[发明专利]燃料喷射检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测燃料喷射状态的燃料喷射检测装置。

背景技术

检测燃料喷射状态是很重要的，例如燃料喷射开始时刻、最大燃料喷射率、燃料喷射量等，从而精确地控制内燃机的输出扭矩和排放。通常，已知的是，通过感测燃料喷射系统中燃料压力来检测实际的燃料喷射状态，燃料压力由于燃料喷射而变化。例如，JP-2008-144749A(US-2008-0228374A1)描述了：通过下列方式检测实际的燃料喷射开始时刻：检测由于开始燃料喷射造成的燃料喷射系统中燃料压力开始下降的时刻，并且通过检测燃料压力下降(最大燃料压力下降)来检测实际最大燃料喷射率。

共轨中布置的燃料压力传感器几乎不能高精度检测燃料压力的变化，因为由于燃料喷射造成的燃料压力变化在共轨中被削弱。JP-2008-144749A和JP-2000-265892A描述了燃料压力传感器布置在燃料喷射器中，从而在变动在共轨中被削弱之前检测燃料压力中的变动。

本发明人研究了基于燃料喷射器中布置的压力传感器检测的压力波形来计算最大燃料喷射率的方法，下面描述该方法。

如图15A，当用于开始燃料喷射的指令信号在燃料喷射开始指令时刻“Is”从电控单元(ECU)输出时，从电子驱动单元(EDU)供应给燃料喷射器的驱动电流脉冲在燃料喷射开始指令时刻“Is”开始升高。当用于结束燃料喷射的指令信号在燃料喷射终止指令正时“Ie”从ECU输出时，驱动电流脉冲在燃料喷射终止指令正时“Ie”开始降低。燃料压力传感器检测的检测压力如图15B中的实线“L1”所示而变化。

应当注意，下面，用于开始燃料喷射的指令信号称为SFC-信号，用于结束燃料喷射的指令信号称为EFC-信号。

当SFC-信号在燃料喷射开始指令时刻“Is”从ECU输出并且燃料喷射率(每单位时间的燃料喷射量)增加时，检测压力在压力波形上的改变点“P3a”处开始下降。然后，当EFC-信号在喷射结束指令时刻“Ie”被输出并且燃料喷射率开始下降时，检测压力在压力波形上的改变点P7a处开始增加。然后，当燃料喷射结束并且燃料喷射率变为零时，检测压力的增加在压力波形上的改变点P8a处结束。

分别出现改变点P3a和P7a的时刻t1和t3被检测，并且在从时刻t1到时刻t3的时间段中产生的燃料压力下降(最大燃料压力下降Pβ)被计算。因为最大燃料压力下降Pβ和最大燃料喷射率彼此具有高的关联性，因此最大燃料喷射率基于最大燃料压力下降Pβ被计算。

具体的，如图15C中的实线M1所示，相对于每个检测压力计算微分值。在SFC-信号在燃料喷射开始指令时刻Is被输出之后，微分值首先在时刻t1变得低于阈值TH。这个时刻t1被检测作为出现改变点P3a的时刻。时刻t1对应于燃料喷射开始时刻。另外在燃料喷射开始时刻t1之后，微分值首先在时刻t3变为零。这个时刻t3被检测作为出现改变点P7a的时刻。这个时刻t3称为最大燃料喷射率达到时刻。时刻t3的燃料压力从时刻t1的燃料压力减去以获得最大燃料压力下降Pβ。

应当注意，图15B中实线L1所示的压力波形表示下面情况中的波形：在一个燃烧循环中进行单个燃料喷射。在进行多级喷射的情况中，第二或者连续燃料喷射产生的压力波形由虚线L2示出。虚线12所示的这个压力波形通过把之前波形的结果(aftermath)(参见图15B中的圆圈部分AO)与目前的波形重叠而产生。当这种脉动在压力波形中产生时，微分值从实线M1移动到图15C中的虚线M2。也就是，微分值在时刻tx变得低于阈值TH，并且早于实际燃料喷射开始时刻t1的这个时刻tx被错误地检测作为燃料喷射开始时刻。改变点P3a处的燃料压力被错误地检测作为改变点P3x处的燃料压力。最大燃料压力下降Pβ不能被精确计算。

特别的，在进行多级喷射的情况中，当第n次喷射和第n+1次喷射之间的间隔短时，第n次燃料喷射的不稳定压力波形与第n+1次燃料喷射的压力波形重叠。压力波形和微分值的脉动变得大并且会造成错误的检测。

同样，改变点P7a处的燃料压力被错误检测，最大燃料压力下降Pβ不能精确计算。

另外，可以构想，压力波形上重叠的噪声会造成压力波形的扰动。因此即使在进行单级喷射的情况中或者间隔较长的情况中，也会进行上述错误的检测。

发明内容

本发明考虑上述问题作出，本发明目的是提供一种燃料喷射检测装置，能够基于燃料压力传感器检测的压力波形来高精度地检测最大燃料喷射率。