CN100373037C - 共轨燃油喷射系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制共轨(2)内的燃油压力的控制单元(5)，包括用于检测共轨内燃油压力的压力传感器(26)、用于计算共轨燃油压力的推测的减小量(PC1)的减小量推测模块(51)、以及第一判定模块(52)，该第一判定模块(52)用于对共轨燃油压力的检测的减小量(PC2)与推测的减小量(PC1)进行比较，以便判定在来自压力传感器(26)的输出中是否有任何异常状态。因此，即使在引擎操作期间，也可以检测压力传感器的故障以及在来自压力传感器的输出中包括的任何异常状态。

Description

共轨燃油喷射系统
技术领域
本发明涉及一种共轨燃油喷射系统，尤其涉及一种检测系统，其用于检测压力传感器的故障或来自压力传感器的有关共轨内的共轨压力(燃油压力)的异常输出。
背景技术
在一个用于内燃机的共轨燃油喷射系统中，以这样一种方式控制高压泵的排出燃油量，即一个由压力传感器检测到的共轨燃油压力的检测压力“PCi”变成与共轨燃油压力的目标压力“PC0”相等，对其判定取决于引擎的操作条件。
在由于任何原因(例如，放大器的故障，该放大器放大该检测信号并将放大信号提供给ECU)而改变输入到电子控制单元(ECU)的共轨燃油压力的检测压力“PCi”的情况下，控制这一异常检测压力“PCi”以与目标压力“PC0”一致。因此，就会出现一个缺陷，其中，从喷射器中喷射的实际燃油喷射量“Qi”也许会与目标燃油喷射量“Q0”不同。
参照图6A解释由来自燃油压力传感器的异常输出引起的缺陷。
当正确操作该共轨燃油压力传感器时，即其输出(检测燃油压力“PCi”)处于正常状态时，来自压力传感器的输出按照图6A中的直线A变化。
当来自共轨燃油压力传感器的输出(检测燃油压力“PCi”)变得异常时，该输出就会变得高于在正常操作中的输出，如图6A中直线B所示，或者该输出就会变得低于在正常操作中的输出，如图6A中的直线C所示。
如图6A中的直线B所示，当来自共轨燃油压力传感器的输出高于在正常状态中的输出时，以这样一种方式控制高压泵的排出量，即检测共轨燃油压力“PCi”会变成与目标共轨燃油压力“PC0”相等。因此就会出现一个缺陷，其中，既然实际共轨燃油压力“JP”将变得低于目标共轨燃油压力“PC0”，则从喷射器中喷射的实际燃油喷射量“Qi”将会变得小于目标燃油喷射量“Q0”。
另一方面，如图6A中的直线C所示，当来自共轨燃油压力传感器的输出低于在正常状态中的输出时，同样地以这样一种方式控制高压泵的排出量，即检测共轨燃油压力“PCi”会变成与目标共轨燃油压力“PC0”相等。因此就会出现一个缺陷，其中，既然实际共轨燃油压力“JP”将变得高于目标共轨燃油压力“PC0”，则从喷射器中喷射的实际燃油喷射量“Qi”将会变得大于目标燃油喷射量“Q0”。
在其中一个现有技术中，例如，日本专利公开NO.2003-222045，在引擎操作停止之后所经过的某一时间周期之后，在引擎重新启动时检测一个共轨燃油压力“PCi”。为了检测共轨燃油压力传感器的可能的故障，判定在高压泵启动其操作之前所检测的共轨燃油压力“PCi”是否在预定的外界压力范围内。该技术基于一个假设，即在引擎操作停止之后所经过的某一时间周期之后，实际共轨压力“JP”将会减小到外界压力。
可以进行以上对共轨燃油压力传感器的故障(包括一种在来自压力传感器的输出中的异常状态)的检测，然而，这仅仅是在共轨燃油压力大约为外界压力时(低压侧)才可以。当共轨压力处于高压侧时，在以上检测过程中不可能检测共轨燃油压力传感器的故障。
此外，必须在停止引擎操作期间(即，在高压泵启动其操作之前)执行以上检测过程。
因此，就不可能在引擎操作期间，在以上检测过程里检测共轨燃油压力传感器的故障。
特别是，近年来，在机动车辆中提供了催化剂(例如DPF)来进一步提高废气的净化。在实际燃油喷射量“Qi”异常地偏离目标燃油喷射量“Q0”的情况下，就会引起对催化剂的损害(例如，由于一个过度上升的高温而引起催化剂中的裂化，由于缺油而引起催化剂效果降低)。因此，有必要尽可能早地检测共轨燃油压力传感器的故障，以便可以在早期就处理实际燃油喷射量“Qi”的异常状态。为了实现该目的，就需要检测共轨燃油压力传感器的故障，即使是在其中共轨压力处于高压侧的引擎操作期间。
发明内容
考虑到以上问题提出本发明。因此，本发明的一个目的是提供一种用于内燃机的共轨燃油喷射系统，根据该系统可以检测共轨燃油压力传感器的故障(包括来自压力传感器的输出的异常状态)，即使是在其中共轨压力处于高压侧的引擎操作期间。
根据本发明的特征，一个用于控制共轨内燃油压力的控制单元包括用于检测共轨内燃油压力的压力传感器、用于计算推测的共轨燃油压力减小量的减小量推测模块、以及用于比较检测的共轨燃油压力减小量与推测的减小量的第一判定模块，以便判定在来自压力传感器的输出内是否存在任何异常状态。
因此，即使在引擎操作期间，也可以检测压力传感器的故障或在来自压力传感器的输出内存在的任何异常状态。
根据本发明的另一个特征，比较所检测的共轨燃油压力的减小量与推测的减小量的预定正常范围，并且当检测的减小量小于或大于预测的减小量的预定正常范围时检测出该异常状态。
因此，即使在引擎正在操作的期间，即在燃油喷射系统带有高燃油压力进行操作期间，也可以检测“缺少燃油喷射”和“燃油喷射过度”的异常状态。
根据本发明的另一个特征，在燃油喷射系统中提供燃烧结果检测传感器(例如，一个废气温度传感器)。燃油喷射系统的控制单元还包括一个燃烧结果推测模块，用于以燃油喷射量为基础计算表示引擎内燃烧结果的推测值(例如，推测的废气温度)。第二判定模块比较燃烧结果检测传感器的检测值(例如，检测的废气温度)与推测值(例如，推测的废气温度)，以便判定在燃油喷射量中是否存在任何异常状态。
燃油喷射系统的控制单元还包括一个总体判定模块，它以第一和第二判定模块的判定为基础，来识别其中出现异常状态的部分。
因此，总体判定模块可以判定在压力传感器中出现了异常状态(“缺少燃油喷射”或“燃油喷射过度”)，或者可以判定除正常燃油喷射以外，在某处出现了燃油泄漏。
附图简述
根据以下参照附图所进行的详细描述，本发明的上述或其他目的、特征和优势将会变得更为明显。在附图中：
图1是一个根据本发明第一实施例的用于内燃机的共轨燃油喷射系统的示意图；
图2是显示一个喷射器的示意性横截面图；
图3是显示检测共轨燃油压力传感器的故障的流程的方框图；
图4是推测废气温度的说明图；
图5是显示当检测到故障时的判定结果和将采取的行动的图；
图6A是显示在所检测的共轨燃油压力与实际共轨燃油压力之间的关系的曲线图；
图6B是显示在所检测的共轨燃油压力减小量“PC2”与推测的共轨燃油压力减小量“PC1”之间的比较的图；
图6C是显示在各个情况中的“ΔPC”值的图。
具体实施方式
(第一实施例)
以下参照图1到6解释应用本发明的共轨燃油喷射系统的一个实施例。首先，参照图1到2解释共轨燃油喷射系统的基本结构。
共轨燃油喷射系统是一种用于向柴油机1喷射燃油的系统，其包括一个共轨2、多个喷射器3、一个供油泵4、一个电子控制单元5(以下还称为ECU)等。
引擎1具有多个汽缸并运行于吸入冲程、压缩冲程、爆发冲程、排气冲程这四个循环周期中。作为一个实例，图1的引擎1作为一个4汽缸引擎被示出。还可以使用具有不同数量汽缸的任何其他类型的引擎。
共轨2是一个蓄积室(轨道)，用于蓄积将被供应到喷射器3的高压燃油。共轨2通过燃油管6(高压燃油管道)连接到供油泵4，以使能够蓄积与燃油喷射压力相对应的共轨压力的高压燃油。
从喷射器3泄漏的燃油通过泄漏管线7(燃油回流管道)返回到油箱8。
在连接共轨2和油箱8的燃油排出管线9(燃油回流管道)中提供一个限压器。限压器11是一个压力安全阀，当共轨2中的燃油压力超出一个上限预设压力时，打开该压力安全阀的一个小槽，以使可以将燃油压力保持在低于该上限预设压力的压力。
将喷射器3安装到引擎1的各个汽缸，往这些汽缸中喷射燃油。在多个高压燃油管线的下游一侧提供喷射器3，这些高压燃油管线是共轨2的分岔，以使喷射器将共轨2内蓄积的高压燃油喷射到各个汽缸当中。稍后将进一步解释喷射器3的具体结构。
供油泵4包括一个用于从油箱8中吸入燃油到供油泵4的进油泵、一个高压泵，该高压泵用于加压从油箱8吸入的燃油并将加压的高压燃油泵出到共轨2。如图1所示，由公共凸轮轴12操作该进油泵和高压泵，由引擎1的曲轴13驱动该凸轮轴12旋转。
供油泵4还包括一个泵控制阀14(以下还称为吸入控制阀(SCV))，用于调节将被吸入到高压泵当中的燃油量，其中通过利用ECU5所操作的SCV14调节燃油量来控制共轨2内的燃油压力。
(喷射器3的具体结构)
参照图2解释喷射器3的结构以及操作。
喷射器3是双阀门型的，其中，通过利用电磁阀32控制压力控制室31(背压室)内的燃油压力来操作针头33。当从ECU5向电磁阀32提供一个用于燃油喷射的指令信号(ON信号)时，电磁阀32的阀元件32a上升，与此同时打开一个排出孔34，以使降低压力控制室31内的燃油压力。通过一个进入孔35从共轨2往压力控制室31中提供高压燃油。然而，由于排出孔34的内径大于进入孔35的内径，所以如上所述，当排出孔打开时，压力控制室31内的燃油压力将会降低。
当压力控制室31内的燃油压力降低至低于阀门打开压力的值时，针头33开始向上移动。当针头33与喷管座36分离时，喷管室37变为和喷管体38内形成的燃油喷射口38a连通，以使将从燃油喷射口38a喷射被提供到喷管室37内的高压燃油。随着针头上升，燃油喷射速率提高。
当从ECU5提供的用于燃油喷射的指令信号(ON信号)终止时(即提供一个OFF信号)，电磁阀32的阀元件32a开始向下运动。当阀元件32a关闭排出孔34时，压力控制室31内的燃油压力上升。当压力控制室31内的燃油压力上升至高于阀门关闭压力的值时，针头33开始向下移动。当针头33变为坐在喷管座36上时，切断喷管室37与燃油喷射口38a之间的连通以停止从燃油喷射口38a喷射燃油。
(ECU的结构)
由一个众所周知的微型计算机形成ECU5，该微型计算机包含用于执行控制处理和计算处理的CPU、存储设备(存储器，例如ROM、辅助RAM、EEPROM、RAM等)、输入电路、输出电路、电源电路等。在该实施例中，电子驱动单元(EDU)集成于ECU5内。然而，可以独立于ECU5提供EDU。EDU包括一个用于驱动喷射器3的喷射器驱动电路、一个用于驱动供油泵4的SCV14的SCV驱动电路。
ECU5以来自传感器的输入信号(那些有关表示引擎1的操作状态的引擎参数的信号，包括车辆驾驶员的驾驶状态)为基础执行多种计算处理。
连接到ECU5的是一个用于检测由加速踏板所操作的节流阀的打开程度的加速度传感器21、一个用于检测引擎转速和曲柄转角的转速传感器22、一个用于检测被带入引擎1内的新鲜空气的温度(外界温度)的吸入空气温度传感器23、一个用于检测吸入空气量的气流计24，一个用于检测来自引擎1的废气温度的废气温度传感器25，一个用于检测共轨2内燃油压力的共轨燃油压力传感器26，一个用于检测将被提供到喷射器3的燃油的温度的燃油温度传感器27，以及另一个用于检测引擎1的另一个操作状态的传感器28。
ECU5以ROM内存储的程序(映射、计算公式等)和读入RAM中的引擎参数为基础，对每一次燃油喷射执行对喷射器3的驱动控制(燃油喷射控制)以及对供油泵4的SCV14的驱动控制(打开程度控制)。
ECU5包括一个关于目标燃油喷射量的计算模块41以及另一个关于目标燃油喷射定时的计算模块42，作为用于驱动喷射器3的控制程序。
ECU5还包括关于目标燃油压力的计算模块43作为用于驱动SCV14的控制程序(用于控制供油泵4的排出压力的控制程序)。
关于目标燃油喷射量的计算模块41是一个控制程序，ECU5根据该程序计算与当前操作状态相对应的目标燃油喷射量“Q0”，计算用于获得目标燃油喷射量“Q0”的喷射器驱动时间，并产生一个燃油喷射信号，用于在以上喷射器驱动时间内(用于燃油喷射的ON信号的时间周期)影响燃油喷射。
关于目标燃油喷射定时的计算模块42是一个控制程序，ECU5根据该程序，计算一个用于在依赖于当前操作状态的理想点火定时(预期的目标点火定时)启动燃油点火的基本喷射定时“T”，计算一个用于在以上基本喷射定时“T”启动燃油喷射的喷射指令定时，并在喷射指令定时产生一个喷射器驱动电路的喷射启动信号(用于燃油喷射的ON信号)。
关于目标燃油压力的计算模块43包括一个用于计算依赖于当前操作状态的目标共轨燃油压力“PC0”(共轨的燃油供应压力)的计算模块，以及一个用于计算SCV14的打开程度的压力控制模块，利用其控制共轨燃油压力传感器26所检测到的共轨压力“PCi”以变为等于(或接近于)以上目标共轨燃油压力“PC0”。然后，该关于目标燃油压力的计算模块43产生一个SCV驱动电路的阀门打开信号(例如PWM信号)，以使在SCV14中可以实际获得由压力控制模块计算的打开程度。
(第一实施例的特征)
ECU5还包括一个故障检测模块50，用于检测在引擎1操作期间，在共轨燃油压力传感器26内是否发生任何故障。参照图3到6解释该故障检测模块的结构。
故障检测模块50包括一个减小量推测模块51(相当于图3中的压力模型)、第一判定模块52、一个燃烧结果推测模块53(相当于图3中废气温度的推测)、第二判定模块54、总体判定模块55以及一个驱动模块56。
(减小量推测模块51)
减小量推测模块51是一个用于计算共轨压力的推测减小量“PC1”的程序，其由于喷射器3的燃油喷射而出现。
由喷射器3的燃油喷射引起的共轨压力减小量依赖于目标喷射量“Q0”、喷射器驱动时间、目标共轨燃油压力“PC0”、引擎转速、供油泵4的凸轮转角、以及燃油温度而改变。减小量推测模块51基于以上在预定曲柄转角范围内的各个值计算共轨压力的推测减小量“PC1”。
预定的曲柄转角范围是在其中在喷射器3执行燃油喷射的曲柄转角的范围，即，它是从BTDC30℃A到ATDC60℃A的曲柄转角范围的一部分(BTDC：在上止点前，ADTC：在上止点后，CA：曲柄转角)。
(第一判定模块52)
第一判定模块52是一个用于判定在共轨燃油压力传感器26内是否发生故障的程序，它以由共轨燃油压力传感器26所检测的检测减小量“PC2”与由减小量推测模块51所计算的推测减小量“PC1”之间的差压“ΔPC”为基础进行判定。
解释两个计算差压“ΔPC”的实例。
(通过直接比较的第一实例)
通过在燃油喷射之前不久(或者在燃油喷射启动时)，从由共轨燃油压力传感器26读入到ECU5的检测量“PCi_ini”中减去在预定曲柄转角范围内(在其中，在喷射器3执行燃油喷射)的检测量“PCi”当中的最小值PCi_min，来计算减小量“PC2”。通过从以上所获得的减小量“PC2”中减去由减小量推测模块51所计算的推测减小量“PC1”来计算差压“ΔPC”。
(通过间接比较的第二实例：图3所示实例)
首先读取在预定曲柄转角范围内(在其中，在喷射器3执行燃油喷射)的检测量“PCi”当中的最小值PCi_min。然后，通过从在燃油喷射之前不久(或者在燃油喷射启动时)检测的共轨燃油压力PCi_ini中减去推测的减小量“PC1”来计算共轨燃油压力的一个推测最小值“YP”。通过从检测量的最小值“PCi_min”中减去共轨燃油压力的推测最小值“YP＇”来计算差压“ΔPC”。
当共轨燃油压力传感器26正确操作时，即其输出(检测燃油压力“PCi”)在正常状态下时，该输出对应于图6A中的直线A。
当来自共轨燃油压力传感器26的输出变得异常时，该输出就会变为高于正常操作，如图6A中的直线B所示，或者该输出就会变为低于正常操作，如图6A中的直线C所示。
当来自共轨燃油压力传感器26的输出在正常状态下时，如图6A中的直线A所示，由于实际共轨燃油压力“JP”与目标共轨燃油压力“PC0”一致，所以从喷射器3中喷射的实际燃油喷射量“Qi”与目标燃油喷射量“Q0”一致。
结果，检测的减小量“PC2”变成基本上与推测的减小量“PC1”相等，如图6B的中间部分所示，因而通过从检测的减小量“PC2”中减去推测的减小量“PC1”而计算的差压“ΔPC”变成几乎为零，如图6C的中间部分所示。
当来自共轨燃油压力传感器26的输出高于在正常状态下的输出时，如图6A中直线B所示，以这样一种方式控制高压泵的排出量，即，检测共轨燃油压力“PCi”可以变为等于或接近于目标共轨燃油压力“PC0”。因此就会出现一个缺陷，其中，由于实际共轨燃油压力“JP”将会变为低于目标共轨燃油压力“PC0”，所以从喷射器3喷射的实际燃油喷射量“Qi”将会变得小于目标燃油喷射量“Q0”。
因此，检测的减小量“PC2”变得小于推测的减小量“PC1”，如图6B中左手部分所示，因而通过从检测的减小量“PC2”中减去推测的减小量“PC1”而计算的差压“ΔPC”在负方向上变大，如图6C中左手部分所示。
另一方面，当来自共轨燃油压力传感器26的输出低于在正常状态下的输出时，如图6A中直线C所示，同样地以这样一种方式控制高压泵的排出量，即检测共轨燃油压力“PCi”可以变为等于或接近于目标共轨燃油压力“PC0”。因此就会出现一个缺陷，其中，由于实际共轨燃油压力“JP”将会变为高于目标共轨燃油压力“PC0”，所以从喷射器3喷射的实际燃油喷射量“Qi”将会变得大于目标燃油喷射量“Q0”。
因此，检测的减小量“PC2”变得大于推测的减小量“PC1”，如图6B中右手部分所示，因而通过从检测的减小量“PC2”中减去推测的减小量“PC1”而计算的差压“ΔPC”在正方向上变大，如图6C中右手部分所示。
如上所述，通过使用从检测的减小量“PC2”中减去推测的减小量“PC1”而计算的差压“ΔPC”，能够判定来自共轨燃油压力传感器26的输出是否处于正常状态下，来自共轨燃油压力传感器26的输出是否高于在正常状态下的输出，或来自共轨燃油压力传感器26的输出是否低于在正常状态下的输出。
当检测的减小量“PC2”小于推测的减小量“PC1”的正常范围(阈值范围)时，即当差压“ΔPC”在阈值范围的负侧时，第一判定模块52判定来自共轨燃油压力传感器26的输出处于“缺少燃油喷射”的异常状态下。以类似的方式，当检测的减小量“PC2”大于推测的减小量“PC1”的正常范围(阈值范围)时，即当差压“ΔPC”在阈值范围的正侧时，第一判定模块52判定来自共轨燃油压力传感器26的输出处于“燃油喷射过度”的异常状态下。
(燃烧结果推测模块53)
如同以上所描述的，共轨燃油喷射系统具有用于检测引擎1的废气温度的废气温度传感器25，这是有关检测受喷射器3的燃油喷射影响的引擎1内燃烧结果的燃烧结果检测模块的一个实例。
燃烧结果推测模块53是一个用于以喷射器3的燃油喷射量为基础，计算从引擎1发出的废气的推测的废气温度“TG1”的程序。
可以根据从喷射器3所喷射的燃油喷射量、吸入到引擎1中的新鲜吸入空气量(根据EGR量(废气重复循环量)而改变)以及新鲜吸入空气的温度来推测废气温度。
参照图4来解释一个通过燃烧结果推测模块53计算推测的废气温度“TG1”的实例。
ECU5作为一个用于计算推测的废气温度“TG1”的模块，其包括一个基本温度推测模块61、一个吸入空气量调节模块62以及一个吸入空气温度调节模块63。
基本温度推测模块61是一个程序，如图4上部所示，其用于以一个表示目标燃油喷射量“Q0”(相当于图4中的指令燃油喷射量)与引擎转速之间关系的映射，以及计算公式为基础来计算废气的基本推测温度。
如图4中间部分所示，吸入空气量调节模块62具有一个基本吸入空气量计算模块62a，它以一个表示目标燃油喷射量“Q0”(相当于图4中的指令燃油喷射量)与引擎转速之间关系的映射和计算公式为基础来计算基本新鲜吸入空气量。吸入空气量调节模块62还包括一个吸入空气量比率计算模块62b，其通过对由以上基本吸入空气量计算模块62a所计算的基本新鲜吸入空气量与气流计24所检测的实际吸入空气量进行比较，来计算新鲜吸入空气比率(将被吸入各个汽缸的吸入空气内所包含的新鲜空气的比率)。吸入空气量调节模块62是一个用于以根据吸入新鲜空气比率的映射和公式为基础计算新鲜空气量调节系数的程序。
吸入空气温度调节模块63是一个用于计算外界温度调节系数的程序，该计算以根据由吸入空气温度传感器23所检测的新鲜吸入空气的温度的映射和公式为基础进行。
燃烧结果推测模块53通过用新鲜空气量调节系数和外界温度调节系数来调节由基本温度推测模块61计算的废气的基本推测温度来计算推测的废气温度“TG1”，所述新鲜空气量调节系数是由吸入空气量调节模块62计算的，所述外界温度调节系数是由吸入空气温度调节模块63计算的。
(第二判定模块54)
第二判定模块54是一个程序，其用于以在由废气温度传感器25所检测的检测废气温度“TGi”与由燃烧结果推测模块53所计算的推测废气温度“TG1”之间的差值“ΔTG”为基础，来判定燃油喷射量是否处于正常状态。
在第一判定模块52判定来自共轨燃油压力传感器26的输出处于“燃油喷射过度”的异常状态时，控制燃烧结果推测模块53和第二判定模块54以启动它们的操作。
当检测的废气温度“TGi”与推测的废气温度“TG1”之间的差值“ΔTG”处于正常操作范围内(在阈值范围内)时，第二判定模块54判定燃油喷射处于正常状态下。然而，当检测的废气温度“TGi”高于推测的废气温度“TG1”的正常操作范围(阈值范围)时，第二判定模块54判定燃油喷射处于“燃油喷射过度”的异常状态。
总体判定模块55是一个程序，用于基于和/或通过比较在第一和第二判定模块52和54的判定，来识别异常操作(其中发生异常操作的部分)。总体判定模块55输出控制信号到驱动模块56，其中，响应于识别的异常操作而执行一个步骤，如图5所示。
(在第一判定模块52判定“缺少燃油喷射”时)
参照图5进一步解释总体判定模块55的操作。
如同以上所描述的，当检测的减小量“PC2”小于推测的减小量“PC1”的正常范围(阈值范围)时(即，当差值“ΔPC”处于阈值范围的负侧时)，第一判定模块52判定来自共轨燃油压力传感器26的输出处于“缺少燃油喷射”的异常状态下(图5中的52a)。在这种情况下，总体判定模块55也判定由于共轨燃油压力传感器26的故障而导致“缺少燃油喷射”(图5中的55a)，并通过一个像灯那样的显示模块(未显示)向车辆驾驶员指示“由于缺少燃油喷射而引起故障”(图5中的56a)。
(在第一和第二判定模块52和54判定“燃油喷射过度”时)。
当检测的减小量“PC2”大于推测的减小量“PC1”的正常范围(阈值范围)时(即，当差值“ΔPC”处于阈值范围的正侧时)，第一判定模块52判定来自共轨燃油压力传感器26的输出处于“燃油喷射过度”的异常状态下(图5的52b)。然后，第二判定模块54启动其操作，并且当检测的废气温度“TGi”高于推测的废气温度“TG1”的正常操作范围(阈值范围)时，判定燃油喷射处于“燃油喷射过度”的异常状态下(图5的54b)。
当第一和第二判定模块都判定“燃油喷射过度”时，控制实际燃油喷射量“Qi”使其高于目标燃油喷射量“Q0”。因此，总体判定模块55也判定由于共轨燃油压力传感器26的故障而引起“燃油喷射过度”(图5中的55b)，并通过一个像灯那样的显示模块(未显示)向车辆驾驶员指示“由于燃油喷射过度而引起故障”(图5中的56b)，与此同时，为了将进一步的限制应用到目标燃油喷射量“Q0”的上限，执行控制(图5中的56b)。
(当第一判定模块52判定“燃油喷射过度”而第二判定模块54判定“正常状态”时)
与以上操作的方式类似，当检测的减小量“PC2”大于推测的减小量“PC1”的正常范围(阈值范围)时(即，当差值“ΔPC”处于阈值范围的正侧时)，第一判定模块52判定来自共轨燃油压力传感器26的输出处于“燃油喷射过度”的异常状态下(图5的52b)。然后，第二判定模块54启动其操作，并且当检测的废气温度“TGi”与推测的废气温度“TG1”之间的差值“ΔTG”处于正常操作范围内(阈值范围内)时，判定燃油喷射处于正常状态下(图5中的54c)。
当第一判定模块52判定“燃油喷射过度”而第二判定模块54判定“正常状态”时，高压燃油可能已经从其它部分，而非引擎汽缸的燃烧室泄漏出了燃油喷射系统(即，非正常燃油喷射)。因此，总体判定模块55判定“在除了燃烧室以外的别的地方有燃油泄漏”(图5的55c)。总体判定模块55通过显示模块向车辆驾驶员指示“在除了燃烧室以外的别的地方有燃油泄漏”(图5的56c)，并立即执行一个与可能的燃油泄漏有关的安全控制，例如停止引擎1操作的控制(图5中的56c)。
(实施例的效果)
根据以上所解释的实施例，总是能够在引擎操作期间检测共轨燃油压力传感器26的故障(燃油喷射的异常操作)。这是因为该实施例的共轨燃油喷射系统通过对由喷射器3的燃油喷射所引起的推测减小量“PC1”与共轨燃油压力传感器26所检测的检测减小量“PC2”进行比较来检测(判定)共轨燃油压力传感器26的异常状态。
因此，可以执行一个适当的对故障安全操作的控制，包括防止可能对催化剂产生损害。
如同以上所解释的，仅仅通过比较推测的减小量“PC1”和检测的减小量“PC2”，燃油喷射系统不能识别是否可能已经由于共轨燃油压力传感器26的故障或燃油泄漏而引起了故障。
然而，根据以上实施例，燃油喷射系统通过比较检测的废气温度“TGi”和推测的废气温度“TG1”，可以正确地识别是否可能已经由于共轨燃油压力传感器26的故障或燃油泄漏而引起了故障。
因此，就有可能执行一个更为适当的对故障安全操作的控制。
(修改)
在以上实施例中，废气温度传感器25被用作燃烧结果传感器的一个实例，该传感器用于检测通过喷射器3的燃油喷射在引擎1内的燃烧结果，其中，为了区别由共轨燃油压力传感器26引起的异常操作和由燃油泄漏引起的异常操作，比较检测的废气温度“TGi”和推测的废气温度“TG1”。
然而，除了废气温度以外的其他类型传感器(例如，用于检测汽缸内部压力的压力传感器、用于检测汽缸内离子流的离子流传感器)也可以用作燃烧结果传感器。在这种情况下，比较传感器的推测值与传感器的检测值来区别由于共轨燃油压力传感器26或燃油泄漏而引起的异常状态。
例如，当使用用于检测汽缸内部压力的压力传感器时，可以比较一个检测的峰值汽缸压力和一个推测的峰值汽缸压力，以识别由于共轨燃油压力传感器26或燃油泄漏而引起的异常状态。
此外，在以上实施例中，当检测到来自共轨燃油压力传感器26的输出内的异常状态时，通过灯来对车辆驾驶员进行警告，或者进一步对燃油喷射量进行限制。然而，可以由ECU5基于异常状态下所检测的值来校正压力传感器26的输出，以使可以将这些输出转换成通常将包含在正常操作范围内的值。
此外，在以上实施例中，在引擎1的操作过程中持续执行对有关共轨燃油压力传感器26的可能异常状态的检测。然而，可以断续的地执行这种检测。例如，当引擎1的操作变成一种稳固的操作状态时，可以执行对可能的异常状态的检测，或者可以执行一个预定的时间间隔。
此外，可以以这样一个方式处理异常状态的检测，即，采用特定数量的用于判定异常状态的这些值(例如，共轨压力的检测减小量“PC2”)作为实例，计算这些采样数据的平均值，并通过使用这些平均值来执行异常状态的判定。在这种情况下，可以提高检测的精确度。
此外，在以上实施例中，使用具有电磁阀32的双阀门型喷射器3。然而，还可以将一个在其中线型螺线管直接驱动针头33的喷射器(或者任何其他类型的喷射器，例如压电致动器、电磁致动器等)应用到本发明的共轨燃油喷射系统当中。

Claims (9)

1.一种用于内燃机的共轨燃油喷射系统，包括：
高压泵(4)，用于排出高压燃油；
共轨(2)，用于蓄积从所述高压泵(4)提供的高压燃油；
多个喷射器(3)，用于从所述共轨(2)往引擎(1)的各个汽缸内喷射高压燃油；
压力传感器(26)，用于检测在所述共轨(2)内蓄积的高压燃油的共轨燃油压力；以及
控制单元(5)，用于控制将从所述高压泵(4)排出的高压燃油的排出量，以使由所述压力传感器(26)检测的检测燃油压力(PCi)与根据所述引擎(1)的操作状态而计算的目标燃油压力(PC0)一致，该控制单元(5)还用于控制将由所述喷射器(3)喷射的燃油喷射量，以使喷射的燃油量与根据所述引擎(1)的操作状态计算的目标燃油喷射量一致，
其中，所述控制单元(5)包括：
减小量推测模块(51)，用于计算共轨燃油压力的推测的减小量(PC1)，其作为所述喷射器的燃油喷射结果而出现；
第一判定模块(52)，用于直接地或间接地对由所述压力传感器(26)检测的共轨燃油压力的检测减小量(PC2)与所述推测的减小量(PC1)进行比较，并用于判定在来自所述压力传感器(26)的输出中是否包含异常状态。
2.如权利要求1所述的共轨燃油喷射系统，其中
当所述检测的减小量(PC2)小于所述推测的减小量(PC1)的预定正常范围时，所述第一判定模块(52)判定“缺少燃油喷射”的异常状态，以及
在所述检测的减小量(PC2)大于所述推测的减小量(PC1)的预定正常范围时，所述第一判定模块(52)判定“燃油喷射过度”的异常状态。
3.如权利要求1所述的共轨燃油喷射系统，还包括：
燃烧结果检测传感器(25)，用于检测通过喷射器(3)的燃油喷射在所述引擎中的燃烧结果，
其中，所述控制单元(5)还包括：
燃烧结果推测模块(53)，用于以来自所述喷射器的燃油喷射量为基础，计算表示燃烧结果的推测值；
第二判定模块(54)，用于直接地或间接地对由所述燃烧结果检测传感器(25)检测的表示燃烧结果的检测值与由所述燃烧结果推测模块(53)计算的推测值进行比较，并且用于判定在所述燃油喷射量中是否出现了异常状态；以及
总体判定模块(55)，用于以所述第一和第二判定模块(52，54)的判定为基础，识别其中出现异常状态的部分。
4.如权利要求1所述的共轨燃油喷射系统，还包括：
废气温度传感器(25)，用于检测从所述引擎(1)排出的废气的废气温度(TGi)，
其中，所述控制单元(5)还包括：
燃烧结果推测模块(53)，用于以来自所述喷射器的燃油喷射量为基础，计算推测的废气温度(TG1)；
第二判定模块(54)，用于直接地或间接地对所述检测的废气温度(TGi)与所述推测的废气温度(TG1)进行比较，并且用于判定在所述燃油喷射量中是否出现了异常状态；以及
总体判定模块(55)，用于以所述第一和第二判定模块(52，54)的判定为基础，识别其中出现异常状态的部分。
5.如权利要求4所述的共轨燃油喷射系统，其中
当所述检测的废气温度(TGi)高于所述推测的废气温度(TG1)的预定正常范围时，所述第二判定模块(54)判定“燃油喷射过度”的异常状态。
6.如权利要求4所述的共轨燃油喷射系统，其中
当所述检测的废气温度(TGi)处于所述推测的废气温度(TG1)的预定正常范围内时，所述第二判定模块(54)判定所述燃油喷射量处于正常状态，以及
当第一判定模块(52)判定“燃油喷射过度”的异常状态而所述第二判定模块(54)判定所述燃油喷射量处于正常状态时，所述总体判定模块(55)判定在其它部分而非所述各个引擎汽缸的内部发生燃油泄漏。
7.如权利要求1所述的共轨燃油喷射系统，其中，所述控制单元(5)还包括：
驱动模块(56)，用于驱动报警模块，以所述第一判定模块(52)的判定为基础，向车辆驾驶员指示所述燃油喷射量处于异常状态。
8.如权利要求5所述的共轨燃油喷射系统，其中，所述控制单元(5)还包括：
驱动模块(56)，用于当所述第一和第二判定模块(52，54)判定“燃油喷射过度”的异常状态时，对燃油喷射量的上限作进一步限制。
9.如权利要求6所述的共轨燃油喷射系统，其中，所述控制单元(5)还包括：
驱动模块(56)，用于当所述总体判定模块(55)判定在其它部分而非所述各个引擎汽缸的内部发生燃油泄漏时，停止所述引擎的操作。
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