[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、最大燃料喷射率达到时刻、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。

本发明人研究了下列方法：基于燃料喷射器中布置的压力传感器检测的压力波形，计算燃料喷射率变为最大值的时刻以及燃料喷射率开始从最大值减小的时刻，下面描述该方法。

如图19A，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19B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“P3b”处开始下降。然后，当燃料喷射率变为最大值时，检测压力的下降在压力波形上的改变点P4b处结束。

注意，由于即使在最大燃料喷射率的时刻之后燃料由于惯性会朝着喷射孔流动，在检测压力的降低在改变点P4b处结束之后，检测压力开始增大。

然后当EFC信号在燃料喷射终止指令正时“Ie”输出并且燃料喷射率开始减小时，检测压力在压力波形上的改变点P7b处开始急剧增大。然后当燃料喷射结束且燃料喷射率变为零时，检测压力的增大在压力波形上的改变点P8b处结束。

分别出现改变点P4b和P7b的时刻t31和t32被检测分别作为最大燃料喷射率达到时刻和燃料喷射率降低开始时刻。注意，最大燃料喷射率达到时刻是燃料喷射率变为最大的时刻，下面称为MFIRR时刻。燃料喷射率降低开始时刻是燃料喷射率开始下降的时刻，下面称为FIRDS时刻。

具体的，如图19C的实线M1，微分值相对于每个检测压力进行计算。SFC信号输出并且检测压力开始下降之后，微分值首先在时刻t31变为零。这个时刻t31被检测作为出现改变点P4b的MFIRR时刻。另外，在改变点P4b之后，微分值首先在时刻t32超过阈值TH。这个时刻t32被检测作为出现改变点P7b的FIRDS时刻。

在一个燃烧循环中进行多级喷射的情况中，由于之前波形的结果(aftermath)(参见图19B中的圆圈部分A0)与目前的波形重叠，在压力波形上产生脉动。同样，脉动产生在检测压力的微分值的波形中。因此，根据上述计算方法，MFIRR时刻和FIRDS时刻不能精确计算。尤其是，在进行多级喷射情况下，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合。压力波形和微分值的脉动变大，并且会产生MFIRR时刻和FIRDS时刻的错误检测。

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达到(MFIRR)时刻和燃料喷射率减小开始(FIRDS)时刻。