一種燃料噴射狀況估計裝置應用于燃料噴射系統，所述燃料噴射系統包括燃料噴射器以及燃料壓力傳感器，所述燃料噴射器噴射蓄積在蓄壓器中的燃料，所述燃料壓力傳感器檢測從所述蓄壓器至燃料噴射器的噴射口的燃料供應通道中的燃料壓力。所述燃料噴射狀況估計裝置包括：燃料壓力波形檢測部分（S11），所述燃料壓力波形檢測部分基于所述燃料壓力傳感器（22）的檢測值來檢測所述燃料壓力的變化，作為燃料壓力波形；以及噴射速率波形計算部分（S17），所述噴射速率波形計算部分基于所述燃料壓力波形來計算指示噴射速率的變化的噴射速率波形。所述噴射速率波形計算部分（S17）以噴射速率上升速度在由于燃料噴射所造成的所述噴射速率上升時的上升波形部分（R1-Ry）上的規定點(Rx)處變慢的方式，計算所述上升波形部分。
【技術實現步驟摘要】
本公開涉及燃料噴射狀況估計裝置，該燃料噴射狀況估計裝置計算指示燃料噴射速率的變化的噴射速率波形。
技術介紹
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)分別示出了設置有燃料壓力傳感器的燃料噴射系統，該燃料壓力傳感器檢測在共軌和燃料噴射器的噴射口之間的燃料通道中的燃料壓力。基于燃料壓力傳感器的檢測值，對指示由于燃料噴射所造成的燃料壓力變化的燃料壓力波形進行檢測。根據該系統，由于可以基于所 檢測的燃料壓力波形，來計算指示噴射速率的噴射速率波形，因此可以根據噴射速率波形的面積(圖2B中的陰影面積)來估計燃料噴射量，并且可以根據噴射速率的上升開始點來估計燃料噴射開始時間。即，可以基于噴射速率波形來估計燃料噴射狀況。此外，在以上系統中，噴射速率波形為梯形。即，噴射速率上升開始時間R1、噴射速率上升結束時間R2、噴射速率下降開始時間R3以及噴射速率下降結束時間R4彼此連接，以形成梯形噴射速率波形。取決于燃料噴射器，實際的噴射速率波形接近于五邊形，而不是梯形。圖3示出了形狀接近于五邊形的噴射速率波形。附圖標記(I)至(7)是燃料噴射量分別為2mm3、25mm3、50mm3、75mm3、100mm3、125mm3 以及 150mm3 情況下的測量結果。根據圖3中所示的此測量結果，噴射速率上升速度從由“BP”表示的點的附近變慢。即，如圖4中示意性示出的，在噴射速率達到噴射速率上升結束點R2之前，噴射速率上升速度從彎曲點“Rx”起變慢。所測量的噴射速率波形接近于連接Rl、Rx、Ry、R3以及R4的五邊形，而不是連接R1、R2、R3以及R4的梯形。因此，在將噴射速率波形建模為梯形的系統中，無法以高精確度計算噴射速率波形。當基于噴射速率波形估計噴射狀況時，不能充分地提高估計精確度。特別地，當根據噴射速率波形的面積估計燃料噴射量時，難以以高精確度估計燃料噴射量。通常而言，燃料噴射器包括打開/關閉噴射口的針形閥、用于生成施加至針形閥的背壓的背壓腔、打開/關閉背壓腔的出口的控制閥，以及限制從背壓腔流出的燃料量的孔。當開始燃料噴射時，控制閥打開以減小背壓，使得針形閥打開噴射口。然而，一些燃料噴射器具有以下特定特性在燃料噴射達到最大噴射速率之前，孔的打開面積似乎變小。在該情況下，由于背壓的下降速度變得更小，因此針形閥的打開速度也變得更慢。結果，在燃料噴射達到最大噴射速率之前，噴射速率的上升速度變得更小。
技術實現思路
鑒于以上，本公開的目的是提供一種改善噴射速率波形的計算精確度的燃料噴射狀況估計裝置。根據本公開，一種燃料噴射狀況估計裝置應用于燃料噴射系統，該燃料噴射系統包括燃料噴射器以及燃料壓力傳感器，該燃料噴射器噴射蓄積在蓄壓器中的燃料，該燃料壓力傳感器檢測從蓄壓器至燃料噴射器的噴射口的燃料供應通道中的燃料壓力。該燃料噴射狀況估計裝置包括燃料壓力波形檢測部分，該燃料壓力波形檢測部分基于所述燃料壓力傳感器的檢測值來檢測所述燃料壓力的變化，作為燃料壓力波形；以及噴射速率波形計算部分，該噴射速率波形計算部分基于該燃料壓力波形來計算指示噴射速率(每單位時間的燃料噴射量)的變化的噴射速率波形。該噴射速率波形計算部分以噴射速率上升速度在由于燃料噴射所造成的所述噴射速率上升時的上升波形部分上的規定點處變慢的方式，計算所述上升波形部分。根據以上，可以計算接近于實際噴射速率波形的噴射速率波形。因此，基于所計算的噴射速率波形，可以精確計算諸如燃料噴射量的燃料噴射狀況。附圖說明 根據參照附圖給出的以下詳細描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優點將變得更加明顯。附圖中圖I是示出根據第一實施例的其上安裝燃料噴射狀況估計裝置的燃料噴射系統的輪廓的結構圖；圖2A、2B以及2C是關于燃料噴射命令信號示出燃料噴射速率和燃料壓力的變化的曲線圖；圖3是示出由本專利技術人獲得的實驗結果的曲線圖；圖4是示意性地示出根據第一實施例的五邊形噴射速率波形的圖；圖5是示出根據第一實施例的燃料噴射命令信號的設定過程的框圖；圖6A、圖6B以及圖6C是分別示出噴射氣缸壓力波形Wa、非噴射氣缸壓力波形Wu以及噴射壓力波形Wb的圖；圖7是示出根據第一實施例用于計算五邊形噴射速率波形的處理的流程圖；以及圖8是示意性地示出根據第二實施例的六邊形噴射速率波形的圖。具體實施例方式以下將參照附圖描述本專利技術的實施例。燃料噴射狀況估計裝置應用到具有四個氣缸#1-#4的內燃機(柴油機)。第一實施例圖I是示出設置到每個氣缸的燃料噴射器10、設置到每個燃料噴射器10的燃料壓力傳感器22、電子控制單元(E⑶)30等的示意圖。首先，將解釋包括燃料噴射器10的發動機的燃料噴射系統。在燃料箱40中的燃料由高壓泵41泵出，并且蓄積在共軌(蓄壓器)42中，以供應至每個燃料噴射器10 (#1-#4)。每個燃料噴射器10 (#1-#4)以預定順序順次執行燃料噴射。高壓燃料泵41為間歇性排出高壓燃料的柱塞泵。由于燃料泵41由發動機通過曲軸驅動，因此燃料泵41在一個燃燒周期期間預定次數地排出燃料。燃料噴射器10包括主體11、針形閥體12、致動器13等。主體11定義了高壓通道Ila和噴射口 lib。針形閥體12容納在主體11中，以打開/關閉噴射口 lib。主體11定義了與高壓通道Ila以及低壓通道Ild連通的背壓腔11c。控制閥14在高壓通道Ila和低壓通道Ild之間切換，使得高壓通道Ila與背壓腔Ilc連通，或者低壓通道Ild與背壓腔Ilc連通。當給致動器13通電，并且控制閥14向圖I中的下方移動時，背壓腔Ilc與低壓通道Ild連通，使得減小背壓腔Ilc中的燃料壓力。由此，減小了施加至閥體12的背壓，使得將閥體12提升(閥打開)。閥體12的頂面12a從主體11的座面移開(unseated),由此通過噴射口 Ilb噴射燃料。同時，在給致動器13斷電，并且控制閥14向上移動時，背壓腔Ilc與高壓通道Ila連通，使得增大背壓腔Ilc中的燃料壓力。由此，增大了施加至閥體12的背壓，使得閥體12下落(閥關閉)。閥體12的頂面12a坐落在主體11的座面上，由此終止燃料噴射。E⑶30控制致動器13來驅動閥體12。當針形閥體12打開噴射口 Ilb時，高壓通道Ila中的高壓燃料通過噴射口 Ilb噴射至發動機的燃燒腔(未圖示)。此外，孔lie形成在背壓腔Ilc的出口處。當背壓腔Ilc中的高壓燃料流出到低壓通道Ild中時，孔lie將 燃料量限制在規定量下。應當注意，燃料噴射器10具有以下特性在控制閥14打開之后噴射速率達到最大噴射速率之前，孔lie的打開面積似乎變得更小了。燃料壓力傳感器單元22包括桿(負荷傳感器(loadCell))21、燃料壓力傳感器22、燃料溫度傳感器23和模制IC 24。桿21設置到主體11。桿21具有響應于高壓通道Ila中的高燃料壓力而彈性變形的隔膜21a。燃料壓力傳感器22配置在隔膜21a上，以朝向E⑶30傳輸取決于隔膜21a的彈性變形的壓力檢測信號。燃料溫度傳感器23配置本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于燃料噴射系統的燃料噴射狀況估計裝置，所述燃料噴射系統具有燃料噴射器（10）以及燃料壓力傳感器（22），所述燃料噴射器（10）噴射蓄積在蓄壓器（42）中的燃料，所述燃料壓力傳感器（22）檢測從所述蓄壓器（42）至所述燃料噴射器（10）的噴射口（11b）的燃料供應通道中的燃料壓力，所述燃料噴射狀況估計裝置包括：燃料壓力波形檢測部分（S11），所述燃料壓力波形檢測部分基于所述燃料壓力傳感器（22）的檢測值來檢測所述燃料壓力的變化，作為燃料壓力波形；以及噴射速率波形計算部分（S17），所述噴射速率波形計算部分基于所述燃料壓力波形來計算指示噴射速率的變化的噴射速率波形，其中：所述噴射速率波形計算部分（S17）以噴射速率上升速度在由于燃料噴射所造成的所述噴射速率處于上升時的上升波形部分上的規定點處變慢的方式，計算所述上升波形部分。
【技術特征摘要】
2011.06.24 JP 141132/20111.一種用于燃料噴射系統的燃料噴射狀況估計裝置，所述燃料噴射系統具有燃料噴射器(10)以及燃料壓力傳感器(22)，所述燃料噴射器(10)噴射蓄積在蓄壓器(42)中的燃料，所述燃料壓力傳感器(22)檢測從所述蓄壓器(42)至所述燃料噴射器(10)的噴射口(Ilb)的燃料供應通道中的燃料壓力，所述燃料噴射狀況估計裝置包括 燃料壓力波形檢測部分(S11)，所述燃料壓力波形檢測部分基于所述燃料壓力傳感器(22)的檢測值來檢測所述燃料壓力的變化，作為燃料壓力波形；以及 噴射速率波形計算部分(S17)，所述噴射速率波形計算部分基于所述燃料壓力波形來計算指示噴射速率的變化的噴射速率波形，其中 所述噴射速率波形計算部分(S17)以噴射速率上升速度在由于燃料噴射所造成的所述噴射速率處于上升時的上升波形部分上的規定點處變慢的方式，計算所述上升波形部分。2.根據權利要求I所述的燃料噴射狀況估計裝置，其中 將所述噴射速率上升速度變慢處的所述規定點稱為彎曲點(Rx)； 從所述噴射速率上升開始的時候直至出現所述彎曲點(Rx)的時候的時間段稱為彎曲開始時間段(tx)； 所述燃料噴射狀況估計裝置還包括存儲器部分(24a)，所述存儲器部分(24a)預先存儲通過實驗獲得的所述彎曲開始時間段(tx);以及 所述噴射速率波形計算部分(S17)基于存儲在所述存儲器部分(24a)中的所述彎曲開始時間段(tx)來計算所述上升波形部分。3.根據權利要求2所述的燃料噴射狀況估計裝置，其中 所述存儲器部分(24a)存儲與參考壓力(Pbase)相對應的所述彎曲開始時間段(...
【專利技術屬性】
技術研發人員：三上直己，
申請(專利權)人：株式會社電裝，
類型：發明
國別省市：
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