用于检测换档操作位置的换档位置传感器23a。
为气缸11的燃烧室11a提供用于喷射/供给用于在燃烧室11a中燃烧的燃料(轻油)的、作为电磁驱动类型(或压力驱动类型)喷射器19。喷射器19经由液压腔将驱动力传递给针阀以引起针阀的往复运动，这样打开和关闭喷射器19。这里，为了方便解释，只是示出了配置在一个气缸(气缸11)中的喷射器19，但这样的喷射器配置在发动机10的各个气缸中。
每个发动机10的喷射器经由高压输送管连接到作为蓄积器输送管的共轨31上。共轨31具有布置在其中的可以检测共轨31中的燃料压力(共轨压力)的共轨压力传感器31a。为共轨31提供电磁驱动类型(或机械类型)减压阀(未示出)。当共轨压力过渡增加时，该减压阀被打开以减小压力。
作为燃料供给泵的高压泵33连接到共轨31。电磁驱动类型吸入控制阀(SCV)33a配置在高压泵33的燃料吸入部分。在燃料供给系统中，通过供给泵35从燃料箱37吸入的低压燃料经由吸入控制阀33a被吸入高压泵33的燃料室。高压燃料从高压泵33连续地供给到共轨31并且等同于喷射压力的高压燃料聚积在共轨31中。高压泵33通过与曲轴15的转动相关的驱动轴重复吸入和排出燃料。例如，驱动轴以与曲轴15的转速成1/1或1/2的比率转动。
发动机10中，因此聚积在共轨31的燃料以预定量通过作为需要的喷射器19的阀打开驱动而进行喷射并且供给到每个气缸。在发动机工作期间，来自进气管的进气通过进气阀161的打开运动导入气缸11的燃烧室11a并且与从喷射器19喷射并且供给的燃料混合。混合物由气缸11中的活塞13压缩，从而混合物点火(经由自燃)并且燃烧。由燃烧产生的排气通过排气阀181的打开运动排出到排气管。
在这样的系统中作为电子控制单元主要执行发动机控制的部件是ECU 50。ECU 50由众所周知的微型计算机60形成。ECU 50获得发动机10的发动机工作条件并且基于各个传感器检测信号向使用者请求并且响应于条件控制诸如喷射器19的各个致动器并且为了每次的情况在最佳模式请求执行关于发动机10的各个控制。装在ECU 50上的微型计算机60基本上由各个计算装置，储存装置，通讯装置等形成，诸如用于执行各种计算的CPU(基本执行装置)62，为了临时存储在计算过程中的数据或计算结果的作为主存储器的RAM(随机存取存储器，未示出)，作为程序存储器的ROM(只读存储器)64，作为数据存储器的EEPROM(电力地可重写非易失存储器)66，备份RAM(未示出)(由诸如车辆电池的备用电源通电的RAM)和为了从/至微型计算机60的外部输入/输出信号的输入输出端口(未示出)。包括燃料喷射获取控制的燃料喷射获取程序64a的关于发动机控制的各个程序，控制脉谱图等预先存储在ROM 64中。包括发动机10的设计数据的各个控制数据等预先存储在数据存储器(EEPROM 66)中。
根据本实施例的系统连续地根据每次的情况获取(更新)校正系数以校正(通过反馈校正)由于上述的个体差异，老化变化等产生的控制误差。然后，参照图2，将解释根据本实施例的燃料喷射控制的基本处理步骤。在图2的处理中使用的各种参数的值按需要存储在安装在ECU 50中的诸如RAM，EEPROM，或备份RAM的储存装置中并且当需要时在任意时刻更新。通过用ECU 50执行存储在ROM中的程序，在发动机10的每个气缸的每个预定曲柄转角或在预定时间周期，连续地执行在每个图中的一系列处理。
如图2所示，在一系列处理中，首先在S11，读取诸如发动机转速(平均转速)或发动机负载的表示发动机工作条件的各种参数。然后在S12中，基于在S11读取的发动机工作条件或由驾驶员提供的加速器踏板下压量(或如果需要分别计算请求发动机工作状态)，设定喷射模型。基于一特定脉谱图等(例如，存储并且保持在ROM 64中)获得喷射模型。详细地，通过关于预先假定的每个发动机工作条件的实验等获得最佳模型(采用值)。因此，发动机工作条件与最佳模型之间的关系被写入脉谱图(或用数学表达式限定)。由诸如喷射级数(喷射时间数)，喷油正时，喷射周期以及喷射间隔(在多次喷射的情况下的喷射间隔)的参数限定喷射模型。在S12，根据每次的发动机工作条件(在S11中获得的)，最佳模型(采用值)设定为满足请求发动机工作条件。例如，根据请求转矩等可变地设定在单级喷射的情况下的喷射量(喷射周期)或在多次喷射的喷射模型的情况下各次喷射的喷射量的总和。基于喷射模型设定对喷射器19的命令值(指令信号QFIN)。因此，根据车辆的状态，与主喷射一起执行上述预喷射，引燃喷射，延迟喷油，后喷射等。
然后，在S13，从EEPROM 66读出由单独获取处理更新的校正系数LV并且然后，在S14，基于读出的校正系数LV校正对喷射器19的命令值(指令信号QFIN)。此外，在以下的S15中，基于校正命令值(指令信号QFIN)确定关于喷射级数，喷射正时，喷射周期，喷油间隔等的命令值并且基于命令值控制喷射器19的驱动。
然后，参照图3至12，将详细说明在图2的S14中使用的校正系数LV的获取模式(更新模式)。在图3，4，10以及11中示出的一些列处理中使用的各种参数的值按需要存储在安装在ECU 50中的诸如RAM，EEPROM，或备份RAM的储存装置中并且当需要时在任意时刻更新。基本通过用ECU 50执行存储在ROM中的程序，在发动机10的每个气缸的每个预定曲柄转角或在预定时间周期，连续地执行在每个图中的一系列处理。
由本实施例的装置(ECU 50)获取(更新)校正系数LV的处理基本上由以下两个处理构成。
(1)获取处理：关于特定喷射模型的喷射，获得由于包含在喷射模型中的所有喷射的发动机工作条件的波动度的总和(下文中，称作波动参数)并且所获得的波动参数存储在与诸如每次的喷射模型的喷射条件相关的特定存储装置中(这里，EEPROM 66)。
(2)校正处理：基于由获取处理存储在存储装置中的波动参数，更新预先存储在特定存储装置中(这里，EEPROM 66)的燃料供给(燃料喷射)的校正系数。
然后，通过主要参照图3和图4，将详细说明获取处理。图3和4是示出获取处理的处理步骤的流程图。详细地，图3所示的处理中，确定是否满足获取处理的执行条件(获取执行条件)。只有当满足执行条件时，执行如图4所示的一系列处理的获取处理。
如图3所示，在图3的处理中，首先在S21，确定是否满足以下每个条件：
(1)喷射压力(共轨压力)在预定范围内的条件。由共轨压力传感器31a等检测喷射压力。
(2)发动机10的转速NE(曲轴15的转速)在预定范围内的条件。由曲柄转角传感器41等检测发动机转速NE。
(3)发动机不在瞬态工作条件的条件。例如，当发动机转速NE的偏差(转速偏差)小于预定阈值(例如，100rpm)并且同样加速器踏板下压量的偏差(加速器偏差)小于预定阈值(例如，5％)时，确定发动机10不在瞬态工作条件。通过将在之前测量并且存储在存储装置(例如，RAM)的值，与当前测量值(当前值)(即，通过从当前值中减去上述值)相比较作为测量值之间的差值的绝对值可以获得各个发动机转速和加速器踏板下压量的偏差。
(4)发动机10执行非喷射工作(即，发动机10正在减速)的条件。发动机10进入减速状态并且在总体发动机控制中发动机10充分加速时如果加速器踏板的下压量设定为零(非下压状态)则执行燃料切断(非喷射工作)。在本实施例中，执行燃料切断控制。
(5)关于获取处理的每个传感器是正常的的条件。
在以下的S22中，基于在S21的确定结果确定是否满足获取执行条件。详细地，在S22确定是否同时满足上述条件(1)至(5)。如果S22为是，则确定满足执行条件。在这种情况下，在以下的S221中，获取许可标记设定为1(F＝1)。此后，图3中的一系列处理结束。如果S22确定即使不满组所有条件(1)至(5)中的一个，则确定不满组执行条件。在这种情况下，在S220中，获取许可标记设定为0(F＝0)。此后，图3中的一系列处理结束。
在图4所示的处理中，重复S31的处理直到满足执行条件为止。在S31，确定是否满足执行条件，即，是否获取许可标记F设定为1。当通过图3中的一系列处理获取许可标记F设定为1并且S31确定获取许可标记F设定为1时，处理转到S32。在S32，基于一特定表(一维脉谱图)等设定喷射模型。详细地，在该表中，对每个数据标号N(初始值为1)限定发动机10的正常工作中等于(或对应于)在控制中使用的喷射模型(控制脉谱图)的喷射模型(喷射级数(喷射时间数)，喷油正时，喷射周期，喷油间隔等)。即，在第一次执行中，基于表设定数据编号1的喷射模型。
在以下的S33中，基于在S32设定的喷射模型，燃料喷射至在发动机10的四个气缸#1至#4中作为目标的具体气缸(例如，第一气缸#1)。通过喷射器19执行燃料喷射。在以下的S34，计算由于在S33执行的喷射(所有喷射)发动机工作条件的波动度的总和(下文中，称作波动参数)并且计算出的波动参数与数据编号N一起存储在EEPROM 66中。基于每次分别(例如，在720°CA周期中)检测到的发动机转速NE计算波动参数。
在以下的S35中，累加表示喷射执行次数的数量的计数器M(M＝M+1)。计数器M的初始值为0。在以下的S36中，通过将计数器M与预定阈值SH(例如，10)相比较，确定喷射是否执行到一特定时间次数(＝阈值SH)。 当在S36确定计数器M的值小于阈值SH时(M＜阈值SH)，立即终止图4中的一些列处理。此后，如果仍然满足获取执行条件，在此经由S31至S35的处理，按那个顺序执行燃料喷射和计数器M的增加。因此重复地执行S31至S35的处理，直到执行喷射至一特定时间次数(＝阈值SH)。关于一个喷射模型(数据编号N的模型)，执行特定次数的喷射并且波动参数的特定编号(阈值SH)存储在EEPROM 66中。然后，在S36确定计数器M的值等于或大于阈值SH(M＞＝阈值SH)并且处理转到以下的S37。
当因此获得关于数据编号1的喷射模型的波动参数的特定编号(＝阈值SH)时，然后为了获得关于数据编号2的喷射模型的波动参数的特定编号(＝阈值SH)，在S37累加数据编号N。在以下的S38中，重新设置获取许可标记F和计数器M并且立即终止图4中的一系列处理。此后，如果仍然满足获取执行条件，再次经由S31至S37的处理，获得关于数据编号2的喷射模型的特定次数(＝阈值SH)的波动参数。
在本实施例，连续地执行如上所述的基于在表中预先限定的各个喷射模型的燃料喷射。获得由于每个喷射模型的喷射(在模型中的所有喷射)的发动机工作条件的波动度的总和(波动参数)并且随喷射条件(表示喷射模型的数据编号N)被存储。
然后，通过参照图5和6，将解释图4中通过处理的燃料喷射模型。图5和6每个都是示出了在图4的S32设定的喷射模型的例子和由于喷射模型在喷射正时附近的发动机工作条件(NE)和波动参数(NE)的变化。如每个图所示，每个例子都检测作为发动机工作条件的发动机转速NE。本实施例中，执行图5中示出的喷射作为数据编号1的喷射模型，并且此后，执行图6中示出的喷射作为数据编号2的喷射模型。
首先通过参照图5，将说明数据编号1的喷射模型。图5中，QFIN表示喷射命令(对喷射器19的指令信号)，以及R表示喷射率(每单位时间喷射的燃料量)。如图5中的实线L1和L2所示，该喷射模型是用一个喷射级的少量燃料的单级喷射。详细地，该模型由具有喷射开始正时t1，喷射结束正时t2，以及短喷射周期T1(＝t2-t1)的喷射构成。当通过由图5中的实线L1表示的喷射命令QFIN(脉冲宽度等于喷射器19的通电周期)执行喷射时，获得由图5中的实线L2表示的喷射率特性R。结果，喷射在喷射率特性R中由区域R1表示的燃料量(喷射量)。在实际发动机控制中没有测量喷射率特性R。当需要喷射率特性时，例如可以基于指令信号QFIN进行估计。此外，通过使用公知的气缸内压力传感器，可能直接用高精度确定包括实际喷射开始正时和喷射结束正时的喷射率特性R。在喷射时，产生喷射器19的移动延迟。即，从命令的正时(图5中所示的脉冲QFIN的上升边缘或衰减边缘)至开始的正时或喷射器19的燃料喷射移动的完成(图5的喷射率R中所示的燃料喷射的执行或停止)发生一定的延迟。
这样的喷射中，发动机转速NE从如由图5中的虚线L3a表示的非喷射的值变化至由实线L3表示的值。图5中，发动机转速NE的波动模式表示为由于该喷射的发动机转速NE的波动度的总和(波动参数ΔNE)的变化。如图5所示，通过关于数据编号1的喷射模型中的喷射，从在减速期间已经稳定的非喷射起，发动机转速NE发生正波动。即，发生从由图5中的虚线L4a表示的非喷射时的值至由实线L4表示的值的波动。
然后，通过参照图6，将说明数据编号2的喷射模型。图6中，QFIN表示喷射命令并且R表示喷射率。图6中Δne表示在时间图的多次喷射中由前次喷射作用的至由随后的喷射引起的发动机工作条件的波动度(波动量)的影响。
如图6中的实线L11和L12所示，该喷射模型是小量燃料喷射的两个级的多次喷射。在一个燃烧周期中(720°CA的周期)执行前一级喷射和后一级喷射。详细地，喷射模型由具有喷射开始正时t11、喷射结束正时t12以及短喷射周期T11(＝t12-t11)的前一级喷射(第一级喷射)以及具有喷射开始正时t14、喷射结束正时t15，以及短喷射周期T12(＝t15-t14)的后一级喷射(最后一级喷射)构成。两个喷射之间的喷射间隔设定在图6所示的喷射间隔IBL处。前一级和后一级的每次喷射都设定为作为数据编号1的喷射模型的相同的模型，即，设定有喷射开始正时t1(＝t11＝t14)，喷射结束正时t2(＝t12＝t15)，以及喷射周期T1(＝T11＝T12)的喷射模型。
如果用由图6中的实线L11表示的喷射命令QFIN执行喷射，则获得由图6中的实线L12表示的喷射率特性R。结果，喷射在喷射率特性R中由区域R11和R12表示的燃料量(喷射量)作为前一级和后一级的喷射。同样也在前一级和后一级喷射的时候发生喷射器19中的移动延迟。
这样的喷射中，发动机转速NE从如由图6中的虚线L13a表示的非喷射的值变化至由实线L3表示的值。图6中，发动机转速NE的波动模式表示为由于包含在喷射模型中的全部喷射(前一级和后一级的喷射)，发动机转速NE的波动度的总和(波动参数ΔNE)的变化。
如图6所示，同样在这种情况下，由于对应于数据编号2的所有的喷射模型的喷射，从在减速期间已经稳定的非喷射起，发动机转速NE发生正波动。即，发生从由图6中的虚线L14a表示的非喷射时的值至由实线L14表示的值的波动。在数据编号2的喷射模型中，由于执行前一级喷射，存在由后一级喷射引起的发动机工作条件的波动度(波动量)切换(即，变动)至正侧或负侧的情况。图6中从前一级喷射的结束(在时刻t13)发生的实线L10表示前一级喷射的影响度Δne(过电压特性)。图6中所示的特性，即，由于前一级喷射，后一级喷射特性的切换量或切换方向(正侧或负侧)，根据两次喷射(前一级喷射和后一级喷射)喷射正时(开始和结束)，喷射周期，喷油间隔等而变化。
然后，通过参照图7至9，将说明在图4的S34处的波动参数ΔNE的计算模式。首先，通过参照图7，将说明发动机10的每个气缸#1至#4(第一气缸至第四气缸)的工作模式。图7示出了气缸#1至#4的燃烧周期和伴随燃烧周期的进展的曲轴15的位置和发动机转速NE的变化。由于获取处理的执行，假定燃料切断(非喷射)的状态，在图7中省略了燃烧冲程。图7中，为了解释方便，忽略了由于燃料切断的发动机转速NE的减少。如图7所示，在作为四冲程发动机的发动机10中，在720°CA周期中连续地执行构成进气冲程(INTA)，压缩冲程(COMP)，燃烧冲程和排气冲程(EXHA)的四个冲程的燃烧周期。根据燃烧周期的提前，在每个气缸的TDC(上死点)附近(曲轴位置＝顶点)附近，发动机转速NE周期性地变为最小。
然后，通过参照图8和9，将说明发动机转速NE的波动度ΔNE的检测模式和计算模式。图8和9是每个都示出了在执行图4的S33处的燃料喷射前后发动机转速NE和其波动度(波动参数ΔNE)的变化的时间图。这里，示出了由于燃料切断包括发动机转速NE的量的减少的发动机转速NE的变化。在每个附图中由#1和#3表示的每个正时表示第一和第三气缸的每个TDC(上死点)。
如图8所示，在本实施例中，在720°CA周期中检测每次的发动机转速NE。详细地，在对应于第三气缸#3的TDC的时刻t21，t22，t23，t24，获得发动机转速NE(t21)，NE(t22)，NE(t23)，NE(t24)并且基于每次的发动机转速NE计算出每次的波动参数ΔNE。
基于例如由曲柄转角传感器41检测到的曲轴15的转速，可以连续地检测每次的发动机转速NE。通过由凸轮角度传感器42检测到的凸轮轴16的转速也同样可以用高精度检测发动机转速NE。在本实施例中，基于曲轴15的转速和凸轮轴16转速中的一个或两者连续地(在720°CA周期中)检测发动机转速NE。此外此时，基于与发动机10的进气阀161(或排气阀)的同步移动的阀操作凸轮轴16的旋转角或与阀操作凸轮轴16连接的曲轴15的旋转角，确定是否到达发动机转速NE的检测时间。基于该确定，在确定到达发动机转速的检测时间时检测发动机转速NE。
然后，通过以图9所示的燃料喷射后的情况作为例子，将详细说明波动参数ΔNE的计算模式。如图9所示图9，在该例子中，上述喷射(在图4的S33处)，即，在时刻t23之前的时刻t23a执行对第一气缸#1的燃料喷射。在该例子中的喷射正时t23a对应于作为喷射目标的第一气缸#1的TDC。例如，在执行图5所示的单级喷射的情况下，考虑到喷射器19的移动延迟设定喷射开始正时t1从而实际喷射起点接近TDC。在执行图6所示的多级的喷射的情况下，设定喷射开始正时t14从而后一级喷射(对应于最后一级喷射)的喷射起点接近TDC。
由于该喷射，时刻t23a后的发动机转速NE的变化不是由图8中的非喷射的图解示出(即，由图9中的双点划线示出的图解)，而是由图9中的实现L21示出的图解表示，即，反应了喷射的影响的图解。在该例子中，根据由图9中的实线L21示出的图解获得在时刻t21，t22，t23 t24的发动机转速NE(t21)，NE(t22)，NE(t23)，NE(t24)。在本实施例中，基于每次获得的发动机转速NE根据以下表达式(公式1)计算在720°CA周期中的波动参数ΔNE。
(公式1)
ΔNE＝ΔNE2a-ΔNE2≈[(ΔNE1+ΔNE3)/2]-ΔNE2
在公式1中，根据以下表达式(公式2)，由发动机转速NE’(t23)和上述发动机转速NE(t21)-NE(t24)限定发动机转速NE的波动度ΔNE1，ΔNE2，ΔNE2a，ΔNE3。
(公式2)
ΔNE1＝NE(t21)-NE(t22)，
ΔNE2＝NE(t22)-NE(t23)，
ΔNE2a＝NE(t22)-NE’(t23)，
ΔNE3＝NE(t23)-NE(t24)
在非喷射情况下(由双点划线L22示出)发动机转速NE’(t23)对应于在时刻t23的发动机转速NE并且为了大致计算波动参数ΔNE而实际设定。
如公式1所示，在本实施例中，由于在图4的S33执行的喷射(包含喷射模型的全部喷射)，波动参数ΔNE计算为在喷射后的转速检测时刻t23的实际发动机转速NE(t23)(由实现L21表示)与在非喷射情况下(由双点划线L22表示)的发动机转速NE’(t23)之间差值(NE(t23)-NE’(t23))。由于不能直接检测实际设定的发动机转速NE’(t23)，通过使用在喷射之前的燃烧周期中的发动机转速NE的波动度ΔNE1和喷射后燃烧周期中发动机转速NE的波动度ΔNE3(如公式1所示)大致地计算发动机转速NE’(t23)。
本实施例中，因此获得的波动参数ΔNE根据公式3转换为能量当量以获得作为能量值的波动参数(波动参数ΔE)。
(公式3)
ΔE＝1θ＝I×(ΔNE/Δt)
公式3中，I表示转动惯量并且基本由发动机10的设计值(尤其地，飞轮等)限定。ΔNE/Δt对应于喷射的角速度θ(发动机转速NE)的二次微分而获得的值。Δt对应于从喷射正时t23a至喷射后的转速检测时刻t23的时间。因此，在该例子中，获得时间Δt作为曲轴15从第一气缸#1的TDC至第三气缸#3的TDC转动180°CA所需的时间。即，时间Δt可以由以下通过使用从喷射起的发动机转速NE的公式4表示。
(公式4)
Δt＝(180/360)/NE＝1/(2NE)
因此，在本实施例中，在720°CA周期中检测每次的发动机转速NE。在图4的S33，以图5和图6中每个的模式执行喷射并且在以下的S34，计算在图5和图6中每个所示的每个喷射模型的波动参数。在计算波动参数时，首先，通过利使用公式1，基于在720°CA的周期中每次检测到的发动机转速NE的波动度ΔNE1至ΔNE3获得波动参数ΔNE。然后，通过使用公式3，波动参数ΔNE转换为能量当量以获得作为能量值的波动参数ΔE。
在S34，由于所有喷射(在数据编号1情况下一次喷射，并且在数据编号2的情况下两次喷射)，为每个喷射模型(数据编号1或2)重复地获得发动机工作条件的波动度(波动参数ΔE)的总和。对于每个喷射模型，在图4中存在的阈值SH的数值的波动参数ΔE(例如，10片波动参数ΔE)与数据编号N(1或2)一起存储在EEPROM 66中。为每个气缸#1至#4获得波动参数ΔE并且对每个(气缸数目)单独地管理(从而可辨识)。更具体地，例如，波动参数ΔE被分类并且存储在为各个气缸数目准备的存储器区域中(例如，多个存储装置或单个存储装置中的多个区域)从而每个数据被管理为可辨识的。
然后，通过主要参照图10至12将说明两种类型的校正处理。图10和11是每个都示出了校正处理的处理步骤的流程图。同样在每个处理中，如在图4的处理的情况下，首先确定是否满足关于校正处理的执行条件(校正执行条件)。只有当满足执行条件时，执行每个附图中示出的一系列处理。
首先，通过参照图10将详细地说明校正处理的模式(校正I)。如图10所示，在一系列处理中，首先在S41，确定是否满足上述执行条件。当S41为是时，处理转到S42。该执行条件可以任意地设定。这里，执行条件是诸如对应于数据编号1，2的喷射模型波动参数ΔE(下文中，称作数据A和数据B)的用来校正的数据(为了更新校正系数)被存储在EEPROM 66中。因此，在本实施例中，如果数据A，B存储在EEPROM 66中，执行S42的校正处理和S41后的步骤。
在校正处理中，首先，在S42，从EEPROM 66中读出数据A，B(波动参数ΔE)。在本实施例中，获得等于阈值SH(图4)的数值的每个数据。因此，获得每个数据A，B的平均值作为最终值。例如，当获得十个数据A(或十个数据B)时，十个数据A(或十个数据B)的总和除以十以获得平均值。
在以下的S43中，每个最终单个数据A，B转化为每预定单元喷射数目(单元喷射级数)的值。例如，在将单元喷射数目设定为一个的情况下，保持对应于单级喷射的数据A(图5中示出)，并且对应于两级的多次喷射的数据B(图6中示出)乘以1/2以获得每一次(一个级)的波动参数ΔE。
在以下的S44中，在S43转换的数据A，B与获得的两个值的偏差度相比较。更具体地，计算出两个值之间的差值以获得偏差度ΔK(＝A-B)。在以下的S45，基于在S44获得的偏差度ΔK更新在图2的S14中使用的校正系数。
例如，更新(改变)对应于数据编号2的喷射模型(两级的多次喷射)的校正系数以基于数据A(数据编号1)使数据B(数据编号2)与数据A(数据编号1)一致。更具体地，偏差度ΔK基本与数据编号1和数据编号2的喷射模型之间的喷射量的偏差度ΔQ成比例(ΔK∝ΔQ)。因此，在更新校正系数时，为了补偿喷射模型之间的喷射量的偏差(偏差度ΔQ)，例如通过改变关于喷射周期的校正系数(等同于喷射器19的通电周期)校正(增加或减少)喷射量。因此，通过多次喷射可以用高的精度获得目标发动机工作条件。
上述校正例子仅仅是一个例子。校正的目标并不限于喷射周期(通电周期)。例如，通过喷射开始正时或喷射结束正时也可以改变喷射量。当喷射结束正时是恒定的时，通过改变喷射开始正时可以改变喷射量。当喷射开始正时是恒定的时，通过改变喷射结束正时可以改变喷射量。可以校正喷射正时(开始/结束)，喷射周期，喷射间隔等以补偿图6中所示的前一阶段喷射的影响(过电压特性)。同样以这种方式，发动机工作条件可以近似到目标状态(即，可以改进控制的精确度)。
然后，通过参照图5和图6将说明通过图10中的处理的校正模式的更详细的例子(详细地，校正系数的更新模式)。在该例子中，首先，相对于特定参考值校正数据编号1的喷射模型，并且然后，相对于已校正的喷射模型，校正数据编号2的喷射模型。
首先，通过参照图5将详细说明关于数据编号1的喷射模型的校正的模式。如图5所示，如果执行对应于数据编号1的喷射模型中的喷射，如实线L4所示，相对于在减速工作中已经稳定的发动机转速NE(由图5中的虚线L4a示出)而产生发动机转速NE的波动度ΔNE。检测并且根据公式1和公式3计算发动机转速NE的波动度ΔNE并且最终获得作为是能量值的波动参数ΔE。在图10所示的校正处理中，在S42从EEPROM 66中读出波动参数ΔE(数据B)。此外，例如从ROM 64中还读出由图5的虚线L4b所示的特定参考值(数据A)。例如预先通过实验等确定的预定值(采用值)可以用作参考值(数据A)。
在S44，如图5所示，计算出数据A和数据B之间的差值并且限定为两个数据之间的偏差度ΔK1(ΔK1＝A-B)。在S45，基于偏差度ΔK1更新关于数据编号1的喷射模型的校正系数LV。详细地，为了相对于参考值(数据A)补偿偏差度ΔK1，例如，从时刻t1至时刻t2的喷射周期校正为如图5的虚线L1a所示的从时刻t1至时刻t2a的喷射周期。结果，如图5中的虚线L2a所示可以增加喷射率特性R和最终喷射量。图5中的区域R1a示出了由于校正的喷射量的增加。
然后，通过参照图6，将说明关于数据编号2的喷射模型的校正模式。如上所述，相对于数据编号1中校正的喷射模型执行校正。即，数据编号1的喷射模型的校正后，执行关于数据编号2的喷射模型中的喷射。在这种情况下，在图10的S42，从EEPROM 66中读出由于图6所示的前一级喷射和后一级喷射的波动参数ΔE(数据B)。此外，这里，数据编号1的喷射模型的校正后的数据(即，对应于校正系数的波动参数ΔE)被用作校正参考的数据A。校正后数据(数据A)对应于图6中由虚线L14b示出的波动参数ΔNE(转换为波动参数ΔE)。
在以下的S43中，分别作为平均值的数据A和数据B转换为每特定单位喷射时间数目的值。这里，两个时间数目被用作单位喷射时间数目。对于关于单级喷射的数据A，数据A乘以2以获得每两次喷射的波动参数ΔE。结果，数据A变为对应于由图6中虚线L14c所示的波动参数ΔNE的值。关于作为两级喷射的多次喷射的数据B按照原样保持。
在S44，如图6所示，计算出数据A和数据B之间的差值并且限定为两个数据之间的偏差度ΔK2(ΔK2＝A-B)。在S45，基于偏差度ΔK2更新关于数据编号2的喷射模型的校正系数LV。详细地，为了相对于关于数据编号1的喷射模型的数据(数据A)补偿偏差度ΔK2，例如，从时刻t14至时刻t15的喷射周期校正为如图6的虚线L11a所示的从时刻t14至时刻t15a的喷射周期。结果，如图6中的虚线L2a所示可以增加喷射率特性R和最终喷射量。图6中的区域R12a示出了由于校正的喷射量的增加。
如上所述，在该例子中，数据编号1的喷射模型的校正后，获得校正后的数据编号1的喷射模型的波动参数ΔE(数据A，B)和未校正的数据编号2的喷射模型。然后，基于已校正的数据A(单级喷射)校正数据B(多次喷射)。依据这种方案，基于相对于真实值包含小误差的已校正数据A执行数据B的相对校正。因此，关于数据B，同样间接地补偿相对于真实值(绝对偏差度)的误差。同样地，基于关于校正的数据编号(例如，数据编号2)的喷射模型可以校正另一喷射模型(例如，作为多次喷射的三级喷射)。因此，基于接连地校正的喷射模型可以连续地执行精确的校正。尤其地，如果以单级，两级，三级以及更多级的顺序执行校正，可以精确地并且高效地执行具有大量喷射级的多次喷射的校正(喷射特性的校正)。
然后，通过参照图11和12，将详细地说明校正处理的另一模式(校正II)。如图11所示，在一系列处理中，首先在S51，确定是否满足上述执行条件。当S51为是时，处理转到S52。在S51的处理与图10中S41的处理类似。这里，当除数据编号1和数据编号2的喷射模型外，获得仅在喷射间隔IBL方面不同于数据编号2的喷射模型，即，彼此之间的不同仅在于喷射间隔IBL的多种喷射模型至一特定数量(例如，如图12A至12C所示的18件)时，满足执行条件。获得这些喷射模型作为数据编号3，4，5等以像数据编号1和数据编号2的喷射模型一样通过图4中的处理(获取处理)以跟随数据编号1，2并且存储在EEPROM 66中。
在S52，通过类似于图10的S42至S44的处理的处理，读出由于数据编号1，2的喷射模型(对应于第一喷射单元和第二喷射单元)的波动参数ΔE作为数据A，B。然后，作为比较前的处理，任意的转换处理应用到波动参数ΔE上。然后，计算并且获得关于转换值(波动参数ΔE的转换值)的偏差度ΔK。在以下的S53，基于偏差度ΔK(当存在多个时所有的偏差度ΔK)获得表示在S52获得的偏差度ΔK与第二喷射单元的喷射间隔之间关系的波形(波形信息)。在以下的S54，确定通过在S53的处理是否获得目标波形信息。
当S54为否时，立即终止图11的一系列处理。此后，如果仍然满足校正执行条件，再次经由S51至S53的处理，获得偏差度ΔK(在S52)并且此外，连续地计算(在S53)波形(波形信息)。在S52，关于数据编号1的喷射模型(第一喷射单元)与仅在喷射间隔IBL彼此不同的数据编号2，3，4，5等的喷射模型(第二喷射单元)相结合。例如，在第二时间进行数据编号1，3的结合，在第三时间进行数据编号1，4的结合并且在第四时间进行数据编号1，5的结合。然后，为每个连续地结合获得波动参数ΔE(转换值)的偏差度ΔK。因此，直到确定S54为是为止(即，获得目标波形信息)，重复地执行S51至S53的处理。当S54为是时(即，获得目标波形信息)，在以下的S55，基于波形信息计算与预定参考波形的相位偏差和周期偏差。
通过参照图12A至12C将说明关于获得和计算波形(波形信息)的处理(S53至S55)的例子。图12A至12C是每个都示出了关于第二喷射单元(数据编号2，3，4，5等)的波动参数ΔE(纵轴)与喷射间隔IBL(横轴)之间关系的时间图。横轴表示ΔK＝0的边界。边界(ΔK＝0)以上的一侧对应于正偏差并且边界(ΔK＝0)以下一侧对应于负偏差。在图12A至12C每个中，由虚线L30示出的波形是作为对应于喷射间隔的发动机工作条件的波动度(由于前一级喷射和后一级喷射的波动度的总和)的改变模式的参考的特定波形(参考波形)。参考波形预先存储在诸如ROM 64或EEPROM 66的任意的存储装置中。
在该例子中，如图12A所示，在S52读出的第二喷射单元(关于数据编号2，3，4，5等的每个喷射模型)的多种类型的喷射间隔IBL以集中的方式设定在一特定部分中。更详细地，喷射间隔IBL仅包含对应于示出参考波形(虚线L30)的规律性的部分(正侧顶部P1，负侧顶部P2以及节点部分P3)的喷射间隔。例如，通过预先在图4的S32中使用的表中写入这样的喷射模型可以获得这样的数据。
在图11所示的一系列处理中的S53，基于每个偏差度ΔK，计算通过将第一喷射单元(关于数据编号1的喷射模型)的波动参数ΔE与第二喷射单元(关于数据编号2，3，4，5等的每个喷射模型)的每个波动参数ΔE相比较而获得的表示偏差度ΔK之间关系的波形，和第二喷射单元的喷射间隔IBL。在以下的S54，确定通过在S53的处理是否获得计算在测量波形与参考波形之间的相位偏差和周期偏差所需的目标波形信息(即，测量的波形)。测量的波形(波形信息)表示包含老化特征变化的每次系统(图1)中燃料供给系统(尤其地，喷射器19)的喷射特征。在以下的S55，基于在S54获得的波形信息，计算在测量波形与参考波形之间的相位偏差ΔP与周期偏差ΔC。
例如，在获得相位偏差ΔP时，基于偏差度ΔK获得从参考波形的测量波形的相位偏差ΔP。即，检测到测量波形的正侧顶点P1a，P1b的位置(喷射间隔)为偏差度ΔK最大的点。检测到测量波形的的负侧顶点P2a，P2b的位置(喷射间隔)为偏差度ΔK最小的点。此外，检测到测量波形的节点P3a，P3b的位置(喷射间隔)为偏差度ΔK为零的点。然后，正侧顶点P1a，P1b，负侧顶点P2a，P2b，以及节点P3a，P3b的每个位置(每个喷射间隔)与每个对应的参考波形的位置相比较(例如，计算出差值)。通过比较，获得测量波形从参考波形的相位偏差ΔP。在图12B中示出了在波形之间发生相位偏差的情况下测量波形与参考波形(虚线L30)之间的关系。
在获得周期偏差ΔC时，基于偏差度ΔK获得测量波形与参考波形的周期偏差ΔC。例如，基于检测节点P3a，P3b的位置(即，喷射间隔IBL)获得节点P3a，P3b之间的间隔T33。同样地，获得正侧顶点P1a，P1b之间的间隔T31和负侧顶点P2a，P2b之间的间隔T32。每个间隔T31，T32，T33对应于测量波形的周期。因此，每个间隔T31，T32，T33(或间隔的平均值)与每个对应的参考波形(或对应的平均值)的周期相比较(例如，计算差值)。通过比较，获得测量波形从参考波形的周期位偏差ΔC。例如，在图12C中示出了在波形之间发生周期位偏差的情况下测量波形与参考波形(虚线L30)之间的关系。
在该校正例子中(校正II)，在上述模式中分别计算并且获得测量波形与参考波形之间的相位偏差ΔP和周期偏差ΔC。如图11所示，在S55后的S56，基于相位偏差ΔP和周期偏差ΔC更新在图2的S14中使用的校正系数LV。
例如，为了补偿相位偏差ΔP和周期偏差ΔC，更新关于数据编号2，3，4，5等的每个喷射模型(作为多次喷射的两级喷射，例如，图6中所示)的喷射开始正时t14，喷射结束正时t15和喷射间隔IBL中的至少一个的校正系数。结果，通过多次喷射用高的精度可以获得目标发动机工作条件。
该校正例子是一个例子，并且这里补偿或校正的目标并不限于上述参数。例如，可以更新(校正)关于上述喷射参数或诸如喷射周期的其它参数的校正系数，以基于在S55检测的测量波形的正顶点位置和负顶点位置中的至少一个补偿测量波形从参考波形的幅度偏差。因此，发动机工作条件可以近似为目标状况(即，改进了控制精度)。
因此，在本实施例中，通过图3和4连续地示出的获取处理，获取到包括老化特性变化的每个时间的喷射特性(波动参数ΔE)。此外，执行图10和图11所示的两种类型的校正处理(校正I和校正II)中的至少之一。因此，基于获取值(喷射特性)更新一特定校正系数并且同时，通过使用图2的S13和S14的校正系数执行关于燃料喷射的校正。即，本实施例中，通过燃料供给系统的燃料喷射控制器和诊断方法可能获得每个时间的校正系数作为关于燃料供给系统的每个时间的喷射特性。此外，通过使用校正系数，可能更精确地校正由于上述个体差异，老化变化等的控制误差。
如上所述，根据本实施例的燃料供给系统的燃料喷射控制器和诊断方法可以获得以下很好的效果，例如。
(1)用于控制燃料喷射阀(喷射器19)的喷射工作的燃料喷射控制器(容纳在用于发动机控制的ECU 50中)具有以下的程序。一个是(喷射执行装置，图4中S32和S33)在非喷射工作中对特定气缸执行包括多次喷射的喷射模型的多种喷射模型的喷射。另一个(波动度获得装置，图4中S34，图10中S42以及图11中S52)是获得由于由上述程序与喷射条件一起(气缸数和数据编号N)执行的关于每个由多个模型中的一个构成的第一喷射单元(例如，图5中示出的单级喷射)和由多个模型中的另一个构成的第二喷射单元(例如，图6中所示的多次喷射)的所有喷射(在第一喷射单元的情况下由一级喷射模型的一次喷射和在第二喷射单元的情况下由两级喷射模型的两次喷射)的发动机工作条件的波动度的总和(波动参数ΔE)。
因此，用喷射条件(具有除喷射模型外的相同条件的第一和第二喷射单元)获得波动参数ΔE。最终，可以获得每次的喷射特性。此外，用每次的喷射特性，可以容易地并且精确地执行通过数据累积的数据分析，喷射特性的校正，包括喷射器19的燃料供给系统的故障诊断等。
(2)提供在喷射执行条件的状态下(参照图3中S21)获得多块(图4中阈值SH)波动参数ΔE的程序(图4中S35和S36，图10中S42以及图11中S52)并且喷射模型(第一和第二喷射单元)分别相同并且获得波动参数ΔE的平均值作为最终波动参数ΔE。因此，可以减少由于每次喷射条件等的变化产生的误差，并且结果，可以用更好的精确度获得波动参数ΔE。
(3)提供一种用于将由图4中的S34的处理获得的关于每个喷射单元的波动参数ΔE转换为适于预定比较条件的程序。详细地，在S34获得的波动参数ΔE转换为每特定单位喷射时间数目(例如，一个时间)的值(转换装置，图10中的S43和图11中的S52)。结果，可以自动地获得关于每个喷射单元的适于特定比较条件的转换值(波动参数ΔE的转换值)并且最终，促进了上述波动参数ΔE的比较。
(4)提供一种程序，该程序将在图10的S43或图11的S52中转换的转换值相比较以获得在两个转换值之间的偏差度ΔK(喷射偏差获得装置，在图10的S44和图11的S52)。因此，基于比较喷射单元中的另一个，可能获得关于比较喷射单元中一个的波动参数ΔE的偏差度ΔK。此外，基于转换值之间的偏差度ΔK可能检测每次的喷射特性(尤其地，多次喷射的喷射特性)。此外，上述方案中，通过比较程序可以自动地执行比较。
(5)提供一种程序，该程序基于图10的S44或图11的S52获得的偏差度ΔK检测由喷射器19限定的喷射特性。详细地，程序获得表示喷射特性和校正系数(喷射特性装置，图10中的S44和S45和图11中的S56)的偏差度ΔK。结果，自动的执行每次喷射特性的获得并且最终，容易地获得每次的喷射特性。
(6)提供一种程序，该程序基于图10的S44或图11的S52获得的偏差度ΔK用于校正喷射器19的喷射(喷射特性校正装置，图10中S45，图11中S56，此外，图2中S13和S14等)。结果，自动地执行基于每次喷射的燃料喷射的校正并且最终，通过多次喷射可以更精确地获得目标发动机工作条件。
(7)示出了用于校正关于在图10中的S45或图11中的S56的校正时(具体地，在更新校正系数时)用喷射器19执行的喷射的喷射量(例如，喷射开始正时，喷射结束正时以及喷射周期)的参数的程序的例子。由于波动参数ΔE基本上与所有喷射的总喷射量相关，该方案能够补偿相对于目标发动机工作条件的控制误差(即，对目标值的实际发动机工作条件的近似值)。
(8)尤其当喷射周期用作喷射量的参数时，通过改变喷射器19的通电周期可以容易地校正(改变)喷射周期。
(9)示出了用于校正在图10中的S45或图11中的S56的校正时(具体地，在校正系数的更新时)关于多次喷射的喷射模型的喷射间隔的程序的例子。依据这种方案，可以补偿由图6所示的前一级喷射的影响(过电压特性)并且最终，可以精确地补偿相对于目标发动机工作条件的控制误差(即，实际发动机工作条件可以近似于目标值)。
(10)提供能够在非易失性状态保持校正系数以存储关于校正的校正系数的EEPROM 66(校正系数保持装置)。具有这个结构，例如，发动机10停止(例如，关掉点火开关)并且切断装置的电源(ECU 50)后，数据(校正系数的获取值)保持在非易失性状态。结果，在下一此发动机起动时刻，基于上次发动机起动时刻的数据可以执行校正。
(11)图4中的S32和S33的喷射的执行条件(在图3的S21确定)采用满足执行条件的需要，全部条件是喷射压力在预定范围内，发动机10的转速在预定范围内并且发动机10减速(图3中S21)。结果，可以均衡每次关于上述条件的喷射条件。
(12)尤其地，在采用发动机10减速作为喷射的执行条件的情况下，可能在发动机10是平稳的的状态下执行喷射并且最终，可以用高的灵敏度检测波动参数ΔE等。
(13)在图4中的S34，为一特定喷射模型(例如，图5中所示的单级喷射)的第一喷射单元和通过将喷射增加至第一喷射单元的喷射模型(例如，图6所示的多次喷射)而定义的喷射模型的第二喷射单元中的每一个获得波动参数ΔE。此外，在图10中S44或图11中S52比较第一和第二喷射单元的波动参数ΔE并且因此，获得它们之间的偏差度ΔK。因此，第一和第二喷射单元之间喷射模型中的不同部分变得很明显以促进它们的比较。此外，通过比较，可能更精确地获得关于作为不同部分(例如，在图6所示的多次喷射中的后一级喷射)的喷射的喷射特性。
(14)在图4中的S34，为一特定喷射模型(例如，图5中所示的单级喷射)的第一喷射单元和与第一喷射单元的喷射模型的不同之处仅在于具体参数(喷射级数)的喷射模型的多个第二喷射单元中每一个(例如，图6所示的多次喷射)的结合而获得波动参数ΔE。这样的方案使得根据具体参数的差异(喷射级数)能够精确地获得喷射特性。
(15)包括在接近TDC(上死点)的喷射正时执行作为第二或后一级喷射(例如，图6所示的多次喷射的后一级喷射)的喷射的多次喷射模型(例如，图6中所示的多次喷射)被包含在在图4中S32使用的表中设定的多种喷射模型中(对应于第一和第二喷射单元中的一个)。根据这样的多次喷射，可以用高的灵敏度获得对于检测多次喷射的喷射特性非常重要的第二或后一级喷射的波动参数ΔE。此外，由于第二或后一级喷射被定义为最后一级喷射，可以更精确地获得多次喷射的喷射特性。
(16)其中所有喷射的喷射周期很短的至少一个喷射模型(例如图5或6所示的喷射模型)被包括作为在图4的S32中使用的表中设定的多种喷射模型中的第一或第二喷射单元(对应于第一和第二喷射单元中的一个)。通过限定所有喷射中的每个的喷射周期(喷射量)为小值，当限制驱动性恶化的同时可以获得波动参数(波动度的总和)。
(17)对应于(等于或类似于)在发动机10的正常工作中用来控制的喷射模型(控制脉谱图)的喷射模型(例如，包括两级或更多级的副喷射的喷射模型)被包含在图4的S32中使用的表中。结果，通过喷射特性等的校正，在发动机10的正常工作中可能改进喷射控制的可控制性。
(18)在一个燃烧周期中(例如，720°CA的周期)在模型中执行所有喷射的至少一个喷射模型(例如，图5或6所示的喷射模型)被包括作为在图4的S32中使用的表中设定的多种喷射模型中的第一或第二喷射单元。尤其，本实施例假定在一个燃烧周期中表中所有模型中的每一个执行所有喷射。通过执行关于这样的喷射模型的上述校正，可以用高的精度执行发动机控制。
(19)在图4中的S32和S33，至少执行由单级喷射(例如，参照图5)构成的第一喷射模型的喷射并且此后，执行由不同于第一喷射模型的具有级数(例如，两级)的多次喷射(例如，参照图6)构成的第二喷射模型的喷射。在图4的S34，为第一和第二喷射单元中的每个获得波动参数ΔE。用这个方案，第一和第二喷射单元中的每个被限制在一个喷射模型。因此，通过简单的控制可以获得关于每个喷射单元的每单位喷射数目的波动参数ΔE的转换值。
(20)尤其，通过将第一和第二喷射模型设定为单级喷射模型和作为多次喷射模型的两级喷射模型的结合，可以更容易地和精确地获得上述多次喷射的喷射特性。
(21)示出了具有在获得波动参数ΔE(图10的S42和图11的S52)之前执行关于第一和第二喷射单元中的一个(例如，图5所示的单级喷射)的喷射校正的程序(预获取校正装置)。用这个方案，从校正的喷射单元可以获得另一未校正喷射单元的相对偏差度并且因此，也可以间接地获得绝对偏差度。
(22)在上述例子中，在获得波动参数ΔE之前用于执行校正的程序被称作相对于一特定参考值(例如，采用值)预先执行喷射校正的程序(参考校正装置)。因此，可以很容易地校正绝对波动度。
(23)相对于参考值校正的喷射单元中的一个由单级喷射的喷射模型构成。以这种方式，基于单级喷射的校正的喷射特性，可以执行多次喷射的喷射特征的校正或者类似处理等。
(24)示出了具有通过使用相对于基于在图10的S44获得的偏差度ΔK作为参考的参考值校正的喷射单元(例如，图5所示的单级喷射)，用于执行关于未校正喷射单元的(例如，图6所示的多次喷射)喷射校正的程序(相对校正装置)。这个方案中，基于校正的喷射单元的校正自动地应用到另一未校正的喷射单元上，使得间接地校正关于另一未校正喷射单元的绝对偏差度变得可能。
(25)还示出了具有基于由上述程序(相对校正装置)校正的喷射模型(喷射单元)进一步执行关于另一喷射模型(喷射单元)的喷射校正的程序(连续校正装置)的例子。以这种方式，校正的喷射模型连续地作为参考以连续地执行精确的校正。
(26)通过以第一级，第二级，第三级以及更多的级的顺序执行校正，可以更精确地和高效地执行很大数量喷射级的多级校正。
(27)在图4的S32和S33，以一定顺序执行彼此至少在喷射间隔不相同的两种多次喷射模型的喷射。在图4的S34，为对应于彼此在喷射间隔不同的两种模型的每个第一和第二喷射单元获得波动参数ΔE。用这个方案，可以相对容易地和精确地获得关于喷射间隔的多次喷射的喷射特性。
(28)在图11中的S52，由一特定喷射模型(例如，图5所示的单级喷射)构成的一个喷射单元(第一喷射单元)与由彼此之间不同之处仅在于喷射间隔的大小的多种多次喷射模型(数据编号2，3，4，5等的喷射模型)构成的多个喷射单元(第二喷射单元)中的每一个相结合。为每一结合获得波动参数ΔE。以这种方式，基于一个喷射单元(第一喷射单元)可以用高精度获得喷射间隔的每个值的喷射特性。
(29)还提供一种存储装置，该存储装置存储关于对应于喷射间隔的发动机工作条件的波动度的总和的改变模式的一特定波形(在图12A至12C中的每个由虚线L30示出的参考波形)。对应于示出参考波形(虚线L30)的规律性的部分的至少一个喷射间隔被包括到第二喷射单元的多种喷射间隔中。以这种方式，可以正确地检测波形的周期和相位，并且最终可以精确地执行关于燃料喷射的校正。
(30)此外，在检测波形时，只是第二喷射单元的喷射间隔相对于作为参考的第一喷射单元连续地变化以连续地获得第二喷射单元的波动参数ΔE。这样使得能够精确地检测波形。
(31)此外，在这种情况下，第二喷射单元的喷射间隔以集中的方式设置在示出规律性(图12A至12C的正侧顶部P1，负侧顶部P2，以及节点部分P3)的部分附近。这样使得能够更精确地检测示出规律性的部分。
(32)作为示出规律性的部分，使用参考波形(图12A至12C中的虚线L30)的顶部(正侧顶部P1和负侧顶部P2)和节点部分(节点部分P3)。这样使得能够更容易地检测示出规律性的部分。
(33)提供一种程序(节点检测装置，在图11中的S55)用于检测示出第二喷射单元的喷射间隔(数据2，3，4，5等的喷射间隔)和由于第二喷射单元的喷射模型的波动参数ΔE之间关系的波形的节点P3a，P3b(图12A至12C)的位置，作为基于波动参数ΔE在图11的S52获得的各个喷射单元的波动参数ΔE的两个值之间的偏离度变为零的点。这样使得能够精确地检测示出上述波形的规律性的部分(节点部分P3)。
(34)提供一种程序(节点检测装置，在图11中的S55)，用于检测示出第二喷射单元(数据编号2，3，4，5等的喷射模型)的喷射间隔与由于第二喷射单元的喷射模型的波动参数ΔE之间关系的波形的顶点的位置(正侧顶点P1a，P1b以及负侧顶点P2a，P2b)，作为基于波动参数ΔE关于在图11的S52获得的各个喷射单元的波动参数ΔE的两个值之间的偏差度最大或最小(在负侧的最大值)的点。这样使得能够精确地检测示出上述波形的规律性的部分(正侧顶点P1以及负侧顶点P2)。
(35)提供一种程序(节点间隔获得装置，图11中S55)，该程序基于由上述程序(节点检测装置)检测的节点的位置确定节点之间的间隔T33。提供一种程序(周期偏差获得装置，图11的S55)，该程序确定由图12A至12C中的部分P1 P2，P3的数据示出的参考波形(图12A至12C的L30)与测量波形(示出第二喷射单元的喷射间隔与由于第二喷射单元的喷射模型的波动参数ΔE之间关系的波形)之间的周期偏差。因此，从参考波形可以获得测量波形的周期偏差。
(36)提供一种程序(顶点间隔获得装置，图11中的S55)，基于由上述描述程序(顶点检测装置)检测到的顶点的位置，该程序用于获得顶点之间的间隔T31，T32。提供一种用于获得参考波形与测量波形之间的周期偏差的程序(周期偏差获得装置，图11中S55)。以这种方式，可以从参考波形获得测量波形的周期偏差。
(37)提供一种程序(相位偏差获得装置，图11中S55)，该程序用于基于关于在图11中S52处获得的喷射单元的波动参数ΔE，更具体地基于基于波动参数ΔE检测到的节点或顶点的位置，获得参考波形与测量波形之间的相位偏差。结果，从参考波形可以获得测量波形的相位偏差。
(38)示出了具有一种程序(喷射间隔校正装置)的一个例子，基于在图11的S55处获得的测量波形的相位偏差(关于第二喷射单元的喷射模型的相位偏差)，该程序用于校正喷射间隔。这样使得能够容易地并且自动的进行相位偏差的校正。
(39)示出具有一种程序的例子(喷射开始正时校正装置)，基于在图11的S55获得的测量波形的相位偏差，该程序用于校正喷射开始正时。这样使得能够进行燃料喷射阀(喷射器19)的移动延迟的校正，并且最终，能够进行由于移动延迟的相位偏差的校正。
(40)示出了具有一种程序(喷射结束正时校正装置)的例子，基于在图11的S55获得的测量波形的相位偏差，该程序用于校正喷射结束正时。这样使得能够进行燃料喷射阀(喷射器19)的移动延迟的校正，并且最终，进行由于移动延迟的相位偏差的校正。
(41)提供一种用于检测发动机10的转速的程序(转速检测装置，图4的S34)。在图4的S34，基于检测的发动机转速该获得波动参数ΔE。这样使得能够容易并且精确地获得波动参数ΔE。
(42)在图4的S34，通过将检测到的发动机转速转换为能量当量，获得波动参数ΔE作为能量值。这样使得能够抑制由于发动机转速的差异引起的检测变化。
(43)在图4的S34，基于作为发动机10的输出轴的曲轴15的转速和用于驱动发动机10的进气阀161(或排气阀)的阀操作凸轮轴16的转速中的至少之一连续地(在720°CA周期中)检测发动机转速NE。依据这种方案，只用用于总体控制的部件，可以更容易地检测发动机转速。
(44)提供一种程序(转速检测时刻确定装置，图4中S34)，基于与发动机10的进气阀161(或排气阀)的移动同步转动的阀操作凸轮轴16的转速或与阀操作凸轮轴16连接的曲轴15的转速，该程序用于确定是否到达发动机转速的检测时刻(对应于发动机10的进气阀161(或排气阀)的工作周期的整数倍)。示出了当程序确定到达发动机转速的检测时刻时检测发动机转速的例子。该方案使得能够精确地检测发动机10的转速。
(45)在图4的S34，在对应于燃烧周期的周期(720°CA周期)中连续地检测发动机10的转速，其中在发动机10的所有气缸中执行燃烧。这样使得能够抑制由于气缸中的摩擦变化产生的检测误差。
(46)此外，由于周期720°CA是对应于曲轴15或凸轮轴16的转动周期的整数倍周期(发动机10的进气阀或排气阀的工作周期的整倍数)的周期，同样可以减少由于每个轴的转子15a或转子16a的脉冲产生部件(齿部分15b，齿部分16b等)的间隔中的变化(差异)产生的检测误差。
(47)由于基于发动机转速获得波动参数ΔE，可以直接地探测波动参数ΔE，而不用参照采用的脉谱图等。因此，可以用高的精度获得每次反映老化特性变化的波动参数ΔE。
(48)在图4的S32至S34，具有布置在各个气缸中的喷射器19的多缸发动机作为控制目标，为每个气缸执行喷射并且获得波动参数ΔE。以这种方式，可以为每个气缸(每个喷射器)获得喷射特性并且基于喷射特性可以补偿由于个体差异的燃料供给的误差。最终，可能高精度地实现能够获得所需发动机工作条件的多缸发动机。
(49)基于通过上述方法获得的偏差度ΔK或反映偏差度ΔK的校正系数(都对应于示出发动机10的燃料供给系统的性能下降度的衰减参数)，可以判断发动机10的燃料供给系统是否正常地工作。
例如，本实施例可以进行如下的修改。
基于通过上述方法获得的偏差度ΔK或校正系数，可以更确定地或事实上可以自动地执行发动机10的燃料供给系统是否正常地工作的诊断。例如，基于偏差度ΔK的幅值或校正系数可以执行故障保险处理等。例如，在校正系数小于预定值的情况下，如在上述情况下，基于校正系数执行校正。在校正系数大于预定值的情况下，可以执行诸如打开警告灯的任意警告处理以促使使用者更换喷射器19等。例如，偏差度ΔK或校正效率可以常常(或在任意时间)展现在车辆中的可见位置中，从而使用者可以确认每次燃料供给系统的性能下降度。这个方案中，可能早早地并且适当地检测喷射特性(尤其地，多次喷射的喷射特性)，校正喷射特性以及更换喷射器19等。
在本实施例中，在比较之前的级上获得多个波动参数ΔE并且获得作为平均值的最终波动参数ΔE。可替换地，例如，通过多次比较可以获得多个偏差度ΔK并且可以获得作为平均值的最终偏差度ΔK。同样在这种情况下，可以获得类似于或对应于效果(2)的效果。
在用于计算这些平均值的方案中，计算出平均值后只可以剩下平均值并且可以删除用于计算平均值的其他数据。在使用的存储装置的存储容量有限的情况下，这样的方案同样是有用的。
在图10的S45或图11的S56的校正时(具体地，在校正系数的更新时)，作为喷射量的参数可以校正喷射率(每单位时间喷射的燃料量)。通过使用不通过在电磁驱动喷射器19位置的液压腔传递驱动力的直接工作喷射器(例如，直接工作压电喷射器)可以改变喷射率。同样在这种情况下，可以获得类似于或对应于效果(7)的效果。
本实施例假定使用用于通过试验等预先限定采用值的采用的脉谱图(图2中S11)，并且将用于通过采用的脉谱图校正校正喷射特性的校正系数存储在能够以非易失性的状态保持校正系数的EEPROM 66中。可替换地，例如，校正后的值可以存储在EEPROM 66中用于校正系数的位置。作为这样的方案的例子，可以采用所谓的非采用方案，其不需要采用的脉谱图，只要校正后的值充分地可靠。如果校正系数或校正后的值可以保持在非易失性的状态，在EEPROM的位置可以按需要采用诸如另一非易失存储器或备份RAM的存储装置。同样在这种情况下，可以获得类似于或对应于效果(10)的效果。
本实施例可以构成为包括作为在图4中S32和S33的喷射的执行条件(在图3的S21确定)的关于变速器的条件。同样这个方案中，可以获得类似于或对应于效果(11)的效果。在这种情况下，即使当在包括控制器的车辆的工作过程(尤其地，在运行期间)中执行喷射的情况下，在离合器在MT21(手动操作变速器)中脱离的条件下通过执行喷射，可以抑制来自路面经由从动轮作用的干扰。在基于由喷射获得的波动参数检测喷射器的喷射特性的情况下，减少了来自路面的干扰产生的误差，可以执行更精确的检测。例如，在将本发明的控制器作用到AT(自动变速器)车辆上的情况下，有效地提供了一种结构，即在aT中的变矩器(T/C)的锁定处于脱离的状态的条件下执行喷射。同样在这种情况下，可以获得类似于MT情况的效果。关于变速器的这样的条件可以增加到上述条件上或可以在发动机10减速等的条件的地方使用。如果通过限定作为基本条件的关于变速器的条件而执行喷射，可以获得很高的检测精确度但变得很难确保喷射执行足够的频率。因此，取决于其应用，将关于变速器的条件和上述其它条件平行地结合(即，作为或条件)是有利的。例如，使用发动机10在减速或离合器在MT中在脱离状态的条件作为满足喷射执行条件的必要条件之一也是同样有利的。
其他的条件也可以包含在喷射的执行条件中。例如，为了限制摩擦等的影响，包含发动机10的温度作为条件是有效的。另一方面，可能允许按需要从喷射的执行条件中除去不必要的条件。关于这个条件，只要至少包括发动机在非喷射工作的处理的条件作为满足条件之一，任意条件都可以采用。
本实施例假定固定图4的S32和S33中的喷射的执行条件(图3的S21中确定)。可替换地，可以采用可变地设定喷射的执行条件的程序(喷射执行条件变化装置)。在这种情况下，由于执行条件变化，执行条件可以更灵活地变化地应用到各个应用中。通过可变地执行执行条件的变化和喷射特性的检测，可以容易地检测对应于执行条件(喷射压力，发动机转速等)的差异的喷射特性。在这种情况下，有效地提供一种结构，该结构在任意的存储装置中与执行条件以及气缸数目和喷射模型(数据编号N)相关地存储波动参数ΔE，即，提供一种方案，该方案在将来当从存储点(存储装置)中读出每个数据时在可区别状态状态管理每个数据。
本实施例采用图5所示的单级喷射作为第一喷射单元和图6所示的两级喷射的多次喷射作为第二喷射单元并且分别地将由各个单元的所有喷射引起的波动参数ΔE相比较。第一和第二喷射单元并不限于这样的喷射模型，而是可以是任意的，只要多次喷射的喷射模型包含在第一和第二喷射单元中的至少一个中。即，第一和第二喷射单元中的一个或两者都可以由喷射模型的一特定结合/多个结合构成。
例如，在图4中的S32和S33，可以以一特定顺序执行至少由单级喷射或多次喷射构成的一特定级数的n级的第一喷射模型，由单级喷射或多次喷射构成的一特定级数的m级的第二喷射模型和由多次喷射的n+m级构成的第三喷射模型。在以下的S34，为由第一和第二喷射模型的结构构成的第一喷射单元和由第三喷射模型构成的第二喷射单元中的每个可以获得波动参数ΔE。例如，关于一次喷射模型(单级喷射)，三次喷射模型(三级多次喷射)以及四次喷射模型(四级多次喷射)，一次喷射模型和三次喷射模型的结合设定为第一喷射单元以及四次喷射模型设置为第二喷射单元。关于每个喷射模型，获得发动机工作条件的波动度ΔE11(能量转换值)(一次喷射模型)，波动度ΔE13(三次喷射模型)以及波动度ΔE24(四次喷射模型)。获得第一喷射单元的波动参数ΔE1为ΔE11+ΔE13以及获得第二喷射单元的波动参数ΔE2为ΔE24。以这种方式，通过使用作为第一喷射单元和第二喷射单元之一的一特定喷射模型的结合，可能构成具有相等的所有喷射模型的级数的总和的一对第一和第二喷射单元(即，第一喷射单元的喷射时间数的总和与第二喷射单元的喷射时间数的总和相同)。此外，根据这种方案，在没有执行比较之前波动参数ΔE(在以上例子中的ΔE1和ΔE2)的转换的情况下(即，喷射时间数的转换)，可能精确地执行比较。
此外，本实施例可以构成为这样，即在除喷射时间数外的参数(例如，图6中所示的喷射间隔IBL，喷射开始正时t14，喷射结束正时t15，喷射周期T12，喷射率R(实线L12)等)彼此不同的两种喷射模型分别设定为第一和第二喷射单元。可以获得关于参数的波动参数ΔE或偏差度ΔK，并且更进一步地，可以执行关于参数的喷射特性等的检测或校正。这样的结构中，也可能相对容易地和精确地获得多次喷射的喷射特性。
一种方案也是同样有效的，在该方案中在图4的S32使用的表处设定的多种喷射模型(对应于第一和第二喷射单元中的一个)包括多次喷射模型，该多次喷射包括具有等同于无效喷射周期(在正常周期中作为非喷射和喷射开始之间的边界的周期)的喷射周期的第二或后喷射(例如，图6所示的多次喷射的后一级喷射)。例如，在实际无效喷射周期比正常周期的短的情况下，并且在普通环境中应当为零的喷射量切换至正侧，即，对于普通环境下的喷射不是正确的喷射周期的喷射周期下执行喷射的情况下，基于上述波动参数ΔE或偏差度ΔK获得喷射期的偏差度或喷射量。这个方案中，燃料量控制得很低以限制驱动性的恶化并且同时，至少可以精确地检测关于喷射周期(最终，喷射量)的喷射特性的一个方向(喷射量的正侧)的偏差度。然而，在喷射量切换至负侧的情况下，发动机转速的波动没有发生并且很难检测偏差。因此，该方案不适于应用到检测关于喷射周期(最终，喷射量)的喷射特性的两个方向的偏差度。
本实施例采用正侧顶部P1，负侧顶部P2和节点部分P3作为示出参考波形(图12A至12C中的虚线L30)的规律性的部分，但只采用它们中的至少一个也是足够的。例如，可以只是采用节点部分或只是采用正侧或负侧部分以用很小的检测时间次数有效地获得作为目标的波形信息。示出规律性的部分并不限于这些部分，而是，例如，可以采用正侧顶部P1与节点部分P3之间的点(例如，中间点)。为了增加检测准确度等，在获得图12A至12C中示出的喷射特性的波形(波形信息)时，除了示出规律性的部分的喷射间隔可以包含在图11的S52读出的第二喷射单元的间隔中。
本实施例可以构成为这样，即提供带通滤波器(例如，由公知的传递函数构成的带通滤波器)，例如，为了转速传感器(曲柄转角传感器41或凸轮角度传感器42)的传感器输出，该带通滤波器具有对应于发动机转速(在图4中的S34)的检测时间的通带。因此，通过带通滤波器在一特定时刻检测发动机的转速。这个结构中，可以除去不必要的噪音以改进检测精确度。
本实施例这样构成从而通过电磁采集类型的转速传感器在一特定转角检测发动机的转速。可替换地，例如，可以使用用于线性地(即，连续地)检测曲轴的转动位置的线性检测类型转速传感器。例如，分解器公知为线性检测类型转速传感器。
本实施例中，在获得波动参数ΔE时，每次检测由于第一和第二喷射单元每个中的所有喷射的发动机工作条件中的波动度的总和。可替换地，可以单独地获得由于每次喷射(例如，图6所示的多次喷射的前一级喷射和后一级喷射中的每个)的发动机工作条件中波动度并且可以对每个喷射单元的波动度相加以获得由于所有喷射的总和。同样在这种情况下，可以获得对应于每个喷射单元的波动参数。只要可以获得由于所有喷射的发动机工作条件的波动度的总和作为波动参数，可以采用根据应用任意地改变上述方法(结构)的方法(结构)。
本实施例可以使用除喷射时间数外的参数作为比较条件并且可以包括用于将由图4中的S34的处理获得的每个喷射单元的波动参数ΔE(比较数据)转换为适于比较条件的程序。例如，在比较之前可以将比较的一个值乘以一特定放大比例以消除除作为比较目标的参数外的影响。这样能够更精确的比较。例如，在关于喷射周期的比较的情况下，有效地消除诸如时间间隔(应用到波动参数ΔE的增加/减少量)的其它参数的影响。
在比较之前波动参数ΔE的转换不是必需元素。在不需要转换的应用中，可以不用转换。例如，存在在没有自动转换处理或比较处理的情况下获得比较之前的波动参数ΔE并且使用者执行转换的情况。此外，存在作为第一和第二喷射单元的结合的结果，在获得时波动参数ΔE的比较条件彼此相同的情况。在这样的情况下，可以省去转换。
本实施例可以这样构成，从而在图4的S34获得比较之前的波动参数ΔE并且在没有自动(例如，程序)进行关于偏差度ΔK的比较和获取的的处理(图10中的S44或图11的S52的处理)的情况下使用者执行比较。在这种情况下，可以省去关于图10或图11所示的校正的处理。即使用这个方案，可以获得类似于效果(1)的效果。
发动机工作条件(例如，发动机转速)的波动度转换为能量当量(波动参数ΔE)并不是必须条件。在根据应用等可以获得充分的检测精确度的情况下，当需要时可以除去这些转换处理(由公式3进行的转换)。
作为关于波动参数ΔE的发动机工作条件，除上述发动机转速外可以使用例如由气缸内压力传感器，敲缸等检测到的燃烧状态(与发动机转矩相关)。代替直接发动机工作条件，可以使用间接地示出发动机工作条件的发动机工作条件的等同量，诸如由适当的传感器(例如，NOx传感器)等检测到的具体的一些排放成分(例如，NOx)或具有本发动机的车辆的行为(例如，车辆速度)。在将本实施例应用到现在汽车控制系统上的情况下，提供用于通过气缸内压力传感器检测气缸内的压力的程序(气缸内压力检测装置)并且基于由程序检测到的气缸内的压力在图4的S34获得波动参数ΔE的方案在转矩检测上获得很高的精度并且尤其有效。为了用高精度获得发动机工作条件，可以联合使用上述多个参数。
本实施例参照本发明应用到柴油机的共轨系统作为一个例子，但本发明可以以基本同样的方式应用于火花塞点火类型汽油机上(尤其地，直喷式发动机)。
上述实施例和修改中，假定使用各种类型的软件(程序)。可替换地，通过诸如专用电路的硬件可以实现类似的功能。
尽管结合认为是最实际的和优选实施例说明了本发明，但应当理解本发明并不限于公开的实施例，而是相反地，本发明旨在覆盖包含在所附的权利要求的精神和范围内的各种修改和等同形式。