专利名称：燃料喷射状况估计装置的制作方法
技术领域：
本公开涉及燃料喷射状况估计装置，该燃料喷射状况估计装置计算指示燃料喷射速率的变化的喷射速率波形。
背景技术：
JP-2010-223182A (US-2010-0250096A1)，JP-2010-223183A (US-2010-0250102A1)
，JP-2010-223184A (US-2010-0250097A1)以及 JP-2010-223185A (US-2010-0250095A1)分别示出了设置有燃料压力传感器的燃料喷射系统，该燃料压力传感器检测在共轨和燃料喷射器的喷射口之间的燃料通道中的燃料压力。基于燃料压力传感器的检测值，对指示由于燃料喷射所造成的燃料压力变化的燃料压力波形进行检测。根据该系统，由于可以基于所 检测的燃料压力波形，来计算指示喷射速率的喷射速率波形，因此可以根据喷射速率波形的面积(图2B中的阴影面积)来估计燃料喷射量，并且可以根据喷射速率的上升开始点来估计燃料喷射开始时间。即，可以基于喷射速率波形来估计燃料喷射状况。此外，在以上系统中，喷射速率波形为梯形。即，喷射速率上升开始时间R1、喷射速率上升结束时间R2、喷射速率下降开始时间R3以及喷射速率下降结束时间R4彼此连接，以形成梯形喷射速率波形。取决于燃料喷射器，实际的喷射速率波形接近于五边形，而不是梯形。图3示出了形状接近于五边形的喷射速率波形。附图标记(I)至(7)是燃料喷射量分别为2mm3、25mm3、50mm3、75mm3、100mm3、125mm3 以及 150mm3 情况下的测量结果。根据图3中所示的此测量结果，喷射速率上升速度从由“BP”表示的点的附近变慢。即，如图4中示意性示出的，在喷射速率达到喷射速率上升结束点R2之前，喷射速率上升速度从弯曲点“Rx”起变慢。所测量的喷射速率波形接近于连接Rl、Rx、Ry、R3以及R4的五边形，而不是连接R1、R2、R3以及R4的梯形。因此，在将喷射速率波形建模为梯形的系统中，无法以高精确度计算喷射速率波形。当基于喷射速率波形估计喷射状况时，不能充分地提高估计精确度。特别地，当根据喷射速率波形的面积估计燃料喷射量时，难以以高精确度估计燃料喷射量。通常而言，燃料喷射器包括打开/关闭喷射口的针形阀、用于生成施加至针形阀的背压的背压腔、打开/关闭背压腔的出口的控制阀，以及限制从背压腔流出的燃料量的孔。当开始燃料喷射时，控制阀打开以减小背压，使得针形阀打开喷射口。然而，一些燃料喷射器具有以下特定特性在燃料喷射达到最大喷射速率之前，孔的打开面积似乎变小。在该情况下，由于背压的下降速度变得更小，因此针形阀的打开速度也变得更慢。结果，在燃料喷射达到最大喷射速率之前，喷射速率的上升速度变得更小。
发明内容
鉴于以上，本公开的目的是提供一种改善喷射速率波形的计算精确度的燃料喷射状况估计装置。
根据本公开，一种燃料喷射状况估计装置应用于燃料喷射系统，该燃料喷射系统包括燃料喷射器以及燃料压力传感器，该燃料喷射器喷射蓄积在蓄压器中的燃料，该燃料压力传感器检测从蓄压器至燃料喷射器的喷射口的燃料供应通道中的燃料压力。该燃料喷射状况估计装置包括燃料压力波形检测部分，该燃料压力波形检测部分基于所述燃料压力传感器的检测值来检测所述燃料压力的变化，作为燃料压力波形；以及喷射速率波形计算部分，该喷射速率波形计算部分基于该燃料压力波形来计算指示喷射速率(每单位时间的燃料喷射量)的变化的喷射速率波形。该喷射速率波形计算部分以喷射速率上升速度在由于燃料喷射所造成的所述喷射速率上升时的上升波形部分上的规定点处变慢的方式，计算所述上升波形部分。根据以上，可以计算接近于实际喷射速率波形的喷射速率波形。因此，基于所计算的喷射速率波形，可以精确计算诸如燃料喷射量的燃料喷射状况。
根据参照附图给出的以下详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优点将变得更加明显。附图中图I是示出根据第一实施例的其上安装燃料喷射状况估计装置的燃料喷射系统的轮廓的结构图；图2A、2B以及2C是关于燃料喷射命令信号示出燃料喷射速率和燃料压力的变化的曲线图；图3是示出由本发明人获得的实验结果的曲线图；图4是示意性地示出根据第一实施例的五边形喷射速率波形的图；图5是示出根据第一实施例的燃料喷射命令信号的设定过程的框图；图6A、图6B以及图6C是分别示出喷射气缸压力波形Wa、非喷射气缸压力波形Wu以及喷射压力波形Wb的图；图7是示出根据第一实施例用于计算五边形喷射速率波形的处理的流程图；以及图8是示意性地示出根据第二实施例的六边形喷射速率波形的图。
具体实施例方式以下将参照附图描述本发明的实施例。燃料喷射状况估计装置应用到具有四个气缸#1-#4的内燃机(柴油机)。第一实施例图I是示出设置到每个气缸的燃料喷射器10、设置到每个燃料喷射器10的燃料压力传感器22、电子控制单元(E⑶)30等的示意图。首先，将解释包括燃料喷射器10的发动机的燃料喷射系统。在燃料箱40中的燃料由高压泵41泵出，并且蓄积在共轨(蓄压器)42中，以供应至每个燃料喷射器10 (#1-#4)。每个燃料喷射器10 (#1-#4)以预定顺序顺次执行燃料喷射。高压燃料泵41为间歇性排出高压燃料的柱塞泵。由于燃料泵41由发动机通过曲轴驱动，因此燃料泵41在一个燃烧周期期间预定次数地排出燃料。燃料喷射器10包括主体11、针形阀体12、致动器13等。主体11定义了高压通道Ila和喷射口 lib。针形阀体12容纳在主体11中，以打开/关闭喷射口 lib。主体11定义了与高压通道Ila以及低压通道Ild连通的背压腔11c。控制阀14在高压通道Ila和低压通道Ild之间切换，使得高压通道Ila与背压腔Ilc连通，或者低压通道Ild与背压腔Ilc连通。当给致动器13通电，并且控制阀14向图I中的下方移动时，背压腔Ilc与低压通道Ild连通，使得减小背压腔Ilc中的燃料压力。由此，减小了施加至阀体12的背压，使得将阀体12提升(阀打开)。阀体12的顶面12a从主体11的座面移开(unseated),由此通过喷射口 Ilb喷射燃料。同时，在给致动器13断电，并且控制阀14向上移动时，背压腔Ilc与高压通道Ila连通，使得增大背压腔Ilc中的燃料压力。由此，增大了施加至阀体12的背压，使得阀体12下落(阀关闭)。阀体12的顶面12a坐落在主体11的座面上，由此终止燃料喷射。E⑶30控制致动器13来驱动阀体12。当针形阀体12打开喷射口 Ilb时，高压通道Ila中的高压燃料通过喷射口 Ilb喷射至发动机的燃烧腔(未图示)。此外，孔lie形成在背压腔Ilc的出口处。当背压腔Ilc中的高压燃料流出到低压通道Ild中时，孔lie将 燃料量限制在规定量下。应当注意，燃料喷射器10具有以下特性在控制阀14打开之后喷射速率达到最大喷射速率之前，孔lie的打开面积似乎变得更小了。燃料压力传感器单元22包括杆(负荷传感器(loadCell))21、燃料压力传感器22、燃料温度传感器23和模制IC 24。杆21设置到主体11。杆21具有响应于高压通道Ila中的高燃料压力而弹性变形的隔膜21a。燃料压力传感器22配置在隔膜21a上，以朝向E⑶30传输取决于隔膜21a的弹性变形的压力检测信号。燃料温度传感器23配置在隔膜21a上。可以将由温度传感器23检测的燃料温度假定为高压通道Ila中的高压燃料的温度。即，传感器单元20具有燃料温度传感器和燃料压力传感器的功能。模制IC 24包括非易失性存储器24a (存储器部分)、放大从传感器22、23传输的压力检测信号的放大器电路、以及将检测信号传输至ECU30的传输电路。ECU 30具有微型计算机，该微型计算机计算诸如燃料喷射数、燃料喷射开始时间、燃料喷射结束时间以及燃料喷射量的目标燃料喷射状况。例如，微型计算机存储针对燃料喷射状况图中的发动机负荷以及发动机速度的最优的燃料喷射状况。随后，基于当前发动机负荷和发动机速度，鉴于燃料喷射状况图来计算目标燃料喷射状况。随后，基于喷射速率参数1(1”、“忱”、“1^ ”、“Ri3 ”、“Rmax”、弯曲开始时间“tx”以及倾斜度“ Λ tb”，来建立与所计算的目标燃料喷射状况相对应的燃料喷射命令信号“tl”、“t2”、“Tq”(参照图2A)，这将在以后描述。参照图2A至图7，以下将描述燃料喷射控制的处理。例如，在安装至#2气缸的#2燃料喷射器10喷射燃料的情况下，基于设置到#2燃料喷射器10的燃料压力传感器22的检测值来检测由于燃料喷射所造成的燃料压力的变化，作为燃料压力波形(参照图2C的实线)。基于所检测的燃料压力波形，计算出表示每单位时间的燃料喷射量的变化的燃料喷射速率波形(参照图2B和图4)。随后，获悉标识喷射速率波形的喷射速率参数Ra、、Rmax，并且获悉标识喷射命令信号(脉冲导通时间点tl、脉冲截止时间点t2以及脉冲导通时段Tq)和喷射状况之间的相关性的喷射速率参数“te”与 “td，，。
具体而言，通过最小二乘法将从点Pl至点P2的下降压力波形近似为下降直线La。在点Pl处，由于燃料喷射，燃料压力开始下降。在点P2处，燃料压力停止下降。随后，计算时间点LBa，在该时间点LBa，燃料压力变为所近似的下降直线La上的参考值B a。由于时间点LBa和燃料喷射开始时间(喷射速率上升开始时间)Rl彼此高度相关，因此基于时间点LBa来计算燃料喷射开始时间(喷射速率上升开始时间)Rl。具体而言，将在时间点LB a之前早规定的时间延迟C a的时间点定义为燃料喷射开始时间(喷射速率上升开始时间)Rl。S卩，基于燃料压力波形中的下降波形，计算燃料喷射开始时间(喷射速率上升开始时间)Rl。另外，通过最小二乘法将从点P3至点P5的上升压力波形近似为上升直线L β。在点Ρ3处，由于燃料喷射的终止，燃料压力开始上升。在点Ρ5处，燃料压力停止上升。随后，计算时间点LB β，在该时间点LB β，燃料压力变为所近似的上升直线L β上的参考值B β。因为时间点LB β和燃料喷射结束时间(喷射速率下降结束时间)R4彼此高度相关，因此，基于时间点LBi3来计算燃料喷射结束时间(喷 射速率下降结束时间)R4。具体而言，将在时间ALBii之前早规定的时间延迟C β的时间点定义为燃料喷射结束时间(喷射速率下降结束时间)R4。即，基于燃料压力波形中的上升波形，计算燃料喷射结束时间(喷射速率下降结束时间)R4。鉴于下降直线La的倾斜度和喷射速率增大的倾斜度彼此高度相关的事实，基于下降直线La的倾斜度来计算表示图2Β中的燃料喷射速率增大的直线Ra的倾斜度。具体来说，通过将直线La的倾斜度乘以规定系数来获得直线Ra的倾斜度。相似地，鉴于上升直线Li 的倾斜度和喷射速率减小的倾斜度彼此高度相关的事实，基于上升直线Lβ的倾斜度来计算表示燃料喷射速率减小的直线R β的倾斜度。随后，基于直线Ra和直线Ri3，计算阀关闭的开始时间R23。在此时间R23，阀体12开始随着燃料喷射结束命令信号一起下落。具体来说，将直线Ra和直线Ri3的交点定义为阀关闭开始时间R23。另外，计算燃料喷射开始时间(喷射速率上升开始时间)Rl相对于脉冲导通时间点tl的燃料喷射开始时间延迟“td”。此外，计算阀关闭开始时间R23相对于脉冲截止时间点t2的时间延迟“te”。获得下降直线La和上升直线Li 的交点，并且计算与该交点相对应的压力作为交点压力Pa β。而且，计算参考压力“Pbase”和交点压力P α β之间的压差ΛΡΥ。鉴于压差ΛΡΥ和最大喷射速率Rmax彼此高度相关的事实，基于压差ΛΡΥ来计算最大喷射速率Rmax。具体而言,将压差ΔΡγ乘以相关系数C Y来计算最大喷射速率Rmax。然而,在压差ΔΡγ小于规定值ΔΡ Y th的情况下(小喷射),最大燃料喷射速率Rmax定义如下Rmax= Λ P γ X C Y。在压差ΔΡγ不小于规定值ΔΡ Y th的情况下(大喷射),将预定值R Y定义为最大喷射速率Rmax。小喷射对应于在喷射速率达到预定值R Y之前阀12开始下落的情况。燃料喷射量由座面12a限制。同时，大喷射对应于在喷射速率达到预定值R Y之后阀12开始下落的情况。燃料喷射量取决于喷射口 Ilb的流动面积。即，当喷射命令时段Tq足够长，并且喷射口即使在喷射速率达到最大喷射速率之后也被打开时，喷射速率波形的形状变为由图4中的虚线所示的五边形。同时，在小喷射的情况下，喷射速率波形的形状变为由图2B中的虚线所示的三角形。对应于大喷射情况下的最大喷射速率Rmax的以上预定值R Y随着燃料喷射器10的老化退化一起变化。例如，如果颗粒物蓄积在喷射口 Ilb中且燃料喷射量随着老化一起减小，则图2C中所示的压力下降量ΛΡ变得更小。此外，如果座面12a受到磨损，并且燃料喷射量增大，则压力下降量ΛΡ变得更大。应该注意，压力下降量ΛΡ对应于所检测的由于燃料喷射所造成的压力下降量。例如，其对应于从参考压力“Pbase”至点P2的压力下降量，或从点Pl至点P2的压力下降量。在本实施例中，鉴于大喷射中的最大喷射速率Rmax (预定值R Y )与压力下降量Λ P高度相关的事实，基于压力下降量Λ P来建立预定值RY。S卩，在大喷射中的最大喷射速率Rmax的获悉值对应于基于压力下降量Λ P的预定值RY的获悉值。如上，可以从燃料压力波推得喷射速率参数“td”、“te”、“Ra ”、“Ri3 ”以及 “Rmax”。而且，可以计算由图2B和图4中的实线示出的梯形喷射速率波形。如下将该梯形喷射速率波形校正为五边形喷射速率波形。图3是示出由测试设备实际测量的实际喷射速率波形的实验结果的曲线图。附图标记(I)至(7)是在燃料喷射量分别为 2mm3、25mm3、50mm3、75mm3、100mm3、125mm3 以及 150mm3情况下的测量结果。根据图3中所示的此测量结果，喷射速率上升速度从由“BP”表示的点的附近变慢。即，如图4中示意性地示出的，在喷射速率达到喷射速率上升结束点R2之前，喷射速率上升速度从弯曲点“Rx”起变慢。所测量的喷射速率波形接近于连接Rl、Rx、Ry、R3以及R4的五边形，而不是连接R1、R2、R3以及R4的梯形。鉴于以上，将梯形喷射速率波形校正为五边形喷射速率波形。该五边形喷射速率波形是对应于喷射命令信号的喷射速率波形(参照图2A)。所计算的五边形喷射速率波形的面积(图4中的阴影面积)对应于燃料喷射量。因此，可以基于此面积来计算燃料喷射量。图5是示出喷射速率参数的获悉过程以及传输至燃料喷射器10的喷射命令信号的设定过程的框图。具体来说，图5示出了 ECU 30的配置和功能。喷射速率参数计算部分31基于由燃料压力传感器22检测的燃料压力波形来计算喷射速率参数“td”、“te”、“Ra ”、“R3 ” 以及 “Rmax”。获悉部分32获悉所计算的喷射速率参数，并且将所更新的参数存储在ECU 30的存储器中。将从所计算的喷射速率参数推得的梯形喷射速率波形校正为五边形喷射速率波形。计算五边形喷射速率波形的面积，以获得燃料喷射量。将所获得的燃料喷射量存储在E⑶30的存储器中。由于喷射速率参数和燃料喷射量根据所供应的燃料压力(共轨42中的燃料压力)而变化，因此优选地与所供应的燃料压力或参考压力“Pbase”相关联地获悉喷射速率参数和燃料喷射量(参照图2C)。将与燃料压力相关的燃料喷射速率参数存储在图5中所示的喷射速率参数图M中。建立部分33从喷射速率参数图M获得与当前燃料压力相对应的喷射速率参数和燃料喷射量。随后，基于所获得的喷射速率参数和燃料喷射量，建立与目标喷射状况相对应的喷射命令信号“tl”，“t2”，“Tq”。当根据以上喷射命令信号操作燃料喷射器10时，燃料压力传感器22检测燃料压力波形。基于此燃料压力波形，喷射速率参数计算部分31计算喷射速率参数“td”、“te”、“Ra ”、“RP ”和“Rmax”以及燃料喷射量。S卩，检测和获悉与燃料喷射命令信号相关的实际燃料喷射状况(喷射速率参数“td”、“te”、“Ra ”、“Ri3 ”以及“Rmax”以及燃料喷射量)。基于此获悉值，建立与目标喷射状况相对应的燃料喷射命令信号。因此，基于实际喷射状况对燃料喷射命令信号进行反馈控制，由此，以这样的方法精确控制实际的喷射状况以即使随着老化的退化加深，也与目标喷射状况一致。特别地，对喷射命令时段“Tq”进行反馈控制，使得实际燃料喷射量与目标燃料喷射量相一致。在以下描述中，当前执行燃料喷射的气缸称为喷射气缸，而当前未执行燃料喷射的气缸称为非喷射气缸。而且，设置到喷射气缸10的燃料压力传感器22称为喷射气缸压力传感器，而设置到非喷射气缸10的燃料压力传感器22称为非喷射气缸压力传 感器。由喷射气缸压力传感器22检测的燃料压力波形Wa (参照图6A)不但包括由于燃料喷射而造成的波形，而且还包括由于以下描述的其它事由而造成的波形。在燃料泵41将燃料间歇性供应至共轨42的情况下，当燃料泵供应燃料且燃料喷射器10喷射燃料的时侯，整个燃料压力波形Wa上升。即，燃料压力波形Wa包括表示由于燃料喷射而造成的燃料压力的变化的燃料压力波形Wb (参照图6C)，以及表示由燃料泵41增大的燃料压力的压力波形Wud (参照图6B)。即使在燃料泵41未供应燃料而燃料喷射器10喷射燃料的情况下，燃料喷射系统中的燃料压力在燃料喷射器10喷射燃料之后也会立即减小。因此，整个燃料压力波形Wa下降。即，燃料压力波形Wa包括表示由于燃料喷射而造成的燃料压力的变化的波形Wb，以及表示燃料喷射系统中燃料压力减小的波形Wu (参照图6B)。由于由设置在非喷射气缸中的非喷射气缸压力传感器22检测的压力波形Wud(Wu)表示共轨42中的燃料压力，因此，从由喷射气缸压力传感器22检测的喷射压力波形Wa中减去非喷射压力波形Wud (Wu)来获得喷射波形Wb。图2C中所示的燃料压力波形是喷射波形Wb。而且，在执行多喷射的情况下，由于先前喷射所造成的图2C中所示的压力脉动与燃料压力波形Wa叠加。特别地，在喷射之间的间隔短的情况下，压力脉动Wc显著地影响燃料压力波形Wa。因此，优选地从燃料压力波形Wa中减去压力脉冲Wc和非喷射压力波形Wu (Wud)来计算喷射波形Wb。参照图7，将描述将梯形喷射速率波形校正为五边形喷射速率波形的处理。由E⑶30的微型计算机以规定间隔执行图7中所示出的此处理。在步骤SlO中，计算机确定燃料喷射是否已经由燃料喷射器10执行。当回答是“是”时，进程行进至步骤S11，在步骤Sll中从燃料压力波形Wa中减去压力脉动Wc和非喷射压力波形Wu (Wud)来获得喷射波形Wb。该过程对应于燃料压力波形检测部分。在步骤S12中，喷射速率参数计算部分31基于在步骤Sll中所获得的燃料压力波形来计算喷射速率参数“td”、“te”、“Ra ”、“Ri3 ”以及“Rmax”。在步骤S13中，基于喷射速率参数，计算梯形喷射速率波形。在以下描述中，将喷射速率波形的喷射速率处于上升的部分称为上升波形部分。在上升波形部分中，将喷射速率上升速度变慢时的点称为弯曲点“Rx”。从喷射速率上升开始的时候直至出现弯曲点“Rx”的时候的时间段称为弯曲开始时间段“tx”。而且，在上升波形部分中，在出现弯曲点“Rx”之前的倾斜度称为在前倾斜度“ △ ta”，而在出现弯曲部分“Rx”之后的倾斜度称为在后倾斜度“ Λ tb”。在将燃料喷射器10安装在内燃机中之前，将从图3中所示的实验结果获得的弯曲开始时间段“tx”和在后倾斜度“ Λ tb”预先存储在设置在燃料喷射器10中的存储器24a(存储器部分)中。此外，如果参考压力“Pbase”变化，则弯曲开始时间段“tx”和在后倾斜度“ Atb”也变化。根据本实施例，通过实验预先获得与参考压力“Pbase”相对应的弯曲开始时间段“tx”和在后倾斜度“ Atb”。将所获得的“tx”和“ Λ tb”与参考压力“Pbase”相关联地存储在存储器24a中。在步骤S14中，计算机根据步骤Sll中获得的燃料压力波形来计算参考压力“Pbase”。并且随后，获得与参考压力“Pbase”相对应的弯曲开始时间段“tx”。在步骤S15中，计算机确定已经经过时间段“tx”的时间点“TA”是否在喷射速率变为最大喷射速率 Rmax的时间点“TB”之后。在小喷射情况下，由于喷射速率波形是三角形，所以没有出现弯曲点“Rx”。因此，如果时间点“TA”是在时间点“TB”之后，则燃料喷射是喷射速率在弯曲点“Rx”出现之前就下降的小喷射。即，当在步骤S15中的回答是“是”时，进程行进至步骤S18。同时，当在步骤S15中的回答是“否”时，即，当确定时间点“TA”不在时间点“TB”之后时，进程行进至步骤S16，在步骤S16中，获得与参考压力“Pbase”相对应的在后倾斜度“Atb”。在步骤S17 (喷射速率波形计算部分)中，通过在步骤S14和S16中计算的时间段“tx”和在后倾斜度“ Λ tb”，将在步骤S13中计算的梯形喷射速率波形校正为五边形喷射速率波形。即，将由图4中实线示出的梯形校正为由图4中的虚线示出的五边形。在步骤S18中，计算所校正的五边形喷射速率波形的面积(图4中的阴影面积)或小喷射中的三角形喷射速率波形的面积，作为燃料喷射量。随后与参考压力“Pbase”相关联地由获悉部分32获悉所计算的燃料喷射量。建立部分33基于在步骤S18中获悉的燃料喷射量来建立喷射命令时段“Tq”。如上所述，根据本实施例，将梯形喷射速率波形校正为具有弯曲点“Rx”的五边形喷射速率波形。因此，由于喷射速率波形可以达到实际的喷射速率波形，所以能够以高精确度来计算(估计)燃料喷射量。而且，由于将时间段“tx”和在后倾斜度“ Λ tb”与参考压力“Pbase”相关联地存储在存储器24a中，因此，能够精确地计算五边形喷射速率波形。第二实施例根据第二实施例，将梯形喷射速率波形校正为六边形喷射速率波形。当针形阀12下落以减小喷射速率时，喷射速率下降速度在图8中所示的第二弯曲点“Rv”处变化。在以下描述中，喷射速率波形的喷射速率下降的部分称为下降波形部分(图8中R3至Rw)。在下降波形部分中，喷射速率下降速度变得较快的点称为第二弯曲点“Rv”。从喷射速率下降开始直至出现第二弯曲点“Rv”的时间段称为第二弯曲开始时间段“tv”。而且，在下降波形部分中，在第二弯曲点“Rv”出现之前的倾斜度称为第二在前倾斜度“ Λ tc”，并且在弯曲部分“Rv”出现之后的倾斜度称为第二在后倾斜度“ Λ td”。以第二在前倾斜度“ Ate”变为小于第二在后倾斜度“ Λ td”的方式，校正喷射速率波形。
将第二弯曲开始时间段“tv”和第二在前倾斜度“Ate”与参考压力“Pbase”相关联地预先存储在存储器24a中。将由图8中的实线示出的梯形校正为由图8中的虚线示出的六边形。计算六边形喷射速率波形的面积作为燃料喷射量。如上所述，根据第二实施例，将梯形喷射速率波形校正为具有第二弯曲点“Rv”的六边形喷射速率波形 。因此，由于喷射速率波形可以达到(bring into)实际的喷射速率波形，所以能够以高精确度来计算(估计)燃料喷射量。而且，由于将第二时间段“tv”和第二在前倾斜度“Ate”与参考压力“Pbase”相关联地存储在存储器24a中，所以能够精确地计算六边形喷射速率波形。其它实施例本发明并不限于上述实施例，而是例如可以按以下方式执行。另外，每个实施例的特性配置均可以组合。取决于燃料喷射时的燃料温度，时间段“tx”、在后倾斜度“Atb”、第二时间段“ tV ”以及第二在前倾斜度“ Λ tc ”会变化。因此，“ tx ”、“ Λ tb ”、“ tV ”以及“ Λ tc ”可以通过实验预先获得，并且与燃料温度相关联地存储在存储器24a中。此外，可以通过燃料温度传感器23获得燃料温度。在以上实施例中，将喷射速率波形校正为由直线连接每个点的五边形或六边形。然而，喷射速率波形可以校正为通过由曲线连接每个点而定义的形状。在第二实施例中，将喷射速率波形校正为具有两个弯曲点“Rx”和“Rv”的六边形。然而，通过删除弯曲点“Rx”，可以将喷射速率波形校正为连接五个点“R1”、“R2”、“R3”、“Rv”以及“Rw”的五边形。燃料压力传感器22可以设置在共轨42的出口 42a与喷射口 Ilb之间的燃料供应通道的任何地方。例如，燃料压力传感器22可以设置在连接共轨42和燃料喷射器10的高压管42b中。高压管42b和主体11中的高压通道Ila对应于本发明的燃料供应通道。
权利要求
1.一种用于燃料喷射系统的燃料喷射状况估计装置，所述燃料喷射系统具有燃料喷射器(10)以及燃料压力传感器(22)，所述燃料喷射器(10)喷射蓄积在蓄压器(42)中的燃料，所述燃料压力传感器(22)检测从所述蓄压器(42)至所述燃料喷射器(10)的喷射口(Ilb)的燃料供应通道中的燃料压力，所述燃料喷射状况估计装置包括 燃料压力波形检测部分(S11)，所述燃料压力波形检测部分基于所述燃料压力传感器(22)的检测值来检测所述燃料压力的变化，作为燃料压力波形；以及 喷射速率波形计算部分(S17)，所述喷射速率波形计算部分基于所述燃料压力波形来计算指示喷射速率的变化的喷射速率波形，其中 所述喷射速率波形计算部分(S17)以喷射速率上升速度在由于燃料喷射所造成的所述喷射速率处于上升时的上升波形部分上的规定点处变慢的方式，计算所述上升波形部分。
2.根据权利要求I所述的燃料喷射状况估计装置，其中 将所述喷射速率上升速度变慢处的所述规定点称为弯曲点(Rx)； 从所述喷射速率上升开始的时候直至出现所述弯曲点(Rx)的时候的时间段称为弯曲开始时间段(tx)； 所述燃料喷射状况估计装置还包括存储器部分(24a)，所述存储器部分(24a)预先存储通过实验获得的所述弯曲开始时间段(tx);以及 所述喷射速率波形计算部分(S17)基于存储在所述存储器部分(24a)中的所述弯曲开始时间段(tx)来计算所述上升波形部分。
3.根据权利要求2所述的燃料喷射状况估计装置，其中 所述存储器部分(24a)存储与参考压力(Pbase)相对应的所述弯曲开始时间段(tx)，所述参考压力(Pbase)是供应给所述燃料喷射器(10)的燃料压力； 所述喷射速率波形计算部分(S17)获得在检测所述燃料压力波形时的所述弯曲开始时间段(tx);以及 所述喷射速率波形计算部分(S17)基于所获得的弯曲开始时间段(tx)来计算所述上升波形部分。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的燃料喷射状况估计装置，其中 将在出现所述弯曲部分(Rx)之后的所述上升波形部分的倾斜度称为在后倾斜度(Atb)； 所述燃料喷射状况估计装置还包括存储器部分(24a)，所述存储器部分(24a)预先存储通过实验获得的所述在后倾斜度(Λ tb)，其中 所述喷射速率波形计算部分(S17)基于存储在所述存储器部分(24a)中的所述在后倾斜度(Λ tb )来计算所述上升波形部分。
5.根据权利要求4所述的燃料喷射状况估计装置，其中 所述存储器部分(24a)存储与参考压力(Pbase)相对应的所述在后倾斜度(Λ tb)，所述参考压力(Pbase)是供应至所述燃料喷射器(10)的燃料压力； 所述喷射速率波形计算部分(S17)获得在检测所述燃料压力波形时的所述在后倾斜度(Δ tb);以及 所述喷射速率波形计算部分(S17)基于所获得的在后倾斜度(Atb)来计算所述上升波形部分。
6.根据权利要求I所述的燃料喷射状况估计装置，其中 将所述喷射速率上升速度变慢处的所述规定点称为弯曲点(Rx);以及所述喷射速率波形计算部分(S17)基于五边形模型来计算所述喷射速率波形，所述五边形模型通过连接喷射速率上升开始时间(R1)、所述弯曲部分(Rx)、喷射速率上升结束时间(R2)、喷射速率下降开始时间(R3)以及喷射速率下降结束时间(R4)的五个点来定义。
全文摘要
一种燃料喷射状况估计装置应用于燃料喷射系统，所述燃料喷射系统包括燃料喷射器以及燃料压力传感器，所述燃料喷射器喷射蓄积在蓄压器中的燃料，所述燃料压力传感器检测从所述蓄压器至燃料喷射器的喷射口的燃料供应通道中的燃料压力。所述燃料喷射状况估计装置包括燃料压力波形检测部分(S11)，所述燃料压力波形检测部分基于所述燃料压力传感器(22)的检测值来检测所述燃料压力的变化，作为燃料压力波形；以及喷射速率波形计算部分(S17)，所述喷射速率波形计算部分基于所述燃料压力波形来计算指示喷射速率的变化的喷射速率波形。所述喷射速率波形计算部分(S17)以喷射速率上升速度在由于燃料喷射所造成的所述喷射速率上升时的上升波形部分(R1-Ry)上的规定点(Rx)处变慢的方式，计算所述上升波形部分。
文档编号F02M47/02GK102840046SQ20121021079
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月20日 优先权日2011年6月24日
发明者三上直己 申请人:株式会社电装