[发明专利]燃料喷射状态感测设备

说明书

技术领域

本发明涉及燃料喷射状态感测设备，所述燃料喷射状态感测设备通过使用燃料压力传感器来感测随着来自内燃机的喷射器的燃料喷射而发生的燃料压力的改变，并且基于所感测的压力波形来估计燃料喷射状态。

背景技术

为了精确地控制内燃机的输出转矩和排放状态，精确地控制诸如喷射量和喷射开始时间等从喷射器喷射的燃料的喷射状态是很重要的。因此，例如，专利文件1至专利文件3(JP-A-2010-3004、JP-A-2009-57924和日本专利No.4424395)中的每一个专利文件描述了一种用于通过使用燃料压力传感器来感测随着喷射在燃料供应线路中产生的燃料压力的改变的技术，其中，所述燃料供应线路从共轨(分配容器)的排放孔延伸至喷射器的喷射孔。使用燃料压力传感器所感测的压力波形与指示喷射速率的改变的喷射速率波形高度相关。因此，这些技术的目的是通过基于所感测的压力波形(即，喷射时间感测波形)来估计喷射速率波形，以感测诸如喷射开始时间和喷射量等的喷射状态。如果可以通过这种方式来感测实际的喷射状态，则可以基于感测值来精确地控制喷射状态。

如下面举例说明的，喷射时间感测波形不仅指示喷射的影响，还包括由除了喷射以外的影响所引起的波形分量。即，在将燃料箱中的燃料泵送给共轨的燃料泵是如同在柱塞泵中一样间歇地泵送燃料的泵的情况下，如果在燃料喷射期间执行泵-泵送(即，通过泵进行泵送)，则在泵-泵送期间的喷射时间感测波形变为具有总体上增加的压力的波形。即，可以认为喷射时间感测波形W(参照图3(a))包括喷射压力波形分量Wc(参照图3(d))和波形分量Wb(参照图3(c)中的实线)，所述喷射压力波形分量Wc指示由于喷射引起的燃料压力的改变，波形分量Wb指示由于泵-泵送引起的燃料压力的增加。

即使未在燃料喷射期间执行泵-泵送，整个喷射系统中的燃料压力仍然在燃料喷射之后立即减小所喷射的量。因此，喷射时间感测波形变为具有整体上减小的压力的波形。即，喷射时间感测波形W包括喷射压力波形分量Wc和波形分量Wb′(参照图3(c)中的虚线)，所述喷射压力波形分量Wc指示由于喷射引起的燃料压力的改变，所述波形分量Wb′指示整个喷射系统中的燃料压力的减小。

因此，专利文件3中描述的技术关注如下的事实，即用与当前未执行喷射的汽缸的喷射器对应的燃料压力传感器(非喷射汽缸传感器)感测的波形指示共轨中的燃料压力(即，整个喷射系统中的燃料压力)的改变。该技术通过从用与当前执行喷射的汽缸的喷射器对应的燃料压力传感器(喷射汽缸传感器)感测的喷射时间感测波形中减去用非喷射汽缸传感器感测的波形，来计算喷射压力波形分量。通过基于以这种方式获取的喷射压力波形分量来对喷射速率波形进行估计，可以以较高的精确度来感测实际的喷射状态。

然而，专利文件3的技术需要根据喷射汽缸传感器的感测值来生成喷射时间感测波形并且同时根据非喷射汽缸传感器的感测值来生成感测波形。因此，用于生成这些感测波形的算术处理负荷很大。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃料喷射状态感测设备，该燃料喷射状态感测设备的目的是同时实现喷射状态的精确感测和算术处理负荷的降低。

根据本发明的第一示例性方面，假设燃料喷射状态感测设备被应用于燃料喷射系统，所述燃料喷射系统具有：多个喷射器，所述多个喷射器被分别提供给多汽缸内燃机的汽缸；分配容器，所述分配容器用于对从燃料泵供应的燃料进行蓄压并且用于向所述喷射器分配和供应燃料；以及燃料压力传感器，所述燃料压力传感器被分别提供给所述喷射器，以用于感测随着来自喷射器的喷射孔的燃料喷射在燃料供应线路中发生的燃料压力的改变，其中所述燃料供应线路从所述分配容器的排放孔延伸至所述喷射孔。

燃料喷射状态感测设备具有感测波形获取部、滤波部、喷射压力波形计算部和喷射状态估计部。感测波形获取部获取喷射时间感测波形，所述喷射时间感测波形是使用燃料压力传感器中的与当前执行燃料喷射的喷射器对应的燃料压力传感器所感测的压力的波形。滤波部通过从喷射时间感测波形中移除具有预定频率或更高频率的高频分量，来提取指示所述分配容器内的分配供应压力的改变的供应压力波形分量。喷射压力波形计算部通过从喷射时间感测波形中减去供应压力波形分量，来计算指示由于喷射引起的燃料压力的改变的喷射压力波形分量。喷射状态估计部基于所述喷射压力波形分量来估计来自喷射孔的燃料喷射的燃料喷射状态。