[发明专利]用于燃料喷射系统的燃料压力波形获取设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于获取通过从内燃机的燃料喷射阀喷射燃料而引起的燃料压力时间变化来作为压力波形的设备。

背景技术

为了精确地控制内燃机的输出转矩和排放状态，必须控制喷射状态，该喷射状态包括从燃料喷射阀的喷射孔喷射出的燃料的喷射量和喷射时刻。公开号为2010-3004（专利文献1）和2009-57924（专利文献2）的日本专利申请描述了，使用燃料压力传感器来检测由燃料的喷射而引起的通向燃料喷射孔的燃料供应通道中燃料压力的时间变化以由此检测实际的燃料喷射状态的技术。

例如，通过检测燃料压力开始下降的时刻可以检测实际的燃料喷射开始时刻，并且通过检测由燃料喷射而造成的燃料压力的减小量可以检测实际的燃料喷射量。检测实际的燃料喷射状态使得可以精确地控制燃料喷射状态。

附带地，在执行多阶段燃料喷射时，必须考虑接下来的问题，在该多阶段燃料喷射中，一个燃烧周期中多次执行燃料喷射。图5中的（b）部分示出了在执行多阶段燃料喷射时由燃料压力传感器检测到的两个压力波形。在这些压力波形中，由点划线包围的压力波形W对应于第n阶段的喷射。该压力波形W与对应于之前的喷射，即第m（=n-1）阶段的喷射的其他压力波形的余波（波动成分）相重叠，该余波是由图5的部分（d）中的点划线所包围的部分。

在专利文献1描述的技术中，将在单独执行第m阶段喷射时出现的模型波形CALn-1（其在图5的部分（d）中示出）（也就是在未应用第n阶段喷射的情况下仅由于第m阶段喷射所致的波形）存储在数学公式中，将压力波形W减去模型波形CALn-1来提取在图5的部分（f）所示的仅由第n阶段喷射引起的压力波形Wn，并且基于所提取的压力波形Wn来确定实际的喷射状态。

然而，本申请的发明人经过各种试验已经发现：通过简单地从检测得到的压力波形W中减去模型波形CALn-1，不能精确地获取仅由第n阶段喷射（目标喷射）引起的压力波形Wn。

发明内容

权利要求1中描述的本发明提供了一种用于燃料喷射系统的燃料压力波形获取设备，该燃料喷射系统包括喷射阀和燃料压力传感器，该喷射阀用于将燃料从其喷射孔喷射到内燃机中，该燃料压力传感器用于检测由于燃料从喷射孔的喷射而引起的通向喷射孔的燃料供应通道中燃料压力的时间变化来作为压力波形，

该设备包括：

压力波形获取装置，其用于获取由燃料压力传感器检测到的第一压力波形，作为在执行多阶段燃料喷射时出现的多阶段喷射压力波形，在该多阶段燃料喷射中，在内燃机的每个燃烧周期多次喷射燃料；

模型波形存储装置，其用于存储作为第二压力波形的规范的模型波形，该第二压力波形被假定在执行了比起目标喷射处于更早阶段的更早喷射而未执行目标喷射时出现，该目标喷射是多阶段喷射中第二或更晚阶段的喷射；

波形提取装置，其用于从多阶段喷射压力波形中减去模型波形来提取由目标喷射引起的第三压力波形；以及

补偿装置，其用于通过将模型波形衰减一衰减度来对用来执行相减的模型波形进行补偿，该衰减度取决于从更早喷射到目标喷射的喷射间隔。

本申请的发明人进行了试验1和试验2，用以验证通过从多阶段喷射时检测的波形W中减去模型波形CALn-1而提取的压力波形Wn的精确性。

在试验1中，检测在执行多阶段喷射时出现的波形来作为波形W（参见图11的部分（b））。接下来，仅执行多阶段喷射中的第n阶段喷射，并且获取此时检测得到的波形来作为波形W0n（参见图11的部分（c））。接下来，从波形W中减去波形W0n，以获取图11的部分（d）中所示的波形W0n-1。

最初，发明人认为由此得到的波形W0n-1表示被假定为在仅执行多阶段喷射中的第（n-1）阶段喷射作为单阶段喷射时出现的波形。但是，随后发现波形W0n-1在以下方面与表示被假定在仅执行多阶段喷射中的第（n-1）阶段喷射时出现的波形的模型波形CALn-1并不相同：在第n阶段喷射开始之后出现的那部分波形W0n-1的脉动振幅A1小于模型波形CALn-1的脉动振幅A2。

发明人推测出现这样的现象的原因如下。燃料压力脉动（压力波）朝着喷射孔传播，然后，一部分燃料压力脉动被喷射孔部分反射并朝着燃料压力传感器传播。相应地，由于从喷射孔部分反射的燃料压力脉动的影响，在燃料压力传感器处检测得到的燃料压力波形中出现了波动波形（沿图6的部分（c）或（d）中的渐近线k1或k2的波形）。尽管关闭了喷射孔以防止燃料喷射，但由于被喷射孔部分反射的该部分燃料压力脉动较大，所以脉动振幅就变大了。