燃料噴射狀態檢測器的製作方法

2023-10-05 13:15:19

專利名稱：燃料噴射狀態檢測器的製作方法
技術領域：
本發明涉及燃料噴射狀態檢測器，所述燃料噴射狀態檢測器檢測由於通過提供給內燃機的燃料噴射器進行的燃料噴射而引起的燃料壓力的變化，然後基於由燃料壓力傳感器檢測的壓力波形，來估計諸如燃料噴射開始時間和燃料噴射結束時間等的燃料噴射狀態。
背景技術：
JP-2009-97385A示出了一種燃料噴射狀態檢測器，所述燃料噴射狀態檢測器依靠燃料壓力傳感器來檢測由於燃料噴射而引起的燃料壓力的變化，然後基於由燃料壓力傳感器檢測的壓力波形，來估計諸如燃料噴射開始時間和燃料噴射結束時間等的燃料噴射狀態。本申請人提出了一種用於根據日本專利申請No. 2009-074283中的壓力波形來估計燃料噴射狀態的具體方法，所述專利申請在提交本申請時尚未公布。如圖2C中所示，在壓力值正在減小的壓力波形(下降壓力波形)上，獲取點「Pd」。 在點「Pd」處，它的微分值是最小的。然後，計算在點「Pd」處的切線作為下降壓力波形的近似直線「La」。基於燃料噴射前的壓力「Pbase」來定義參考直線「Lc」。計算線「Lc」和線 「La」的交點作為壓力改變點「P1」。如圖2B所示，計算比壓力改變點「P1」早指定時間「Cl」 的時間作為燃料噴射開始時間「R1」。燃料噴射結束時間「R4」也用相似的方法計算。即，在壓力值正在增大的壓力波形 (上升壓力波形)上，獲取點「Pe」。在點「Pe」處，它的微分值是最大的。計算在點「Pe」處的切線作為上升壓力波形的近似直線「Lb」。基於燃料噴射前的壓力「Pbase」來定義另一參考直線「Ld」。計算線「Lb」和線「Ld」的交點。計算比該交點早指定時間的時間作為燃料噴射結束時間「R4」。然而，在基於切線「La」計算燃料噴射開始時間「R1」的情況中，如果點「Pd」輕微地偏離實際值，如由圖2C和2D中的「Td」所表示的，則計算的燃料噴射開始時間會大量地偏離實際燃料噴射開始時間。因此，計算具有高精確度的燃料噴射開始時間「R1」是困難的。 同樣，在計算燃料噴射結束時間「R4」的情況中，如果點「Pe」輕微地偏離實際值，則計算的燃料噴射結束時間會大量地偏離實際燃料噴射結束時間。因此，計算具有高精確度的燃料噴射結束時間「R4」是困難的。可以基於所述線「La」和「Lb」來計算最大燃料噴射速率時間「R2」和燃料噴射量。 然而，同樣在這種情況中，因為線「La」和「Lb」可能偏離，所以計算具有高精確度的燃料噴射狀態是困難的。

發明內容
考慮到以上問題做出了本發明，並且本發明的目的是提供一種能夠高精確度地估計實際燃料噴射狀態的燃料噴射狀態檢測器。根據本發明，將燃料噴射狀態檢測器應用於燃料噴射系統，在該燃料噴射系統中，燃料噴射器噴射在蓄壓器(accumulator)中蓄壓的燃料。燃料噴射狀態檢測器包括燃料壓力傳感器，其檢測從蓄壓器到燃料噴射器的噴射口的燃料供應通道中的燃料壓力；以及近似部分，用於將下降壓力波形或上升壓力波形近似成直線。下降壓力波形和上升壓力波形是由燃料壓力傳感器檢測的壓力波形的一部分。下降壓力波形表示由於噴射口的打開而引起的減少的燃料壓力。上升壓力波形表示由於噴射口的關閉而引起的增大的燃料壓力。燃料噴射狀態檢測器還包括燃料狀態估計部分，其用於基於由近似部分近似的直線來估計燃料噴射狀態。近似部分包括第一近似部分，用於通過最小二乘法將表示下降壓力波形或上升壓力波形的多個燃料壓力值近似成最小二乘近似線；加權部分，用於將權重施加到燃料壓力值上，以及第二近似部分，用於通過最小二乘法將具有權重的燃料壓力值近似成加權的近似線。當燃料壓力和最小二乘近似線之間的差距越大時，設置的權重越大。由於通過最小二乘法將下降壓力波形或上升壓力波形近似成直線，所以可以避免由於最小微分值點「Pd」或最大微分值點「Pe」與實際點的偏離而引起的近似直線的精確度降低。此外，由於本發明的燃料噴射狀態檢測器包括加權部分和第二近似部分，所以可以獲得與燃料噴射速率具有高相關性的近似直線和可以高精確度地估計燃料噴射狀態。在圖5A中，在下降壓力波形上的最小微分值點「Pd」處的切線「LaO」與噴射速率波形具有高相關性。因此，優選地將該切線「LaO」計算作為近似直線。但是，如果計算最小微分值點「Pd」以獲取在其上的切線，則如點劃線「XI，，和「X2」所示，線可能很大地偏離切線「LaO」。此夕卜，在值「Da」和「Db」附近，它們的切線的斜率比切線「LaO」的斜率大。因此， 如果將壓力值近似為直線「Lal」，則它的斜率比期望的切線「LaO」的斜率大。如圖5A中所示，在壓力值「Da」和「Db」附近，壓力值和直線「Lal」之間的差距是大的。如由箭頭「Y1」和「Y2」所示，通過用這種方式來校正直線「Lal」以減少差距，直線 "Lal"的斜率接近於切線「LaO」的斜率。對於上升壓力波形，校正近似直線「Lbl」以使直線「Lbl」的斜率接近於在最大微分值點「Pe」處的切線「LbO」的斜率。考慮到上面所述的，根據燃料壓力值和最小二乘近似線「Lal」、「Lbl」之間的差距來對壓力值加權。差距越大，設置的權重越大。通過最小二乘法再次將加權的燃料壓力值近似成加權的近似線。加權的近似線「La2」和「Lb2」的斜率接近於切線「LaO」和「LbO」的斜率。如上面所描述的，根據本發明，可以獲取與噴射速率波形具有高相關性的加權的近似線「La2」、「Lb2」。因此，可以高精確度地估計燃料噴射狀態。根據本發明的另一方面，燃料噴射狀態檢測器包括燃料壓力傳感器，其檢測燃料供應通道中的燃料壓力；近似部分，用於將下降壓力波形或上升壓力波形近似為直線；以及噴射狀態估計部分，用於基於由近似部分所近似的直線來估計燃料噴射狀態。近似部分包括計算部分，用於計算最小微分值點，在該最小微分值點處下降壓力波形的斜率是最小的，或者用於計算最大微分值點，在該最大微分值點處上升壓力波形的斜率是最大的；加權部分，用於將權重施加到燃料壓力值，以及加權的近似部分，用於用最小二乘法將具有權重的燃料壓力值近似成加權的近似線。當燃料壓力越接近最小微分值點或者最大微分值點時，設置的權重越大。由於用最小二乘法將下降壓力波形或上升壓力波形近似成直線，因此可以避免由於最小微分值點「Pd」或最大微分值點「Pe」偏離實際點而引起的近似直線的精確性的降低。此外，由於本發明的燃料噴射狀態檢測器包括加權部分和加權的近似部分，所以可以獲取與燃料噴射速率具有高相關性的近似直線並且可以高精確度地估計燃料噴射狀態。如參照圖5A所描述的，優選地，計算下降壓力波形上最小微分值點處的切線 「LaO」作為近似直線。在將壓力值近似成直線「Lai」的情況中，它的斜率比期望的切線 「LaO」 大。考慮到上面所述的，用這樣的方式對壓力值進行加權，以使當壓力值越接近於最小微分值點「Pd」時設置的權重越大。用最小二乘法將加權的壓力值近似成加權的近似線。 因此，用這樣的方式來校正直線「Lai」的斜率以使其接近於最大微分值點「Pe」處的切線 「LaO」的斜率。在近似上升壓力波形的情況中，將壓力值加權以及用最小二乘法將這些加權的壓力值近似成加權的近似線。因此，用這樣的方式來校正直線「Lbl」的斜率以使其接近於切線「LbO(未示出)」的斜率。如上面所描述的，還根據本發明的另一方面，可以獲取與噴射速率波形具有高相關性的加權的近似線。因此，可以高精確度地估計燃料噴射狀態。


通過參考附圖作出的以下描述，本發明的其他目的、特徵和優點將會變得更加顯而易見，在附圖中，相同的附圖標號指定相同的部分，並且在附圖中圖1是示出根據本發明的第一實施例的在其上安裝有燃料噴射狀態檢測器的燃料噴射系統的輪廓的結構圖；圖2A是示出發送到燃料噴射器的燃料噴射命令信號的圖；圖2B是示出指示燃料噴射速率中的變化的噴射速率波形的圖；圖2C是示出由燃料壓力傳感器檢測的壓力波形的圖；圖2D是示出壓力波形的微分值的圖；圖3是示出用於根據燃料壓力波形來估計噴射速率波形的處理的流程圖；圖4是示出用於計算加權的近似線「La2」的圖3的子例程的流程圖；圖5A和5B是示出最小二乘直線「Lai 」、在最小微分值點「Pd」處的切線「LaO」等的圖；圖6是示意地示出加權的近似線「La2」的圖；以及圖7是示出用於計算加權的近似線的處理的流程圖。
具體實施例方式在下文中，將描述根據本發明的燃料噴射狀態檢測器的實施例。燃料噴射狀態檢測器被應用於具有四個汽缸#1_#4的內燃機(柴油機)。[第一實施例]圖1是示出提供給每個汽缸的燃料噴射器10、提供給每個燃料噴射器10的燃料壓
5力傳感器20、電子控制單元(ECU) 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。用高壓泵41泵送燃料箱40中的燃料，並且所述燃料在共軌(蓄壓器)42中蓄壓以被供應給每個燃料噴射器 10(#1-#4)。燃料噴射器10(#1-#4)按照預定的次序順序地執行燃料噴射。高壓泵41是間歇地釋放高壓燃料的柱塞泵。燃料噴射器10是由主體11、針狀閥體12、致動器13等組成的。主體11定義了高壓通道Ila和噴射口 lib。針狀閥體12被包含在主體11內以打開/關閉噴射口 lib。主體11定義了背壓室11c，高壓通道Ila和低壓通道Ild與背壓室Ilc相連通。 控制閥14在高壓通道Ila和低壓通道Ild之間切換，以使高壓通道Ila與背壓室Ilc連通或者低壓通道Ild與背壓室Ilc連通。在圖1中，當致動器13被通電(energy)並且控制閥14向下移動時，背壓室Ilc與低壓通道Ild連通，以使背壓室Ilc中的燃料壓力減小。因此，施加到閥體12的背壓減小以使閥體12被打開。同時，當致動器13被斷電並且控制閥 14向上移動時，背壓室Ilc與高壓通道Ila連通，以使背壓室Ilc中的燃料壓力增加。因此，施加到閥體12的背壓增加以使閥體12被關閉。E⑶30控制致動器13來驅動閥體12。當針狀閥體12打開噴射口 lib時，高壓通道Ila中的高壓燃料通過噴射口 lib被噴射到發動機的燃燒室(未示出)中。E⑶30具有微計算機，所述微計算機基於發動機速度、發動機負荷等來計算諸如燃料噴射開始時間、燃料噴射結束時間和燃料噴射量等目標燃料噴射狀態。ECU 30向致動器13發送燃料噴射命令信號以便以這種方式驅動針狀閥體12以獲得上述目標燃料噴射狀態。ECU 30具有微計算機，所述微計算機基於從加速器位置得出的發動機負荷和發動機速度來計算目標燃料噴射狀態。例如，微計算機將關於發動機負荷和發動機速度的最佳燃料噴射狀態(燃料噴射序號、燃料噴射開始時間、燃料噴射結束時間、燃料噴射量等)存儲為燃料噴射狀態映射。然後，基於當前發動機負荷和發動機速度，參考燃料噴射狀態映射來計算目標燃料噴射狀態。然後，基於所計算的目標燃料噴射狀態，如圖2A所示，建立用 「tl」、「t2」、「Tq」表示的燃料噴射命令信號。例如，將對應於目標燃料噴射狀態的燃料噴射命令信號存儲在命令映射中。基於所計算的目標燃料噴射狀態，參考命令映射建立燃料噴射命令信號。如上面所述，根據發動機負荷和發動機速度，將燃料噴射命令信號建立為從 E⑶30到噴射器10的輸出。應該注意到，由於燃料噴射器10的老化退化，例如噴射口 lib的磨損，實際燃料噴射狀態相對於燃料噴射命令信號而改變。因此，基於由燃料壓力傳感器20檢測的壓力波形來計算噴射速率波形，以便檢測燃料噴射狀態。獲取所檢測的燃料噴射狀態和燃料噴射命令信號(脈衝啟動時間tl、脈衝停止時間t2和脈衝啟動時段Tq)之間的相關性。基於該獲取的結果，校正存儲在命令映射中的燃料噴射命令信號。因此，能夠精確地控制燃料噴射狀態，以使實際燃料噴射狀態與目標燃料噴射狀態一致。在下文中，將描述燃料壓力傳感器20的結構。燃料壓力傳感器20包括閥杆21 (測壓元件)、壓力傳感器元件22和模製IC 23。閥杆21被提供給主體11。閥杆21具有隔膜 21a，所述隔膜21a響應於高壓通道Ila中的高燃料壓力而彈性地變形。壓力傳感器元件22 被安裝在隔膜21a上，以取決於隔膜21a的彈性變形來輸出壓力檢測信號。模製IC 23包括將從壓力傳感器元件22傳輸的壓力檢測信號進行放大的放大器
6電路，並且包括傳輸壓力檢測信號的傳輸電路。主體11上具有連接器15。模製IC 23、致動器13和ECU 30通過連接到連接器15的導線16彼此電連接。將所放大的壓力檢測信號傳輸到E⑶30。對於每一個汽缸都執行這種信號通信處理。當燃料噴射開始時，高壓通道Ila中的燃料壓力開始減小。當燃料噴射結束時，高壓通道Ila中的燃料壓力開始增加。也就是說，燃料壓力的變化和噴射速率的變化具有相關性，從而能夠根據燃料壓力的變化來檢測噴射速率的變化(實際燃料噴射狀態)。校正燃料噴射命令信號，以使所檢測的實際燃料噴射狀態與目標燃料噴射狀態一致。從而可以高精度地控制燃料噴射狀態。在下文中，將參考圖2A至2C解釋噴射速率波形和由燃料壓力傳感器20檢測的壓力波形之間的相關性。圖2A示出了 ECU 30向致動器13輸出的燃料噴射命令信號。基於該燃料噴射命令信號，致動器13操作來打開噴射口 lib。也就是說，燃料噴射在噴射命令信號的脈衝啟動時間「tl」開始，並且燃料噴射在噴射命令信號的脈衝停止時間「t2」結束。在從時間「tl」 到時間「t2」的時間段「Tq」期間，噴射口 lib是打開的。通過控制時間段「Tq」來控制燃料噴射量「Q」。圖2B示出了表示燃料噴射速率變化的噴射速率波形，並且圖2C示出了表示由燃料壓力傳感器20檢測的檢測壓力變化的壓力波形。圖2D示出了壓力波形的微分值。由於壓力波形和噴射速率波形之間具有下文將要描述的相關性，因此可以根據所檢測的壓力波形估計噴射速率波形。也就是說，如圖2A所示，在噴射命令信號在時間「tl」 上升之後，燃料噴射開始，並且噴射速率在時間「R1」開始增加。當在時間「R1」之後延遲時間「Cl」過去時，檢測壓力在點「P1」處開始減小。然後，當噴射速率在時間「R2」達到最大噴射速率時，檢測壓力下降在點「P2」處停止。然後，當噴射速率在時間「R3」開始減小之後在延遲時間過去時，檢測壓力在點「P3」處開始增加。在這之後，當在時間「R4」噴射速率變為零並且實際燃料噴射結束時，檢測壓力的增加在點「P5」處停止。如上面所解釋的，壓力波形和噴射速率波形之間具有高相關性。由於噴射速率波形表示燃料噴射開始時間「R1」、燃料噴射結束時間「R4」和燃料噴射量(圖2B中的陰影部分的面積)，因此可以通過根據壓力波形估計噴射速率波形來檢測燃料噴射狀態。在下文中，將參考圖3描述用於根據壓力波形估計噴射速率波形的處理。每當執行一次燃料噴射時，就會由ECU 30的微計算機來執行圖3中所示的這種處理。在步驟SlO中，獲取燃料壓力傳感器20在單個燃料噴射期間輸出的多個檢測值。 也就是說，獲取壓力波形。在步驟S20(近似部分)，計算機計算近似下降壓力波形(P1-P2) 的近似直線「La2」。在步驟S30中，計算機計算近似上升壓力波形(P3-P5)的近似直線 「Lb2」。後面將描述線「La2」和「Lb2」的具體計算方法。在步驟S40中，計算機考慮參考壓力「Pkise」來計算參考直線「Lc」和「Ld」。參考壓力「Pbase」是從時間「tl」到時間「P1」的平均壓力。基於參考壓力「Pbase」來計算參考直線「Lc」。基於低於參考壓力「Pbase」指定值的壓力來計算參考直線「Ld」。當從「PI」 到「P2」的壓力下降Δ P越大或者燃料噴射命令時間段「Tq」越長時，該指定值就被設置得越大。在步驟S50中，計算參考線「Lc」和近似直線「La2」的交點。該交點的時間基本上與點「P1」的時間一樣。由於該交點的時間與燃料噴射開始時間「R1」具有高相關性，因此基於該交點來計算燃料噴射開始時間「R1」。在步驟S60中，計算參考線「Ld」和近似直線 「Lb2」的交點。由於該交點的時間與燃料噴射結束時間「R4」具有高相關性，因此基於該交點來計算燃料噴射結束時間「R4」。圖2B中所示的噴射速率的斜率「Ra 」與近似直線「La2」的斜率具有高相關性。考慮到這一點，在步驟S70中，基於近似直線「La2」的斜率來計算噴射速率的斜率「Ra 」。此外，圖2B中所示的噴射速率的斜率「Ri3，，與近似直線「Lb2」的斜率具有高相關性。考慮到這一點，基於近似直線「Lb2」的斜率來計算噴射速率的斜率「Rβ 」。從「Ρ1」到「Ρ2」的壓力下降ΔΡ與最大燃料噴射速率「他」之間具有高相關性。考慮到這一點，在步驟S80中，基於壓力下降Δ P來計算最大燃料噴射速率「他」。如上面所描述的，在步驟S50_S80(噴射狀態估計部分)中，計算燃料噴射開始時間「R1」、燃料噴射結束時間「R4」、噴射速率增加斜率「Ra 」、噴射速率減小斜率「Ri3 」以及最大噴射速率「他」。基於這些，估計圖2B中所示的噴射速率波形。圖4是示出了用於根據下降壓力波形計算近似直線「La2」的處理的流程圖，該處理是圖3中步驟S20的子例程。在圖5A中，實線表示下降壓力波形。在步驟S21中，從燃料壓力波形中提取下降壓力波形。具體地說，如圖5A中所示， 提取與近似範圍「Ta」相對應的壓力波形的壓力值。圖6是示意地示出多個提取的壓力值 「Dl」_ 「D11」的圖。圖6的縱軸表示燃料壓力(檢測值)。圖6的橫軸表示過去的時間。 以指定的採樣間隔檢測壓力值「Dl」_ 「D11」。在噴射命令信號「tl」之後當指定的時間(噴射延遲時間)已經過去時，建立近似範圍「Ta」的開始點。在開始點之後當閥體12升起所需要的指定時間段已經過去時，建立近似範圍「Ta」的結束點。可替換地，如圖2D所示，計算壓力波形的微分值。在輸出噴射命令信號「tl」之後，當微分值第一次變得小於第一閾值「TH1」時，建立近似範圍「Ta」的開始點。然後，當微分值變得大於第二閾值「TH2」時，建立近似範圍「Ta」的結束點。在步驟S22(第一近似部分)中，用最小二乘法將所提取的壓力值「Dl」_ "Dl 1" 近似為最小二乘近似線「Lai」。圖5A中的虛線和圖6中的實線與最小二乘近似線「Lai」 對應。在圖5B中，波形「Deri」表示壓力波形的微分值的變化。在步驟S22中計算的直線 「Lai」的斜率與近似範圍「Ta」中的微分值「Deri」的平均值「Avel」相對應。換言之，下降壓力波形的切線的斜率的平均值與微分值「Deri」的平均值「Avel」相對應。在步驟S23(加權部分)中，對於每一個值「Dl」_ 「D11」，根據每個值和最小二乘近似線「Lai」之間的距離(差距「el」_ 「ell」)來計算權重「wl」_ 11」。具體地說，當差距「el」- 「ell」越大時，設置的權重「wl」- 「wll」就越大。差距「el」_ 「ell」與權重 "wl"- 「wl 1」是成比例的。在步驟S24(加權部分)中，將所計算的權重「wl 」- 「wl 1」分別施加到值「Dl」- 「D11」。具體地說，值「Dl」- 「D11」的每一個乘以權重「wl」- 「wll」中的每一個，來計算加權值「Dwl」- 「Dwll」。因此，在如圖6所示的示例中，對於值「D3」和 「D8」，差距「e3」和「e8」相對較大，用這樣的方式對值「D3」和「D8」進行加權以使相對於最小二乘近似線「Lai」的差距變得更大。在步驟S25(第二近似部分)中，用最小二乘法將所加權的值「Dwl」_ 「Dwll」近似為加權的近似線「La2」。在圖6中，用虛線來表示加權的近似線「La2」。
如上，通過將線「Lai，，校正為線「La2」，圖6中的實線被校正為虛線。值「D3」和 「D8」與線「La2」之間的差距減小。在圖5A中，用這樣的方式校正線「Lal」，以使線「Lai」 接近值「Da」和「Db」。因此，如箭頭"Yl，，和「Y2」所示，校正線"Lal 」。同時，在圖6 的壓力值「D1」、「D2」、「D5」、「D6」、「D10」和「D11」 中，雖然在值「D1」、 「D2」、「D10」、「D11」和加權近似線「La2」之間的差距增加了，但是在值「D5」、「D6」和線「La2」 之間的差距減小了。壓力值「D1」、「D2」、「D10」、「D11」位於遠離最小差距值點「Pd」的位置， 而壓力值「D5」、「D6」位於點「Pd」附近的位置。在圖5A中，線「Lal」不是遠離點「Pd」附近移動，而是遠離壓力值「Dc」和「Dd」移動。在圖5B中，波形「Der2」表示由加權值「Dwl」- 「Dwll」說明的波形的微分值的變化。在步驟S25中計算的直線「La2」的斜率與在近似範圍「Ta」中微分值「Der2」的平均值 「Ave2」相對應。換言之，由加權值「Dwl」- 「Dwll」表示的波形上的切線的斜率的平均值與微分值「Der2」的平均值「Ave2」相對應。微分值「Der2」的平均值「Ave2」比微分值「Deri」 的平均值「Avel」小。也就是說，加權近似線「La2」的斜率比最小二乘直線「Lal」的斜率小。在下降壓力波形上的最小微分值點「Pd」處，切線的斜率最小。值「Da」和「Dc」之間以及值「Db」和「Dd」之間的壓力波形的斜率相對較大。因此，線「Lal 」的斜率比點「Pd」 處切線的斜率大。同時，如上面所描述的，由於校正加權近似線「La2」的斜率，所以線「La2」 的斜率接近於點「Pd」處的切線「LaO」的斜率。圖3中的步驟S30的子例程也以與步驟S20中的處理相同的方式被執行。也就是說，從上升壓力波形中提取壓力值，並且用最小二乘法將這些壓力值近似到最小二乘近似線「Lbl」(第一近似部分)。然後，對於每個壓力值，計算權重，並且將該權重施加到每個壓力值。然後，將加權的值近似到加權近似線「La2」(第二近似部分)。加權近似線「La2」接近於點「Pd」處的切線「LbO」。最小二乘近似線「Lbl」的斜率比切線「LbO」的斜率小。同時，由於校正加權近似線「Lb2」的斜率以使得該斜率比線「Lbl」 的斜率大，所以線「Lb2」比線「Lbl」更接近於切線「LbO」。如上面所描述的，根據本實施例，最小二乘近似線「Lal」被校正到加權近似線 「La2」。加權近似線「La2」接近於點「Pd」處的切線「LaO」。對於上升壓力波形，可以計算接近於切線「LbO」的加權近似線「Lb2」。由於通過下降壓力波形和上升壓力波形的近似線 「La2」和「Lb2」的方法來計算燃料噴射開始時間「R1 」、燃料噴射結束時間「R4」、斜率「R α，， 以及斜率「R3 」，所以可以高精確度地估計燃料噴射速率波形(燃料噴射狀態)。[第二實施例]在上面的第一實施例中，在步驟S23中基於差距「el」- 「ell」來計算權重 "wl"- "wll，，。根據第二實施例，基於每個壓力值「Dl」_ 「D11」的檢測時間和點「Pd」的出現時間「tPd」之間的時間差來計算權重「wl」- 「wll」。在圖6中，值「D5」和「D6」的權重比值「D1」、「D2」、「D10」和「D11」的權重大。在圖5A中，值「Da」和「Db」的權重比值「Dc」 和「Dd」的權重大。圖7是示出用於計算下降壓力波形的近似線的處理的流程圖。在步驟S21和步驟 S22中，用最小二乘法將下降壓力波形的壓力值「D1」-「D11」近似成最小二乘近似線「Lal」。在步驟S23a(加權部分)中，計算點「Pd」的出現時間「tPd」。在步驟S2!3b (加權部分)中，對於每個值「Dl」_ 「D11」，根據壓力值「Dl」_ 「D11」的檢測時間和所述出現時間「 tPd」之間的時間差來計算權重「wl，，- 「wl 1，，。具體地說，時間差越小，設置的權重 "wl"- 「wll，，越大。時間差與權重「wl，，- 「wll，，成反比。在步驟S24(加權部分)中，將在步驟S2!3b中所計算的權重「wl」- 「wll」分別地施加到值「Dl」- 「D11」上。具體地說，值「Dl」- 「D11」中的每一個乘以權重「wl」- "wll" 中的每一個，來計算加權值「Dwl，，- "Dwl 1 」。在步驟S25(加權的近似部分)中，用最小二乘法將加權值「Dwl」_ 「Dwll」近似成加權的近似線「La2」。如上，將最小二乘近似線「Lai」校正成加權的近似線「La2」。如圖5A中的箭頭 "Yl，，和「Y2」所示，校正直線「Lai，，以接近於切線「LaO」。同樣，用與圖7中所示的處理相同的方式將上升壓力波形近似成直線。也就是說， 用最小二乘法將上升壓力波形的壓力值近似成最小二乘近似線「Lbl」。然後，計算上升壓力波形上最大微分值點「Pe」的出現時間「tPe」。然後，對每個壓力值加權。將這些加權值近似成加權的近似線。如上，將最小二乘近似線「Lai」校正成加權的近似線「La2」。校正線 「Lai」以接近於切線「LbO」。同樣在第二實施例中，對於下降壓力波形，可以計算近似線，所述近似線接近於點 「Pd」處的切線「LaO」。對於上升壓力波形，可以計算近似線，所述近似線接近於點「Pe」處的切線「LbO」。由於用下降壓力波形和上升壓力波形的近似線的方法來計算燃料噴射開始時間「R1」、燃料噴射結束時間「R4」、斜率「Ra，，以及斜率「R3 」，所以可以高精確度地估計燃料噴射速率波形(燃料噴射狀態)。[其他實施例]本發明不限於上面所描述的實施例，而是可以例如用如下的方式來執行。此外，可以組合每個實施例的特性配置。可以將燃料壓力傳感器20安排在燃料供應通道的任何位置上，所述燃料供應通道在共軌42的出口 4 和噴射口 lib之間。例如，可以將燃料壓力傳感器20安排在連接共軌42和燃料噴射器10的高壓管42b中。高壓管42b和主體11中的高壓通道Ila與本發明的燃料供應通道相對應。在第一實施例中，即使差距是相等的，也可以根據諸如燃料溫度和燃料屬性等的參數來改變權重。同樣在第二實施例中，即使時間差是相等的，也可以根據諸如燃料溫度和燃料屬性等的參數來改變權重。
權利要求
1.一種燃料噴射狀態檢測器，其被應用於燃料噴射系統，在所述燃料噴射系統中，燃料噴射器(10)噴射在蓄壓器0 中蓄壓的燃料，所述燃料噴射狀態檢測器包括燃料壓力傳感器(20)，檢測燃料供應通道中的燃料壓力，所述燃料供應通道從所述蓄壓器G2)到所述燃料噴射器的噴射口(lib)；近似部分(S20)，用於將下降壓力波形或上升壓力波形近似成直線，所述下降壓力波形和所述上升壓力波形是由所述燃料壓力傳感器檢測的壓力波形的一部分，所述下降壓力波形表示由於所述噴射口(lib)的打開而引起的減少的燃料壓力，所述上升壓力波形表示由於所述噴射口(lib)的關閉而引起的增加的燃料壓力；以及噴射狀態估計部分(S50-S80)，用於基於由所述近似部分近似的所述直線來估計燃料噴射狀態，其中所述近似部分包括第一近似部分(S22)，用於用最小二乘法將表示所述下降壓力波形或者所述上升壓力波形的多個燃料壓力值近似成為最小二乘近似線；加權部分(SM)，用於將權重(wl-舊)施加到所述燃料壓力值上，當所述燃料壓力和所述最小二乘近似線之間的差距越大時，所述權重被設置得越大；以及第二近似部分(S25)，用於用最小二乘法將具有所述權重的所述燃料壓力值近似成為加權的近似線。
2.一種燃料噴射狀態檢測器，其被應用於燃料噴射系統，在所述燃料噴射系統中，燃料噴射器(10)噴射在蓄壓器0 中蓄壓的燃料，所述燃料噴射狀態檢測器包括燃料壓力傳感器(20)，檢測燃料供應通道中的燃料壓力，所述燃料供應通道從所述蓄壓器G2)到所述燃料噴射器的噴射口(lib)；近似部分(S20)，用於將下降壓力波形或上升壓力波形近似成直線，所述下降壓力波形和所述上升壓力波形是由所述燃料壓力傳感器檢測的壓力波形的一部分，所述下降壓力波形表示由於所述噴射口(lib)的打開而引起的減少的燃料壓力，所述上升壓力波形表示由於所述噴射口(lib)的關閉而引起的增加的燃料壓力；以及噴射狀態估計部分(S50-S80)，用於基於由所述近似部分近似的所述直線來估計燃料噴射狀態，其中所述近似部分包括計算部分(S23a)，用於計算最小微分值點(Pd)，在所述最小微分值點(Pd)處，所述下降壓力波形的斜率最小，或者用於計算最大微分值點(Pe)，在所述最大微分值點(Pe)處， 所述上升壓力波形的斜率最大，加權部分(SM)，用於將權重(wl-舊)施加到所述燃料壓力值上，當所述燃料壓力越接近所述最小微分值點(Pd)或所述最大微分值點(Pe)時，所述權重被設置得越大；以及加權的近似部分(S25)，用於用最小二乘法將具有所述權重的所述燃料壓力值近似成為加權的近似線。
全文摘要
燃料噴射狀態檢測器包括第一近似部分(S22)，該第一近似部分用最小二乘法將表示下降壓力波形或上升壓力波形的多個燃料壓力值(D1-D11)近似為最小二乘近似線(La1)；以及加權部分(S24)，該加權部分將權重(w1-w11)施加到燃料壓力值。當燃料壓力和最小二乘近似線之間的差距越大時，設置的權重就越大。然後，用最小二乘法將加權的值(Dw1-Dw11)近似成為加權的近似線(La2)。
文檔編號F02D41/40GK102410099SQ20111028731
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月15日 優先權日2010年9月17日
發明者高島祥光 申請人:株式會社電裝