CN101377166B - 燃料喷射装置、燃料喷射系统及判断其故障的方法 - Google Patents
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Abstract
一种燃料喷射装置,包括用于喷射燃料的燃料喷射阀(20),燃料是从蓄压容器(12)分配的。压力传感器(20a)位于从蓄压容器(12)延伸到喷嘴孔(20f)的燃料通道(25)中。压力传感器(20a)距喷嘴孔(20f)比距蓄压容器(12)近。存储单元(26)存储通过检验获得的个体差异信息。所述个体差异信息表示燃料喷射阀(20)的喷射特性并表示喷射响应时延(T1)和计算喷射响应时延(T1)的参数(La,K,ΔT10)中的至少一个,所述喷射响应时延(T1)是喷射开始点(R3)和压力传感器(20a)的检测压力因开始燃料喷射而导致波动的时间点(P3)之间的时间段。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料喷射装置,其具有用于喷射燃料的燃料喷射阀,燃料是从蓄压容器分配的。本发明还涉及具有该燃料喷射装置的燃料喷射系统。本发明还涉及判断该燃料喷射装置中的故障的方法。
背景技术
常规地,共轨燃料喷射装置包括作为蓄压容器的公共轨道,其被配置成以高压蓄积燃料。进一步将公共轨道配置成将高压燃料分配到各燃料喷射阀,从而分别将所分配的燃料喷射到内燃机的汽缸。JP-A-2006-200378中的这种常规共轨燃料喷射装置包括作为轨道压力传感器的压力传感器。该压力传感器被安装到公共轨道上,以检测公共轨道中蓄积的燃料压力。共轨燃料喷射装置还被配置成基于压力传感器的检测结果来控制各种装置,例如燃料泵,以向公共轨道供应燃料。
JP-A-2006-200378中的燃料喷射装置通过控制燃料喷射阀的打开时间Tq来控制喷射量Q。即使在同样类型的燃料喷射阀中,每一个燃料喷射阀也具有打开时间和喷射量之间的特定关系,该特定关系具有个体差异。因此,在燃料喷射阀运出工厂之前针对每一个燃料喷射阀检验该作为喷射特性(Tq-Q特性)的特定关系。将通过检验获得的喷射特性进行编码以生成QR码(注册商标),其标明了个体差异信息。将该QR码粘贴到燃料喷射阀上。
利用扫描装置读取表示个体差异信息的QR码。之后,在发动机ECU中存储个体差异信息,该发动机ECU控制着发动机的工作状态。在燃料喷射阀运输出厂之后,将燃料喷射阀安装到发动机上。于是,发动机的发动机ECU基于所存储的个体差异信息操控打开时间Tq,由此控制燃料喷射阀的喷射量Q。
然而,近年来,除了在安装到发动机的燃料喷射阀的一次打开中控制喷射量Q之外,还需要控制各种喷射状态。各种喷射状态可以包括每次喷射中的实际喷射开始点、最大喷射速率抵达点等。亦即,即使在喷射量Q相同的时候,如果诸如实际喷射开始点和最大喷射速率抵达点等的喷射状态有变化,发动机的燃烧状态也会改变。结果,发动机的输出转矩和废气状态发生改变。
具体而言,在用于在柴油机中进行多阶段喷射的燃料喷射装置中,需要控制除喷射量Q之外的诸如实际喷射开始点和最大喷射速率抵达点等的喷射状态,以便控制一次燃烧循环中的多次燃料喷射。
相反,在根据JP-A-2006-200378所述的燃料喷射装置中,通过进行检验仅获得Tq-Q特性,并将Tq-Q特性作为燃料喷射阀的个体差异信息加以存储。因此,不能获得除喷射量Q之外的喷射状态以作为个体差异。因此,很难以高精度控制除喷射量Q之外的喷射状态。
发明内容
考虑到前述和其他问题,本发明的目的是制造一种燃料喷射装置,其能够以高精度控制燃料喷射阀的喷射状态。另一个目的是制造一种具有该燃料喷射装置的燃料喷射系统。本发明的另一个目的是提出一种判断燃料喷射装置中的故障的方法,该燃料喷射装置能够以高精度控制其喷射状态。
根据本发明的一个方面,从蓄压容器向所述燃料喷射装置供应燃料,所述燃料喷射装置包括燃料喷射阀,用于喷射从所述蓄压容器分配的燃料。所述燃料喷射装置还包括位于燃料通道中的压力传感器,所述燃料通道从所述蓄压容器延伸到所述燃料喷射阀的喷嘴孔,所述压力传感器距所述喷嘴孔比距所述蓄压容器近,且用于检测燃料压力。所述燃料喷射装置还包括用于存储个体差异信息的存储单元,所述个体差异信息表示所述燃料喷射阀的喷射特性,所述喷射特性是通过检验获得的。所述个体差异信息包括喷射响应延迟信息,该喷射响应延迟信息表示喷射响应时延和第一参数中的至少一个。所述喷射响应时延是从喷射开始点到时间点之间的时间段,其中,在该喷射开始点,通过所述喷嘴孔开始燃料喷射,而在该时间点,所述压力传感器的检测压力中发生波动,该波动是由开始燃料喷射造成的。计算所述喷射响应时延需要所述第一参数。
根据本发明的另一个方面,一种用于判断燃料喷射装置中所导致的故障的方法,所述燃料喷射装置包括:燃料喷射阀,其用于喷射从蓄压容器分配的燃料;以及位于从所述蓄压容器延伸到喷嘴孔的燃料通道中的压力传感器,所述压力传感器的位置距离所述喷嘴孔比距离所述蓄压容器近,所述方法包括:通过进行检验来测量喷射响应时延,所述喷射响应时延是从通过所述喷嘴孔开始燃料喷射的时间点到所述压力传感器的检测压力中发生波动的时间点之间的时间段,该波动是由开始燃料喷射造成的。所述方法还包括当所述喷射响应时延大于阈值时判定所述燃料喷射装置发生故障。
根据本发明的另一个方面,一种用于判断燃料喷射装置中导致的故障的方法,所述燃料喷射装置包括:燃料喷射阀,其用于喷射从蓄压容器分配的燃料;以及位于从所述蓄压容器延伸到喷嘴孔的燃料通道中的用于检测燃料压力的压力传感器,所述压力传感器的位置更靠近所述喷嘴孔和所述蓄压容器中的所述喷嘴孔,所述方法包括:通过对主燃料喷射阀和主传感器进行检验,第一测量基准指令-检测时延。该方法还包括通过对作为故障受检对象的所述燃料喷射阀和压力传感器进行检验,来第二测量对象指令-检测时延。基准指令-检测时延和对象指令-检测时延中的每一个都是从输出喷射开始指令信号的时间点到检测压力发生波动的时间点的时间段,该波动归因于开始燃料喷射。该主燃料喷射阀和主传感器分别不同于燃料喷射阀和压力传感器。该方法还包括当对象指令-检测时延相对于基准指令-检测时延的误差延迟大于阈值时,判定至少一个受检对象发生故障。
附图说明
通过参考附图所作的以下详细说明,本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中:
图1为示出了根据实施例的燃料喷射装置和发动机控制系统概要的示意图;
图2为示出了该发动机控制系统中采用的燃料喷射阀的内部结构的示意性截面图;
图3为示出了根据第一实施例的喷射控制的流程图;
图4为示出了根据第一实施例的检验喷射特性的系统的示意图;
图5为示出了根据第一实施例的喷射特性的时序图;
图6为示出了个体差异信息计算过程和向IC存储器的写入过程的流程的流程图;
图7为示出了个体差异信息计算过程和向IC存储器的写入过程的流程的流程图;
图8为示出了根据第一实施例的喷射特性的时序图;
图9为示出了根据第一实施例的喷射特性的时序图;
图10为示出了根据第一实施例的喷射特性的时序图;
图11为示出了根据第一实施例的喷射特性的时序图;
图12为示出了根据第一实施例的喷射特性的时序图;
图13为示出了根据第二实施例的基准特性和相对于主装置的误差的时序图;
图14为示出了根据第二实施例判断作为受检对象的燃料喷射装置中所导致的故障的流程的流程图;以及
图15为示出了根据第三实施例判断作为受检对象的燃料喷射装置中所导致的故障的流程的流程图。
具体实施方式
(第一实施例)
将根据本实施例的燃料喷射装置安装到(例如)用于汽车的内燃机的共轨燃料喷射系统中。例如,将该燃料喷射装置用于直接向柴油机的汽缸中的燃烧室喷射高压燃料。例如,该高压燃料为喷射压力高于100MPa的轻油。
首先,参考图1描述作为根据本实施例的汽车内发动机系统的共轨燃料喷射系统。在本实施例中,该发动机例如是诸如直列式四缸发动机。具体而言,该发动机可以是四冲程往复式柴油机。在该发动机中,为进料阀和排料阀的凸轮轴提供电磁拾音器(pickup)作为汽缸检测传感器,以便在那个时候连续地判断目标汽缸。四个汽缸#1到#4中的每一个都在720度CA(曲柄角)下重复四冲程燃烧循环,每一个循环包括进料冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排料冲程。详细地讲,#1、#3、#4、#2汽缸在相对于彼此呈180度CA偏移的条件下按所述顺序执行四冲程燃烧循环。在图1中,从燃料箱10一侧将作为燃料喷射阀的喷射器20分别分配给汽缸#1、#2、#3、#4。
如图1所示,该燃料喷射系统包括电子控制单元(ECU)30,将其配置成输入从各种传感器输出的检测信号,并根据检测信号控制燃料供给系统的组件。ECU30控制着供应给抽吸控制阀11c的电流,由此控制从燃料泵11释放的燃料量。ECU30执行诸如PID控制等的反馈控制,以将作为蓄压容器的公共轨道12中的燃料压力调节在目标燃料压力。利用压力传感器20a检测公共轨道12中的压力。ECU30基于燃料压力来控制喷射到发动机的特定汽缸中的燃料量,由此控制发动机的旋转速度和输出轴的转矩。
从燃料供给系统的上游开始按照下述顺序设置燃料箱10、燃料泵11、公共轨道12和喷射器20。通过燃料过滤器10b和管路10a将燃料箱10与燃料泵11连接。
作为容器的燃料箱10用于存储诸如轻油等的用于发动机的燃料。燃料泵11包括高压泵11a和低压泵11b。将低压泵11b配置成从燃料箱10抽取燃料,将高压泵11a配置成对从低压泵11b抽取的燃料进一步加压。在燃料泵11的入口中提供抽吸控制阀(SCV)11c,以控制馈送给高压泵11a的燃料量。在该结构中,SCV11c控制从燃料泵11排放的燃料量。
该抽吸控制阀11c例如是常开蝶阀,在断电时它是打开的。在该结构中,可以通过控制提供给抽吸控制阀11c的驱动电流,来操控抽吸控制阀11c的阀打开区域,从而从调节燃料泵11排放的燃料量。
燃料泵11的低压泵11b例如是次摆线给料泵。高压泵11a例如是柱塞泵,其利用偏心轮(未示出)以预定时间间隔沿轴向连续移动柱塞,从而从压缩室给送燃料。该柱塞可以包括例如三个柱塞。利用驱动轴11d驱动该泵。驱动轴11d与曲轴41联锁,曲轴41是发动机的输出轴。例如,驱动轴11d被配置成相对于曲轴41的一次旋转以一定比例(例如1比1或1比2)旋转。在该结构中,由发动机的输出功率驱动低压泵11b和高压泵11a。
燃料泵11通过燃料过滤器10b从燃料箱10抽取燃料并将抽取的燃料加压馈送到公共轨道12。公共轨道12在高压下存储从燃料泵11馈送的燃料。公共轨道12通过每一个汽缸设置的高压管路14将蓄积的燃料分配到汽缸#1到#4中的每一个的喷射器20。喷射器20(#1)到20(#4)中的每一个都具有排出口21,其与管路18相连,用于将过多的燃料返回到燃料箱10。在公共轨道12和高压管路14之间的连接处提供孔口12a,作为脉动减小单元,用于使从公共轨道12流到高压管路14中的燃料压力的脉动衰减。
图2示出了喷射器20的详细结构。四个喷射器20(#1)到20(#4)基本具有相同的结构,例如图2所示的结构。每一个喷射器20都是燃料喷射阀,利用从燃料箱10抽出且将要在发动机中燃烧的燃料对其进行液压致动。在喷射器20中,经由作为控制室的液压室Cd传递用于燃料喷射的驱动力。如图2所示,将喷射器20配置为常闭燃料喷射阀,在断电时其处于关闭状态。
从公共轨道12供应高压燃料,高压燃料流入喷射器20的外壳20e中设置的燃料进孔22中。所提供的高压燃料部分流到液压室Cd中,剩余的高压燃料流入喷嘴孔20f。液压室Cd具有泄漏孔24,通过控制阀23打开和闭合它。在通过提起控制阀23打开泄漏孔24时,燃料从液压室Cd经过泄漏孔24和排出口21返回燃料箱10。
在喷射器20进行燃料喷射时,根据双向电磁阀螺线管20b的加电和断电操作控制阀23,由此控制阀23控制燃料从液压室Cd的泄漏。于是,控制阀23控制液压室Cd中的压力。这里,液压室Cd中的压力相当于施加到针阀20c的背压。于是,在被施以螺旋弹簧20d的偏置力时,针阀20c根据液压室Cd中的压力变化而在外壳20e内部上下往复运动。在该操作期间,延伸到喷嘴孔20f的燃料通道25在其中间打开和关闭。具体而言,燃料通道25具有锥形座表面,随着针阀20c的往复运动,针阀20c安放在锥形座表面上并从其提起,由此针阀20c连通并阻断燃料通道25。喷嘴孔20f的数量可以任意确定。
例如,针阀20c受到开关式控制。具体而言,针阀20c具有作为致动器的双向电磁阀,双向电磁阀被施以脉冲信号作为激励信号。从ECU30发射作为开关信号的脉冲信号以对电磁阀通电和断电。通过导通脉冲信号而提起针阀20c,由此打开喷嘴孔20f。通过关闭脉冲信号而安放(seat)针阀20c,由此阻断喷嘴孔20f。
通过从公共轨道12供应燃料来增大液压室Cd中的压力。另一方面,为螺线管20b通电以操纵控制阀23,从而打开泄漏孔24,由此降低液压室Cd中的压力。在该结构中,燃料从液压室Cd通过管路18(图1)返回燃料箱10,管路18将喷射器20与燃料箱10相连。亦即,通过操纵控制阀23,从而操作针阀20c以打开和关闭喷嘴孔20f,来控制液压室Cd中的燃料压力。
在该结构中,喷射器20包括针阀20c,将其配置成通过打开和关闭燃料通道25,并与作为阀体的外壳20e内的预定轴向往复运动相结合,来打开和关闭喷射器20,其中,燃料通道25延伸到喷嘴孔20f。当螺线管断电时,针阀20c被施以弹簧20d的偏置力,从而移置到关闭侧,弹簧的偏置力均匀地向着关闭侧施加。当螺线管通电时,通过向针阀20c施加与弹簧20d的偏置力相反的驱动力而使针阀20c移置到打开侧。针阀20c断电时的提起与针阀20c通电时的提起基本对称。
喷射器20设有用于检测燃料压力的压力传感器20a(图1)。具体而言,外壳20e的入口孔22经由夹具20j与高压管路14相连。压力传感器20a附着在夹具20j上。这里,在从工厂运输喷射器20的阶段中,将喷射器20与夹具20j、压力传感器20a和IC存储器26相连(图1、4)。
于是,可以由安装到喷射器20的燃料进孔22的压力传感器20a任意地检测燃料进孔22中作为进口压力的燃料压力。具体而言,根据压力传感器20a的输出可以检测出由于喷射器20的燃料喷射、燃料压力水平(稳定压力)、燃料喷射压力等造成的燃料压力波动模式。
压力传感器20a设置于喷射器20(#1)到20(#4)中的每一个上。在该结构中,可以基于压力传感器20a的输出精确检测出由于喷射器20的特定燃料喷射造成的燃料压力的波动模式。
此外,在诸如四轮汽车或轨道车辆(track)(未示出)等的车辆中设有除上述传感器之外的用于车辆控制的各种传感器。例如,在发动机的输出轴—曲轴41的外周提供诸如电磁拾音器等的曲柄角传感器42。将曲柄角传感器42配置成检测曲轴41的旋角和旋转速度,其对应于发动机旋转速度。将曲柄角传感器42配置成以预定时间间隔,例如30度CA输出曲柄角信号。提供加速器传感器44以检测对应于驱动器对加速器的压缩的操纵。加速器传感器44用于根据对应于加速器位置的状态输出电信号。
ECU30如该系统中的燃料喷射装置一样进行发动机的支配性控制。作为发动机控制ECU的ECU30包括公知的微型计算机(未示出)。ECU30基于各种传感器的检测信号判断发动机的操作状态和乘客的需求,由此响应于操作状态和乘客需求而操作诸如抽吸控制阀11c和喷射器20等各种致动器。于是,ECU30以适于各种状态的最佳模式执行各种与发动机相关的控制。
ECU30的微型计算机包括:作为主处理单元,执行各种操作的CPU;作为主存储器,暂时存储数据、操作结果等的RAM;作为程序存储器的ROM;作为数据存储器的EEPROM;备份RAM等。备份RAM是这样一种存储器,即使在ECU30的主电源用尽时,也从诸如车载电池等的备份电源定期为其供电。事先在ROM中存储与燃料喷射相关的各种程序和控制数据映象,并在诸如EEPROM等数据储存存储器中存储包括发动机设计数据的各种控制数据。
在本实施例中,ECU30基于任意输入的作为检测信号的各种传感器输出,计算对作为输出轴的曲轴41要求的需求转矩和满足该需求转矩的燃料喷射量。在该结构中,ECU30可变地设置喷射器20的燃料喷射量,由此控制每一个汽缸的燃烧室中燃料燃烧产生的发动机转矩。于是,ECU30将实际输出到曲轴41的作为输出转矩的轴转矩控制在需求转矩。
亦即,ECU30根据该时刻发动机的工作状态和驱动器对加速器的操纵来计算(例如)燃料喷射量。ECU30向喷射器20输出喷射控制信号(驱动量),从而引导其在预定喷射时刻喷射对应于燃料喷射量的燃料。在该操作中,基于驱动量将发动机的输出转矩控制在目标值,该驱动量例如是喷射器20的打开时间。
众所周知,在柴油机中,在稳定工作时,设置于发动机吸入通道中的吸入节流阈(节流阈)被保持在基本完全打开状态,以便进一步抽吸新鲜空气并降低抽取损失。因此,主要操纵燃料喷射量来控制稳定工作时的燃烧状态。具体而言,主要在稳定工作时进行与转矩调节相关的燃烧控制。
如下所述,参考图3描述根据本实施例的燃料喷射控制。关于这一点,在存储装置中依次存储并根据需要依次更新在图3所示的处理中使用的各种参数值。存储装置可以是安装在ECU30中的RAM和EEPROM,或者是备份RAM。基本上,对于发动机的每一个汽缸的一次燃烧循环执行一次图3中的处理序列。通过执行ECU30的ROM中存储的程序来执行图3中的处理。亦即,通过执行该程序,在一次燃烧循环中向不工作汽缸之外的所有汽缸供应燃料。
在图3中所示的该处理的序列中,在步骤S11处,读取预定参数。预定参数可以包括当时的发动机速度、燃料压力、驱动器对加速器的操纵等。可以基于曲柄角传感器42的实际测量获得发动机速度。可以基于压力传感器20a的实际测量结果获得燃料压力。可以从加速器传感器44的实际测量结果获得加速器操纵。
在随后的步骤S12,基于在步骤S11读取的各种参数设定喷射模式。根据相当于当时的发动机负载的曲轴41的需求转矩可变地确定喷射模式。例如,在单阶段喷射中,可变地确定单阶段喷射的喷射量(喷射时间),作为喷射模式。或者,在多阶段喷射中,可变地确定对发动机转矩有贡献的总喷射量(总喷射时间),作为喷射模式。于是,基于喷射模式设定喷射器20的命令值,作为指令信号。在该结构中,根据车辆状态等,与主喷射一起适当执行引燃喷射、预喷射、补喷射、后期喷射等。
例如,基于ROM中存储的预定的数据映象(例如用于喷射控制的数据映象)和校正系数获得该喷射模式。可以将预定的数据映象代入方程。具体而言,例如,可以进行试验而在预定参数的假设范围内事先获得最佳喷射模式(确认值)(步骤S11)。可以在用于喷射控制的数据映象中存储所获得的最佳喷射模式。例如,通过诸如喷射阶段、每次喷射的喷射定时和喷射时间等参数来定义该喷射模式。喷射阶段是一次燃烧循环中的若干喷射。喷射时间相当于喷射量。通过这种方式,喷射控制图表示参数和最佳喷射模式之间的关系。
喷射模式是从喷射控制图获得的,并利用校正系数加以校正。例如,通过将喷射控制图上的值除以校正系数来计算目标值。于是,获得了此时的喷射模式以及对应于该喷射模式且将要被输出到喷射器20的指令信号。例如,校正系数存储在ECU30的EEPROM中并分别加以更新。在发动机工作期间,通过单独处理而相继更新校正系数(严格地讲,预定系数,多个系数)。
在步骤S12中设置喷射模式时,可以针对喷射模式单独创建数据映象,每一个数据映象包括诸如喷射阶段等相同要素。或者,可以针对喷射模式创建数据映象,其包括一些或全部要素。
在后面的步骤S13中使用以这种方式设置的喷射模式以及对应于该喷射模式的作为指令信号的命令值。具体而言,在步骤S13,基于作为指令信号的命令值控制喷射器20。具体而言,根据输出到喷射器20的指令信号控制喷射器20。在执行该喷射器20的控制之后终止图3中的处理序列。
接下来,描述在步骤S12中使用的喷射控制图的创建流程。
基于检验结果创建该喷射控制图,该检验是在从工厂运输喷射器20之前进行的。首先,针对喷射器20(#1)到20(#4)中的每一个进行作为喷射特性检验的检验。之后,在作为存储单元(存储器单元)的IC存储器26中存储检验获得的个体差异信息。个体差异信息表示每一个喷射器20的喷射特性。然后,从每一个IC存储器26通过提供给ECU30的通信单元31(图1、4)将个体差异信息发送给ECU30。该发送可以是非接触无线传输或有线传输。
以图4所示的模式进行喷射特性检验。首先,将喷射器20的顶端置于容器50中。然后,将高压燃料供应给喷射器20的燃料进孔22,由此将燃料从喷嘴孔20f喷射到容器50中。在该检验中,可以利用图1所示的燃料泵11供应高压燃料。或者,如图4所示,可以利用燃料泵52供应高压燃料,该燃料泵是专门为检验提供的。图1所示的高压管路14和公共轨道12无需连接到安装在喷射器20上的压力传感器20a。可以从为检验而提供的燃料泵11或燃料泵52直接为压力传感器20a供应高压燃料。
为容器50的内周边提供应变仪51。应变仪51检测由测试喷射导致的压力改变,并将其检测结果输出到测量仪器53。测量仪器53包括由微型计算机等配置的控制单元。测量仪器53的控制部分基于应变仪51的检测结果计算从喷射器20喷射的燃料的喷射速率,该检测结果表示喷射压力。如图4所示,测量仪器53输出指令信号,喷射器20的螺线管20b输入指令信号。测量仪器53输入压力传感器20a的检测结果作为检测得到的压力。
除了基于用应变仪51检测的喷射压力来计算喷射速率的变化之外,还可以从喷射指令的内容估算喷射速率的变化。在这种情况下,可以省去应变仪51。
图5示出了时序图,该时序图示出了驱动电流的变化、喷射速率的变化和检验过程中检测出的压力的变化。图5中最上方的曲线图示出了被发送到螺线管20b的作为指令信号的驱动电流。图5中的第二幅曲线图示出了喷射速率。图5中底部的曲线图示出了压力传感器20a的检测压力。通过喷嘴孔20f的一次打开和关闭操作获得该检验结果。
在本实施例中,在多种检验条件中的每一种下进行这种检验,其中,在P1时间点之前改变供应给燃料进孔22的燃料的压力P0。在多种检验条件下进行检验,因为喷射特性的变化不是根据喷射器20的个体差异唯一确定的。具体而言,喷射特性的变化也根据公共轨道12中的燃料供应压力而变化。因此,在本实施例中,利用对燃料供应压力进行多种改变的多种检验条件下的实际测量结果,除了考虑到燃料供应压力导致的影响之外,还补偿了由个体差异导致的喷射特性变化。
如下所述,参考图5中的第二幅曲线图描述喷射速率的变化。首先,在时间点(通电开始时间点)Is开始对螺线管20b通电,然后在转变点R3开始从喷嘴孔20f喷射燃料。于是,在转变点R3处喷射速率开始增加。亦即,开始实际的燃料喷射。然后,在转变点R4喷射速率达到最大喷射速率,在此喷射速率停止增加。在R3时刻开始提起针阀20c并在转变点R4达到最大提起量,因此喷射速率在转变点R4处停止增加。
在本说明书中,如下定义转变点。首先计算喷射速率的二阶导数或压力传感器20a的检测结果的二阶导数。在表示二阶导数的波形中变化最大的点处的极值为喷射速率或检测压力波形的转变点。亦即,二阶导数波形的拐点是转变点。
随后,在时间点Ie处终止对螺线管20b通电,之后在转变点R7处喷射速率开始减小。然后,在转变点R8处喷射速率变为零,在此实际停止了燃料喷射。在时间R7处针阀20c开始被安放,在转变点R8处针阀20c被完全安放。此后,在转变点R8处喷嘴孔20f被关闭,终止实际的燃料喷射。
接下来,参考图5底部的曲线图描述压力传感器20a的检测压力。转变点P1之前的压力P0为定义为检验条件的燃料供应压力。首先为螺线管20b供应驱动电流。之后,在时间点R3处喷射速率开始增大之前,在转变点P1处检测压力降低。这是由在时间点P1控制阀23打开泄漏孔24导致的,由此液压室Cd得以减压。然后,当液压室Cd得到充分减压时,从P1开始降低的检测压力在转变点P2停止降低。
随后,在转变点P3处检测压力开始降低,因为喷射速率在时间点R3处开始增加。随后,在转变点P4处检测压力停止降低,因为喷射速率在时间点R4处达到最大喷射速率。这里,转变点P3和P4之间的检测压力的降低大于转变点P1和P2之间的检测压力的降低。
随后,检测压力在转变点P5升高。这是由在时间P5控制阀23关闭泄漏孔24导致的,由此液压室Cd得以加压。然后,当液压室Cd得到充分加压时,从转变点P5开始增加的检测压力在转变点P6停止增加。
随后,在转变点P7处检测压力开始增加,因为喷射速率在时间点R7处开始降低。随后,在转变点P8处检测压力的停止增加,因为喷射速率在时间点R8处达到零,实际的燃料喷射在时间点R8停止。这里,转变点P7和P8之间的检测压力的增加大于转变点P5和P6之间的检测压力的增加。如图8所示,P8之后的检测压力降低,同时以恒定周期T7重复降低和增加
(图8)。
在创建喷射控制图时,首先基于从图5所示的检验结果获得的喷射特性计算个体差异信息A1到A7、B1、B2以及C1到C3(稍后描述)。所获得的喷射特性包括图5中所示的检测压力的变化和喷射速率的变化。在IC存储器26中存储所计算的各种个体差异信息。然后,将IC存储器26中所存储的个体差异信息发送给ECU30。ECU30基于所发送的个体差异信息创建或修改喷射控制图。
<个体差异信息A1到A7>
接下来,详细描述个体差异信息A1到A7。此外,参考图6、7描述个体差异信息A1到A7的生成过程以及向IC存储器26写入的过程。在本实施例中,由测量操作员利用测量仪器53分别执行图6、7中所示的计算过程和写入过程。或者,测量仪器53可以自动执行相当于图6、7中所示的过程的一系列过程。
压力传感器20a安装在喷射器20上。在该结构中,压力传感器20a相对于燃料通道中的燃料流位于公共轨道12的下游,燃料通道从公共轨道12延伸到喷嘴孔20f。亦即,压力传感器20a位于燃料通道中的喷嘴孔20f一侧。因此,可以从压力传感器20a的检测压力的波形获得由喷射速率变化导致的波动作为一种信息。这里,在压力传感器20a位于公共轨道12中的结构中可能无法获得因喷射速率变化导致的波动。此外,如图5中的检验结果所示,检测压力的这种波动与喷射速率的变化有很高的相关性。因此,可以基于该相关性从检测压力波形的波动来估算实际喷射速率的改变。
通过记录下喷射速率的这种改变和检测压力的波动之间的相关性的获取来定义个体差异信息A1到A7。具体而言,个体差异信息A1到A7表示在喷射器20喷射燃料时的转变点R3、R8之间的时段内喷射速率(喷射状态)的改变与转变点P1、P8之间的范围内的压力传感器20a的检测压力的波动之间的关系,该波动归因于燃料喷射。
在图6的过程中,首先在S10获得通电开始时间点Is处的检测压力P0。在通电开始时间点Is,开始对螺线管20b通电。接下来,在S20处获得归因于实际喷射开始R3的转变点P3处的检测压力。此外,在S20处测量从开始实际喷射启动的时间点R3(第一参考点)到转变点P3的时间点过去的时间T1(第一时间段)。接下来,在S30处,计算压强差P0-P3,作为因从通电开始时间点Is到实际喷射启动的时间段中的泄漏导致的检测压力降低。接下来,将过去的时间T1和压强差P0-P3之间的关系定义为个体差异信息A1,并在S40将个体差异信息A1存储在IC存储器26中。
通过类似流程在S21到S41、S22到S42以及S23到S43将个体差异信息A2到A4也存储在IC存储器26中。具体而言,在S21到S23获得分别归因于R4(达到最大喷射速率)、R7(喷射速率开始降低)和R8(实际喷射结束)的转变点P4、P7、P8处的压力。此外,在S21到S23测量过去的时间T2(第二时间段)、T3(第三时间段)和T4(第四时间段)。过去的时间T2、T3、T4分别是从实际喷射启动R3(第二、第三、第四参考点)到转变点P4、P7、P8的时间段。
接下来,在S31,计算压强差P3-P4,作为因从通电开始时间点Is到喷射速率达到最大喷射速率的转变点R4的时间段中的泄漏和燃料喷射导致的检测压力的降低。接下来,在S32,计算压强差P3-P7,作为因在从通电开始时间点Is到喷射速率开始降低的转变点R7的时间段中导致的检测压力降低。接下来,在S33,计算压强差P3-P8,作为因在从通电开始时间点Is到实际喷射结束的转变点R8的时间段中导致的检测压力改变。压强差P0-P3、P3-P4和P3-P7中的每一个都由表示压力降低(压力下降)的正值表示。压强差P3-P8由表示压力增加的负值表示。
在S41,将过去的时间T2和压强差P3-P4之间的关系定义为个体差异信息A2。在S42,将过去的时间T3和压强差P3-P7之间的关系定义为个体差异信息A3。在S43,将过去的时间T4和压强差P3-P8之间的关系定义为个体差异信息A4。在S41、S42、S43,在IC存储器26中存储个体差异信息A2到A4。于是,出厂运输喷射器20之前的图6中的过程结束。
在图7的过程中,首先在S50获得时间点Is处的检测压力P0。在通电开始时间点Is,开始对螺线管20b通电。接下来,在S60处获得归因于实际喷射开始R3的转变点P3处的检测压力。接下来,在S70处获得归因于最大喷射速率抵达R4的转变点P4处的检测压力。此外,在S70测量从归因于实际喷射启动R3的转变点P3到转变点P4过去的时间T5(喷射速率增加时间段)。接下来,基于转变点P3、P4处的检测压力和时间段T5计算压力降低速率Pα(Pα=(P3-P4)/T5)。接下来,在S80处,将喷射速率的增加速率Rα和压力降低速率Pα之间的关系定义为个体差异信息A5,并将个体差异信息A5存储在IC存储器26中。
在S81,通过与S71类似的流程,也将个体差异信息A6存储在IC存储器26中。具体而言,在S71处获得归因于喷射速率降低开始R7和实际喷射结束R8的转变点P7、P8处的检测压力。此外,在S71处测量从归因于喷射速率降低开始R7的转变点P7(第六参考点)到转变点P8过去的时间T6(喷射速率降低时间段)。接下来,基于转变点P7、P8处的检测压力和时间段T6计算压力增加速率Py(Py=(P7-P8)/T6)。接下来,在S81处,将喷射速率的降低速率Rγ和压力增加速率Py之间的关系定义为个体差异信息A6,并将个体差异信息A6存储在IC存储器26中。
此外,计算时间段(第五时间段)T5中导致的检测压力降低Pβ。第五时间段T5为从归因于实际喷射启动R3的转变点P3的时间(第五参考时间)直到归因于最大喷射速率抵达R4的转变点P4的时间段。检测压力降低Pβ与压强差P3-P4相同。因此,可以将在图6中的S41的过程中计算的压强差P3-P4用作检测压力降低Pβ。将所计算的检测压力降低Pβ和所计算的最大喷射速率Rβ之间的关系定义为个体差异信息A7,并将个体差异信息A7存储在IC存储器26中。
<个体差异信息B1、B2>
接下来,详细描述个体差异信息B1、B2。类似于个体差异信息A1到A7,利用测量仪器53执行个体差异信息B1、B2的计算过程和向IC存储器26的写入过程。
压力传感器20a安装在喷射器20上。在该结构中,压力传感器20a相对于燃料通道中的燃料流位于公共轨道12的下游,燃料通道从公共轨道12延伸到喷嘴孔20f。亦即,压力传感器20a在燃料通道中靠近喷嘴孔20f。因此,可以获得由喷射速率变化导致的波动,作为来自压力传感器20a的检测压力的波形的信息。这里,在压力传感器20a位于公共轨道12中的结构中可能无法获得由喷射速率变化导致的波动。
如图5中的检验结果所示,在利用压力传感器20a检测喷嘴孔20f中导致的压力脉动期间,出现响应延迟(喷射响应时延)T1。喷射响应时延T1是从喷嘴孔20f中的出现压力波动到压力波动被传输到压力传感器20a的时间段。类似地,从燃料开始从泄漏孔24泄漏的时间点到燃料开始泄漏导致压力传感器20a的检测压力波动的时间点出现响应延迟(泄漏响应时延)Ta。
即使在相同类型的喷射器20中,也会在喷射响应时延T1和泄漏响应时延Ta中导致个体差异。个体差异归因于压力传感器20a的位置。具体而言,个体差异信息归因于从喷嘴孔20f到压力传感器20a的燃料通道长度La(图2)、从泄漏孔24到压力传感器20a的燃料通道长度Lb(图2)、其通道截面面积等。因此,在基于喷射响应时延T1和泄漏响应时延Ta中的至少一个进行喷射控制图创建和燃料喷射控制时,可以提高喷射控制的精确度。
个体差异信息B1、B2是通过记录下这种喷射响应时延T1和这种泄漏响应时延Ta的获取而定义的。具体而言,个体差异信息B1表示从开始实际喷射的时间点R3到归因于实际喷射启动R3的转变点P3的喷射响应时延T1。喷射响应时延T1与过去的时间T1(第一时间段)相同。因此,可以将在图6的S20的过程中计算的过去的时间T1用作喷射响应时延T1。
个体差异信息B2表示从开始对螺线管20b通电的通电开始时间点Is到归因于从泄漏孔24开始燃料泄漏的转变点P1的泄漏响应时延Ta。在本实施例中,认为开始对螺线管20b通电的通电开始时间点Is与实际开始燃料泄漏的时间点相同。于是,分别将通过这种方式计算的喷射响应时延T1和泄漏响应时延Ta定义为个体差异信息B1、B2,并在IC存储器26中存储个体差异信息B1、B2。
可以通过如下方式计算喷射响应时延T1,而不是通过这种方式在S20的过程中检测喷射响应时延T1。具体而言,可以测量下文将要描述的体积弹性模量K以及燃料通道长度La、Lb。随后,可以从体积弹性模量K和燃料通道长度La计算喷射响应时延T1。随后,可以从体积弹性模量K和燃料通道长度Lb计算泄漏响应时延Ta。
体积弹性模量K相当于整个燃料路径中的燃料的体积弹性模量,整个燃料路径从高压泵11a的出口11e延伸到喷射器20(#1)到20(#4)中的每一个的喷嘴孔20f。在特定流体中发生的压力变化中,体积弹性模量K满足公式ΔP=K·ΔV/V,其中ΔP:随着流体体积变化而产生的压力变化,V:体积,ΔV:从体积V的体积变化。系数K的倒数相当于压缩比。
如下所述,介绍基于通道长度La和体积弹性模量K来计算喷射响应时延T1的一个范例。可以通过公式T1=La/v来定义喷射响应时延T1,其中燃料的流速为v。可以基于体积弹性模量K计算流速v。类似地,可以通过公式Ta=Lb/v来定义泄漏响应时延Ta。可以基于体积弹性模量K计算流速v。
于是,通过这种方式可以使用体积弹性模量K和燃料通道长度La、Lb来计算喷射响应时延T1和泄漏响应时延Ta。因此,可以将参数K、La和Lb定义为个体差异信息B1、B2,而不是喷射响应时延T1和泄漏响应时延Ta,且可以在IC存储器26中存储参数K、La和Lb。体积弹性模量K相当于第一参数和第二参数。燃料通道长度La相当于第一参数。燃料通道长度Lb相当于第二参数。
<个体差异信息C1到C3>
接下来,参考图8到图12详细描述个体差异信息C1到C3。类似于个体差异信息A1到A7,利用测量仪器53执行个体差异信息C1到C3的计算过程和向IC存储器26的写入过程。图8示出了与图5中的检验结果类似地获得的检验结果。在图9到图12中的每一个中,上方时序图示出了作为喷射器20的驱动电流的指令信号,下方时序图示出了表示因指令信号而导致的检测压力波动的波形。
这里,为了执行多阶段喷射控制以在一次燃烧循环之内进行多次燃料喷射,必须要注意以下问题。如图8中的点划线Pe所包围的,前阶段喷射的波动模式和后阶段喷射的波动模式部分相互重叠,从而产生干扰。具体而言,对应于第n次喷射的波动波形的波动模式与第m次喷射结束后伴随的波动波形的尾部重叠。第n次喷射在第一次喷射之后。第m次喷射在第n次喷射之前。在本实施例中,第m次喷射为第一次喷射。下文中将波动模式称为喷射后波动模式Pe。
更详细地讲,当如图9所示进行两次喷射时,相对于图9中实线L2a所示的通电脉冲产生了由实线L2b表示的波动波形。对于图23所示的两次喷射,在后阶段喷射开始时刻附近,仅归因于后阶段喷射的脉动模式和前阶段侧的前阶段喷射的脉动模式彼此干扰。因此,难以识别仅归因于后阶段喷射的脉动模式。
如图10所示,当仅进行前阶段喷射时,相对于图10中实线L1a所示的通电脉冲产生了由实线L1b表示的波动波形。图11示出了分别表示图9中的波动波形的实线L2a、L2b,以及分别表示图10中的波动波形的短划线L1a、L1b。如图12所示,可以从图9中波动波形L2b的对应部分中减去图10中的波动波形L1b,从而提取出仅归因于后阶段喷射的实线L2c所示的波动模式。
为了提取仅归因于后阶段喷射的波动模式L2c,需要个体差异信息C1到C3。亦即,个体差异信息C1到C3与喷射后波动模式Pe(图8)相关,该喷射后波动模式包括在压力传感器20a的检测压力波动波形中,该波动波形伴随一次燃料喷射。参考图8,个体差异信息C1表示喷射后波动模式Pe的幅度S,个体差异信息C2表示喷射后波动模式Pe的周期T7。
个体差异信息C3表示由图8中的实线所示的部分波动模式Py。部分波动模式Py以短于图8中虚线所示的正弦波形Px的周期的周期出现。从幅度S和喷射后波动模式Pe的周期T7计算正弦波形。例如,可以通过从正弦波形Px的每一个对应部分中减去波动模式Py的每一个部分来获得个体差异信息C3。或者,可以将与衰减(例如喷射后波动模式Pe的衰减因数)相关的信息用作个体差异信息。
优选地,在个体差异信息A1到A7、B1、B2、C1到C3的每一个中包括的值超过预定上限的情况下,判定导致了故障。具体而言,例如,测量仪器53等可以判定在喷射后波动模式Pe的幅度S和周期T7超过其上限的情况下所导致的故障。
如上所述,本实施例产生了如下有益效果。
(I)在IC存储器26中存储作为个体差异信息B1、B2的喷射响应时延T1和泄漏响应时延Ta。因此,可以在喷射控制图上反映出个体差异信息B1、B2,并可以根据该喷射控制图进行喷射控制。因此,根据本实施例,与常规装置相比,可以以高精度控制喷射器20的喷射状态,常规装置将Tq-Q特性作为个体差异信息加以存储并利用预先存储的Tq-Q特性进行喷射控制。
(2)在IC存储器26中存储个体差异信息A1到A7。个体差异信息A1到A7表示在实际喷射启动R3和实际喷射终止R8之间的时间段中喷射速率(喷射状态)变化和转变点P1、P8之间的范围内压力传感器20a的检测压力波动(该波动归因于燃料喷射)之间的关系。因此,可以在喷射控制图上反映出个体差异信息A1到A7并可以根据该喷射控制图进行喷射控制。因此,可以以高精度控制喷射器20的喷射状态。
(3)在IC存储器26中存储与喷射后波动模式Pe相关的信息,作为个体差异信息C1到C3。在该结构中,可以在喷射控制图上反映出个体差异信息C1到C3,并可以根据该喷射控制图进行喷射控制。因此,可以以高精度控制喷射器20的喷射状态。
(4)在进行检验以获得个体差异信息时,在多个喷射器20(#1)到20(#4)被安装到发动机上的状态下,将喷射器20与对应的压力传感器20a组合。具体而言,例如,在该检验中将喷射器20(#1)与汽缸(#1)的压力传感器20a组合。因此,在个体差异信息A1到A7上反映出发动机实际工作中使用的压力传感器20a的检测特性。因此,可以以高精度控制燃料喷射阀的喷射状态。
(5)压力传感器20a安装在喷射器20上。因此,可以防止将出厂前喷射特性检验中使用的压力传感器20a安装到不同于相应喷射器20的喷射器20上。具体而言,例如,可以防止将对应于喷射器20(#1)的压力传感器20a安装到喷射器(#2)到20(#4)之一上。因此可以限制错误组装。此外,在该结构中,与将压力传感器20a安装到高压管路14(其连接公共轨道12和喷射器20)上的结构相比,压力传感器20a的位置更靠近喷嘴孔20f。因此,与检测已经过高压管路14衰减的压力波动的结构相比,可以更精确地检测喷嘴孔20f处的压力波动。
(第二实施例)
在本实施例中,准备主喷射器20m和主传感器20am,其不同于作为受检对象的喷射器20和压力传感器20a。主喷射器20m和主传感器20am相当于主装置。事先通过检验测量主装置的特性以获得基准特性作为基准时间段。测量喷射器20和压力传感器20a的每一个特性相对于基准特性的误差。在作为存储单元的IC存储器26中存储所测得的作为个体差异信息的误差。喷射器20和压力传感器20a分别相当于受检对象装置。
主喷射器20m的设计结构与作为受检对象的喷射器20的设计结构相同。压力传感器相对于主喷射器20m的设计位置也与压力传感器20a相对于作为受检对象的喷射器20的设计位置相同。然而,喷射响应时延T1等有变化,这是由两个喷射器中的个体差异、压力传感器20a中的个体差异、压力传感器20a的位置变化等导致的。在本实施例中,将这种变化定义为所述特性。
在下文中,参考图13描述基准特性和误差。
图13中的点划线表示通过执行图4中的测量过程而获得的主装置的检验结果。在图13中所示的范例中,如顶部和底部的曲线图所示,相位有偏移,使得主传感器20am的检测压力变化出现得早于实线所示的作为受检对象的压力传感器20a的检测压力的变化。在图13中的底部曲线图中,由附图标记P1m、P3m、P4m、P7m、P8m表示主传感器20am的检测压力变化。转变点P1m、P3m、P4m、P7m、P8m分别对应于作为受检对象的压力传感器20a的检测压力变化的转变点P1、P3、P4、P7、P8。
在图13的范例中,无效喷射时间段Tno是从向螺线管20b输出喷射开始指令信号的通电开始时间点到实际喷射开始点R3的时间段。在无效喷射时间段Tno中,主喷射器20m的无效喷射期Tnom与作为受检对象的喷射器20的无效喷射期Tno相同。
主装置具有指令-检测时延T10m。指令-检测时延T10m是从向螺线管20b输出喷射开始指令信号的通电开始时间点Is到压力传感器20a的检测压力导致因燃料喷射开始而引起的波动的时间点P3m之间的时间段。在本实施例中,将指令-检测时延T10m定义为作为参考时间段的参考时间段。主装置的这种参考时间段T10m是事先测量的。此外,还测量包括对象喷射器20和作为受检对象的压力传感器20a的受检对象装置的指令-检测时延T10。计算受检对象装置的指令-检测时延T10相对于主装置的参考时间段T10m的误差ΔT10作为指令-检测误差。在IC存储器26中存储误差ΔT10。
首先,针对通过对主装置进行各种检验而获得的相容值(conformedvalue),适当创建喷射控制图。接下来,根据IC存储器26中存储的指令-检测误差ΔT10校正适合主装置的喷射控制图。具体而言,通过校正喷射控制图使得喷射控制图中存储的喷射模式根据指令-检测误差ΔT10提前或推后。
如上所述,根据本实施例,可以通过测量受检对象装置的指令-检测时延T10,根据相容值校正喷射控制图。因此,不需要对作为受检对象的喷射器20就图13中的中间曲线图所示的喷射速率进行检验。因此,可以提高喷射控制图的准备过程中的效率。
(第三实施例)
在本实施例中,除了创建第二实施例中所述的喷射控制图之外,还检测受检对象装置的故障。
由测量操作员利用图4所示的测量仪器53进行与该故障检测相关的过程。图14示出了故障检测过程。可以在制造工厂,在喷射器20与压力传感器20a安装在一起的状态下,在喷射器20出厂之前进行该过程。或者,例如可以在喷射器20已运到市场之后,在进行各种维修工作和检查的服务工厂进行该过程。
首先,在作为第一测量流程的M10,测量与作为主装置的主传感器20am安装在一起的主喷射器20m的指令-喷射时延Tnom,作为基准无效时间段。指令-喷射时延Tnom是从通电开始时间点Is到燃料喷射开始时间R3的时间段。在M10处,还测量参考时间段T10m。
接下来,在作为第二测量流程的M11,测量作为受检对象装置的喷射器20的作为无效时间段的指令-喷射时延Tno和指令-检测时延T10。该喷射器20与作为受检对象的压力传感器20a安装在一起。
接下来,在M12,计算受检对象装置的指令-检测时延T10相对于主装置的参考时间段T10m的误差ΔT10。在M12,还计算受检对象装置的无效时间段Tno相对于主装置的基准无效时间段Tnom的误差ΔTno。
接下来,在作为故障判断流程的M13,当指令-检测时延T10的误差ΔT10大于预定阈值thT10时,判定受检对象装置导致了故障。此外,还判定喷射器20和压力传感器20a中的哪一个以如下所述的方式导致了故障。
指令-检测时延T10的误差ΔT10包括无效误差和传感器误差。无效误差归因于喷射器20的个体差异变化。传感器误差归因于压力传感器20a的位置变化和压力传感器20a的个体差异变化。在M13,考虑到无效误差和传感器误差,基于指令-检测时延T10的误差ΔT10和无效时间段Tno的误差ΔTno来进一步判断喷射器20和压力传感器20a的哪一个导致了故障。例如,在判定受检对象装置导致故障的情况下,当无效时间段Tno的误差ΔTno小于预定阈值时,判定压力传感器20a导致了故障。
基准波动模式如上所述,根据本实施例,能够容易地判定作为受检对象的燃料喷射装置已导致故障。此外,容易判断压力传感器20a中是否导致了故障。在本实施例中,在不判断哪个装置导致故障的情况下,可以省去受检对象装置的喷射速率测量。
(第四实施例)
图15示出了根据本实施例的故障检测过程的流程。由测量操作员利用图4所示的测量仪器53进行该故障检测过程。可以在制造工厂,在喷射器与压力传感器20a安装在一起的状态下,且在喷射器20出厂之前进行该故障检测过程。或者,例如可以在喷射器20已运到市场之后,在进行各种维修工作和检查的服务工厂进行该过程。
首先,在作为测量流程的M20,测量作为受检对象装置的喷射器20的喷射响应时延T1(参考图5)。该喷射器20与作为受检对象的压力传感器20a安装在一起。接下来,在作为故障判断流程的M21,当所测的喷射响应时延T1大于预定阈值thT1时,判定受检对象装置已导致了故障。因此,根据本实施例,容易判断作为受检对象的压力传感器20a是否已导致了故障。
(其他实施例)
本发明不限于上述实施例。可以任意地组合这些实施例的特征。
除了检测压力的降低和增加之外,还可以在IC存储器26中存储检测压力降低和增加的变化,作为个体差异信息A8。具体而言,例如,当在同样条件下执行多次图5中的检验时,在所获得的检测压力波动波形结果中可能导致变化。例如,这种变化可以与个体差异信息A1到A7组合并可以进行存储。
可以与个体差异信息C1到C3一起在IC存储器26中存储喷射后波动模式Pe的开始点,作为个体差异信息C4,其与喷射后波动模式Pe相关。优选地,开始点为压力传感器20a的检测压力波动波形中归因于实际喷射终止的转变点P8,该波动波形伴随着一次燃料喷射。
在上述实施例中,将第一到第四参考点定义为实际喷射开始点R3。或者,可以将实际喷射开始点R3定义为另一时间点。还可以与上述实施例不同,将第五和第六参考点定义为另一时间点。在上述实施例中,将从转变点P7到转变点P8的时间段定义为喷射速率降低时间段T6,并基于喷射速率降低时间段T6中的压力增量计算压力增加速率Py。或者,可以将转变点P7到P8之间的时间段中包括的另一个时间段定义为喷射速率降低时间段,可以基于该喷射速率降低时间段来计算压力增加速率Py。类似地,可以将转变点P3到P4之间包括的另一个时间段定义为喷射速率增加时间段,可以基于该喷射速率增加时间段来计算压力降低速率Pα。
在该实施例中,将IC存储器26用作存储个体差异信息的存储单元(存储器单元)。或者,可以将诸如利用QR代码(注册商标)的装置的另一种存储器用作存储单元。
在上述实施例中,将作为存储单元的IC存储器26安装到喷射器20。或者,可以将IC存储器26安装到除喷射器20之外的组件上。优选地,在喷射器20出厂时,喷射器20与存储单元集成安装在一起。
喷射器20可以设有压电致动器,而不是图2所示的螺线管致动器。还可以使用直接作用的喷射器。在从泄漏孔24等无压力泄漏的情况下操作直接作用喷射器,且液压室Cd不是用于传送驱动力的。直接作用喷射器例如可以是近年来开发出的直接作用压电喷射器。在采用直接作用喷射器时,能够容易地控制喷射速率。
在上述实施例中,将压力传感器20a安装到喷射器20的燃料进孔22。或者,如图2中的点划线200a所示,可以将压力传感器200a安装到外壳20e之内,并可以检测从燃料进孔22延伸到喷嘴孔20f的燃料通道25中的燃料压力。
此外,在如上所述的燃料进孔22与压力传感器安装在一起的情况下,与外壳20e的内部与压力传感器安装在一起的结构相比,可以简化压力传感器20a的安装结构。另一方面,在外壳20e的内部与压力传感器安装在一起的结构中,与燃料进孔22与压力传感器安装在一起的结构相比,压力传感器20a的位置更靠近喷嘴孔20f。因此,可以进一步正确检测喷嘴孔20f中的压力波动。
可以将压力传感器20a安装到高压管路14。在这种情况下,优选将压力传感器20a安装到距公共轨道12预定距离处的位置。
可以在公共轨道12和高压管路14之间的连接处提供流量调节单元,用于调节从公共轨道12到高压管路14的燃料流量。配置该流量调节单元,当因为高压管路14、喷射器20等中的故障导致例如燃料泄漏,从而造成燃料过多外流时,用于阻断通道。例如,流量调节单元可以是诸如球单元的阀门单元,其被配置成在流量过大的情况下阻断通道。可以采用通过集成孔口12a和流量调节单元而构造的流量阻尼器。
压力传感器20a相对于燃料流可以位于孔口和流量调节单元的下游。或者,压力传感器20a可以位于孔口和流量调节单元中至少一个的下游。
根据上述实施例,在图4所示的检验中,利用应变仪51检测由测试喷射燃料改变的压力。或者,可以使用设置在容器50中的压力传感器而不是应变仪51来检测压力。
在图4中所示的检验中,可以从压力传感器20a的检测结果(检测压力)变化估算燃料喷射速率的变化。此外,可以将估算结果与喷射速率的实际变化进行比较,该实际变化是利用检验用应变仪51或压力传感器获得的。在这种情况下,可以将估算结果和实际变化之间的偏差反映在个体差异信息A1到A7、B1、B2、C1到C3的创建上。
可以任意地确定燃料压力传感器20的数量。例如,可以为一个汽缸的燃料通道提供两个或更多传感器。在上述实施例中,将压力传感器20a提供给每一个汽缸。或者,可以仅为一部分汽缸提供压力传感器20a。例如,可以仅为一个汽缸提供压力传感器20a。在这种情况下,可以基于压力传感器20a的传感器输出来估算其他汽缸的燃料压力。
在检验中利用测量仪器53,或在喷射控制时、在内燃机工作期间利用ECU30来获得压力传感器20a的传感器输出,在上述过程中,优选以诸如20微秒的时间间隔获得传感器输出,以识别压力波动的趋势。在这种情况下,该时间间隔优选短于50微秒。
除压力传感器20a之外,额外提供轨道压力传感器来检测公共轨道12中的压力也是有效的。在该结构中,除了由压力传感器20a检测的压力之外,还可以获得公共轨道12中的轨道压力。于是,可以以更高精度检测燃料压力。
还可以根据应用等任意更改发动机的类型和作为受控对象的系统配置。根据各实施例,将该装置和系统应用于作为一个范例的柴油机。或者,该装置和系统也适用于火花点燃式汽油发动机,具体而言,例如是直接喷射式发动机。在用于直接喷射式汽油发动机的燃料喷射系统中,提供用于高压存储汽油的输送管路。在这种情况下,从燃料泵向输送管路馈送高压燃料,并从输送管路向多个喷射器20分配高压燃料,并将其喷射到发动机的燃烧室中。在这种系统中,输送管路相当于蓄压容器。该装置和系统不限于用于控制直接在汽缸中喷射燃料的燃料喷射阀。该装置和系统可以用于将燃料喷射到发动机入口通道或废气通道的燃料喷射阀。
在第三实施例中,在误差ΔT10超过阈值thT10的情况下,判定已导致故障。在第三实施例的该判定中,可以将阈值thT10设置为可变值。例如,可以根据测量参考时间段T10m和指令-检测时延T10时供应给喷射器的燃料压力以可变方式设置阈值thT10。
如上所述,根据上述实施例的第一方面,从蓄压容器(12)向燃料喷射装置供应燃料。该燃料喷射装置包括用于喷射燃料的燃料喷射阀(20),燃料是从蓄压容器(12)分配的。该燃料喷射装置还包括压力传感器(20a),其位于从蓄压容器(12)延伸到燃料喷射阀(20)的喷嘴孔(20f)的燃料通道(25)中,该压力传感器(20a)被配置成检测燃料压力,该压力传感器(20a)的位置更靠近喷嘴孔(200)和蓄压容器(12)中的喷嘴孔。该燃料喷射装置还包括用于存储个体差异信息的存储单元(26),个体差异信息表示燃料喷射阀(20)的喷射特性,喷射特性是通过检验获得的。个体差异信息包括表示喷射响应时延(T1)和第一参数(La,K,ΔT10)中的至少一个的喷射响应延迟信息。喷射响应时延(T1)是从通过喷嘴孔(20f)开始燃料喷射的喷射开始点(R3)到压力传感器(20a)的检测压力中发生波动的时间点(P3)之间的时间段,该波动归因于燃料喷射的开始。计算喷射响应时延(T1)需要第一参数(La,K,ΔT10)。
通过喷射燃料改变了燃料喷射阀的喷嘴孔中的燃料压力。在这种喷嘴孔中,压力波动与诸如实际喷射开始点、最大喷射速率抵达点等喷射状态具有很高的相关性。发明人注意到这一问题并进行了研究,以通过检测压力波动来具体检测出除喷射量Q之外的喷射状态。然而,在根据JP-A-2006-200378的装置中,作为轨道压力传感器的压力传感器位于蓄压容器处,用于检测蓄压容器中的燃料压力。因此,在蓄压容器内可能衰减因喷射造成的压力波动。因此,在这种常规装置中难以用足够的精确度检测压力波动。
相反,根据该结构,压力传感器位于从蓄压容器延伸到燃料喷射阀的喷嘴孔的燃料通道中。压力传感器距喷嘴孔比距蓄压容器近。因此,在压力在蓄压容器中被衰减之前,压力传感器能够检测出喷嘴孔中的压力。因此,可以以足够精度检测因喷射造成的压力波动。于是,可以基于检测结果具体检测出喷射状态。在该结构中,可以以高精度具体控制燃料喷射阀的喷射状态。
这里,在利用压力传感器检测喷嘴孔中导致的压力波动时,响应会延迟一定时间段,该时间段从喷射孔20f中发生压力波动的时间点开始到压力波动被传输到压力传感器20a的时间点。因此,当如上所述利用压力传感器的检测结果检测喷射状态时,在从检测结果估算喷射状态时需要考虑到响应延迟时间(喷射响应时延(T1))。然而,即使在相同类型的燃料喷射阀中,这种喷射响应时延(T1)也具有个体差异,这种个体差异归因于压力传感器等的位置。亦即,个体差异归因于从喷嘴孔到压力传感器的燃料通道长度。
因此,在上述实施例中,存储单元存储表示喷射响应时延(T1)的喷射响应延迟信息,喷射响应时延(T1)是从通过喷嘴孔开始燃料喷射的时间点到检测压力中发生波动的时间点的时间段,该波动归因于燃料喷射开始等。喷射响应时延(T1)是针对每一个燃料喷射阀进行检验获得的个体差异信息。例如,可以在该燃料喷射阀出厂之前获得喷射响应延迟信息(T1)等。可以将检验中获得的喷射响应延迟信息作为个体差异信息存储到存储单元。于是,可以基于作为个体差异信息的喷射响应延迟信息(T1)来控制喷射状态,个体差异信息是作为事先的检验的结果获得的,喷射响应延迟信息易于导致个体差异。在该结构中,可以以高精度具体控制燃料喷射阀的喷射状态。
这里,压力传感器的检测特性也具有个体差异。具体而言,即使在相同类型的压力传感器中,相对于相同压力的输出电压也可能不同。因此,在出厂前的检验中,当使用与实际安装到燃料喷射装置的该压力传感器不同的压力传感器进行检验时,可能在个体差异信息上不会反映出在内燃机实际工作期间使用的该压力传感器的检测特性。鉴于上述内容,根据以上实施例,个体差异信息包括表示至少一个喷射响应时延(T1)的喷射响应延迟信息。亦即,执行对压力传感器的检测压力和燃料喷射装置的燃料喷射阀的组合的检验,并使用作为检验结果而获得的个体差异信息。因此,在个体差异信息上反映出发动机实际工作中使用的压力传感器的检测特性。因此,可以以高精度控制燃料喷射阀的喷射状态。
根据上述实施例的第二方面,个体差异信息包括第一参数(La,K)。第一参数(La,K)的至少一个是对象指令-检测时延(T10)相对于基准指令-检测时延(T10m)的指令-检测误差,基准指令-检测时延是主燃料喷射阀(20m)的主传感器(20am)的参考时间段。通过检验作为受检对象的燃料喷射阀(20)和压力传感器(20a)获得对象指令-检测时延(T10),受检对象不同于主燃料喷射阀(20m)和主传感器(20am)。对象指令-检测时延(T10)和基准指令-检测时延(T10m)中的每一个都是从输出喷射开始指令信号的时间点(Is)到检测压力发生波动的时间点(P3,P3m)的时间段,该波动归因于通过喷嘴孔(20f)开始燃料喷射。
在该结构中,通过事先检测作为主装置的主喷射阀和主传感器的喷射状态作为已知值,可以基于已知值和指令-检测误差(ΔT10)计算作为受检对象的燃料喷射阀的喷射响应延迟时间(T1)。已知值可以是图13中从通过喷嘴孔开始燃料喷射到压力传感器的检测压力发生波动的时间点的喷射检测时延T1m,该波动是由开始燃料喷射造成的。在这种情况下,可以将主装置的喷射检测时延T1m加到存储单元中存储的喷射检测误差ΔT10上,来计算响应时延。
此外,根据第二方面,通过测量相容值并基于存储单元中存储的指令-检测误差ΔT10校正相容值,可以容易地获得相对于作为受检对象的燃料喷射阀的相容值,相容值包括用于发动机的各种控制并与主装置相容的各种参数。例如,各种参数包括发动机旋转速度NE、相对于发动机负载的最佳喷射模式等。最佳喷射模式可以包括单次喷射中的喷射量、喷射时间等。最佳喷射模式可以包括多阶段喷射中每一个阶段中的喷射量、喷射时间等。
根据上述实施例的第三方面,个体差异信息包括检验作为受检对象的燃料喷射阀(20)和压力传感器(20a)获得的无效误差和传感器误差中的至少一个。无效误差是相对于基准指令-喷射时延(Tnom)的对象指令-喷射时延(Tno),该基准指令-喷射时延是主燃料喷射阀(20m)和主压力传感器(20am)的基准无效时间段。通过从指令-检测误差(ΔT10)减去无效误差来获得传感器误差。对象指令-喷射时延(Tno)和基准指令-喷射时延(Tnom)中的每一个都是从输出喷射开始指令信号的时间点(Is)到喷射开始点(R3)的时间段。
指令-检测误差包括无效误差和传感器误差。无效误差归因于喷射器的个体差异变化。传感器误差归因于压力传感器的位置变化和压力传感器的个体差异变化。在图13的范例中,由于无效误差为零,因此指令-检测误差ΔT10等于传感器误差ΔT10。因此,根据第三方面(其中,除了指令-检测误差ΔT10之外,还将无效误差或传感器误差存储在存储单元中),还可以获得指令-检测误差和传感器误差中包含的无效误差项作为信息。因此,可以进一步以高精度具体控制燃料喷射阀的喷射状态。
根据上述实施例的第五方面,燃料喷射阀(20)具有控制室(Cb),控制室具有燃料进孔(22)和泄漏孔(24)。将从蓄压容器(12)分配的燃料供应给燃料进孔(22),燃料喷射阀(20)包括控制阀,将控制阀配置成打开和关闭泄漏孔(24)以便将燃料返回燃料箱。燃料喷射阀(20)包括用于打开和关闭喷嘴孔(20f)的针阀,将控制阀配置成对控制室(Cb)中的燃料压力进行控制以操纵针阀。个体差异信息包括表示泄漏响应时延和第二参数(Lb,K)中的至少一个的泄漏响应延迟信息。泄漏响应时延是从通过泄漏孔(24)开始燃料泄漏的时间点到压力传感器(20a)的检测压力发生波动的时间点的时间段,该波动是由开始燃料泄漏造成的。计算泄漏响应时延需要第二参数(Lb,K)。
因此,在该结构中,存储单元存储表示泄漏响应时延(T1)的泄漏响应延迟信息,泄漏响应时延(T1)是从通过泄漏孔开始燃料泄漏的时间点到检测压力中发生波动的时间点的时间段,该波动归因于燃料泄漏开始等。泄漏响应时延(T1)是通过检验获得的个体差异信息。例如,可以在该燃料喷射阀出厂之前获得泄漏响应延迟信息(Ta)等。可以将检验中获得的喷射响应延迟信息作为个体差异信息存储到存储单元。于是,可以基于作为个体差异信息的泄漏响应延迟信息(Ta)来控制喷射状态,个体差异信息是作为事先的检验的结果获得的,喷射响应延迟信息易于导致个体差异。在该结构中,可以以高精度具体控制燃料喷射阀的喷射状态。
根据第四方面,例如,计算喷射响应延迟时间(T1)所需的第一参数(La,K)是从喷嘴孔(20f)到压力传感器(20a)的通道长度(La)。
或者,根据上述实施例的第六方面,例如,计算泄漏响应延迟时间(Ta)所需的第二参数(Lb,K)是从泄漏孔(24)到压力传感器(20a)的通道长度(Lb)。
或者,根据上述实施例的第七方面,计算喷射响应延迟时间(T1)或泄漏响应延迟时间(Ta)所需的第一参数的至少一个或第二参数的至少一个例如是整个通道中的燃料的体积模量,该通道从高压泵(11a)的出口(11e)延伸到喷嘴孔,高压泵(11a)向畜压容器供应燃料。
如下所述,介绍基于通道长度(La)和体积弹性模量(K)计算喷射响应时延(T1)的一个范例。可以通过公式T1=La/v来定义喷射响应时延(T1),其中燃料的流速为v。可以基于体积弹性模量(K)来计算流速v。类似地,可以通过公式Ta=Lb/v来定义泄漏响应时延(Ta)。可以基于体积弹性模量(K)来计算流速v。
在特定流体中发生的压力变化中,体积弹性模量K满足公式ΔP=K·ΔV/V,其中ΔP:随着流体体积变化而产生的压力变化,V:体积,ΔV:从体积V的体积变化。系数K的倒数相当于压缩比。
根据上述实施例的第八方面,提供控制单元(30)以基于个体差异信息控制燃料喷射阀(20)。控制单元(30)在指令-响应时延(T10)大于阈值时判定发生了故障。指令-响应时延是从输出喷射开始指令信号的时间点(Is)到压力传感器(20a)的检测压力发生波动的时间点的时间段,该波动是由开始燃料喷射造成的。因此,在判定导致了故障的条件下,例如,可以不利用喷射响应延迟信息等,根据故障进行诸如喷射状态控制等操作。因此,可以增强压力传感器的鲁棒性。
根据以上实施例的第九方面,喷射响应延迟信息包括分别通过进行多次检验获得的多个信息项,多次检验分别包括检验条件的多种模式,该多种模式在供应给燃料喷射阀(20)的燃料压力上彼此不同,且每一个信息项与多种模式中的每一种相关并被保存。在该结构中,即使在根据供应给燃料喷射阀的燃料压力改变喷射响应延迟信息的情况下,也能够根据供应压力而基于喷射响应延迟信息控制喷射状态。因此,可以以高精度控制喷射状态。
这里,根据第一方面,组合个体差异信息和安装到相应燃料喷射装置的压力传感器的燃料喷射阀,个体差异信息是作为检测压力的检验结果获得的。因此,可以在个体差异信息上反映出内燃机实际工作中实际使用的压力传感器的检测特性。
因此,根据上述实施例的第十方面,将压力传感器安装到燃料喷射阀。在该结构中,可以防止将出厂前检验喷射特性所用的压力传感器安装到不同于对应喷射器的喷射器上。因此可以限制错误组装。
此外,根据第十方面,在该结构中,与将压力传感器安装到连接蓄压容器和喷射器的高压管路的结构相比,压力传感器的位置更靠近注入孔。因此,与检测已经过高压管路衰减的压力波动的结构相比,可以更精确地检测注入孔处的压力波动。
将压力传感器安装到燃料喷射阀上。根据上述实施例的第十一方面,压力传感器(20a)位于燃料喷射阀(20)的燃料进孔(22)。或者,根据上述实施例的第十二方面,压力传感器(20a)位于燃料喷射阀(20)中,用于检测从燃料进孔(22)延伸到喷嘴孔(20f)的内部燃料通道(25)中的燃料压力。
此外,在如上所述的燃料进孔与压力传感器安装在一起的情况下,与燃料喷射阀的内部与压力传感器安装在一起的结构相比,可以简化压力传感器的安装结构。另一方面,在燃料喷射阀的内部与压力传感器安装在一起的结构中,与燃料进孔与压力传感器安装在一起的结构相比,压力传感器的位置更靠近喷射孔。因此,可以进一步正确检测喷射孔中的压力波动。
根据上述实施例的第十三方面,在从蓄压容器(12)延伸到燃料进孔(22)的燃料通道(25)中提供孔口(12a),用于衰减从蓄压容器(12)流出的燃料压力的脉动,而压力传感器(20a)相对于燃料流位于孔口(12a)的下游。在压力传感器位于孔口上游的情况下,检测已经通过孔口衰减的压力波动。相反,根据第十三方面,压力传感器位于孔口下游。因此,可以在通过孔口衰减之前检测压力波动。因此,可以进一步正确检测喷嘴孔中的压力波动。
根据以上实施例的第十四方面,存储单元为集成电路存储器(IC存储器)。因此,与利用QR代码(注册商标)相比,存储单元可以优选地增大存储容量。
根据以上实施例的第十五方面,燃料喷射系统包括上述燃料喷射装置。该燃料喷射系统还包括蓄压容器(12),其被配置成以预定压力蓄积燃料并将所蓄积的燃料分配到多个燃料喷射阀。该燃料喷射系统能够产生以上多种效果。
发明人想到,通过根据上述实施例的第16、17方面的方法可以容易地判断燃料喷射装置中所导致的故障,在该燃料喷射装置中压力传感器距喷嘴孔比距蓄压容器近。
具体而言,根据第十六方面,该方法包括通过执行检验来测量喷射响应时延(T1),喷射响应时延(T1)是从通过喷嘴孔(201)开始燃料喷射的时间点(R3)到压力传感器(20a)的检测压力因开始燃料喷射而发生波动的时间点(P3)之间的时间段。该方法还包括在喷射响应时延(T1)大于阈值时判定燃料喷射装置发生故障。
当压力传感器的位置变化和压力传感器的个体差异超出可允许范围时,喷射响应时延(T1)大于阈值。因此,根据包括测量和判断的第十六方面,可以容易地判断压力传感器中导致的故障。可以在出厂前在制造工厂以及在出厂后在进行维修工作和检查的服务工厂进行测量和判断。
因此,根据第十七方面,该方法包括通过对主燃料喷射阀(20m)和主传感器(20am)进行检验第一测量基准指令-检测时延(T10m)。该方法还包括通过对作为故障受检对象的燃料喷射阀(20)和压力传感器(20a)进行检验,来第二次测量对象指令-检测时延(T10)。基准指令-检测时延(T10m)和对象指令-检测时延(T10)中的每一个都是从输出喷射开始指令信号的时间点(Is)到检测压力发生波动的时间点(P3,P3m)的时间段,该波动归因于开始燃料喷射。主燃料喷射阀(20m)和主传感器(20am)分别不同于燃料喷射阀(20)和压力传感器(20a)。该方法还包括,在相对于基准指令-检测时延(T10m)的对象指令-检测时延(T10)的误差(ΔT10)大于阈值时判定至少一个受检对象发生故障。
当压力传感器的位置变化和压力传感器的个体差异超出可允许范围时,或者当由于燃料喷射阀的个体差异变化造成的指令-喷射延迟时间(无效时间段)变化超出可允许范围时,对象指令-检测时延(T10)相对于基准指令-检测时延(T10m)的误差(ΔT10)大于阈值。
因此,根据包括测量和判断的第十七方面,可以容易地判断压力传感器或燃料喷射阀中导致的故障。可以在出厂前在制造工厂以及在出厂后在进行维修工作和检查的服务工厂进行测量和判断。
可以酌情组合各实施例的以上结构。诸如计算和判断等的上述处理不限于由ECU30执行。控制单元可以具有各种结构,包括被作为范例示出的ECU30。
可以由软件、电路等中的任一种或其任意组合来执行诸如计算和判断等上述处理。该软件可以存储在存储介质中,并可以经由诸如网络装置的传输装置进行传输。该电路可以是集成电路,并可以是诸如利用电气或电子元件等配置的硬件逻辑的分立电路。生产上述配置的元件可以是离散元件且可以部分或全部集成。
应当认识到,尽管在此将本发明的实施例的过程描述为包括特定的步骤序列,但包括这些步骤的其他各种序列和/或这里未披露的额外步骤的其他可选实施例也将落在本发明的步骤之内。
在不脱离本发明精神的情况下可以对上述实施例作出各种修改和变化。
Claims (15)
1.一种燃料喷射装置,从蓄压容器(12)向所述燃料喷射装置供应燃料,所述燃料喷射装置包括:
燃料喷射阀(20),用于喷射从所述蓄压容器(12)分配的燃料;
安装到所述燃料喷射阀(20)且用于检测燃料压力的压力传感器(20a);
IC存储器(26),该IC存储器(26)是安装到所述燃料喷射阀(20)的集成电路,用于存储个体差异信息,所述个体差异信息表示所述燃料喷射阀(20)的喷射特性,所述喷射特性是通过利用所述压力传感器(20a)进行检验获得的,所述检验是在从工厂运输所述燃料喷射装置之前进行的;
其中所述个体差异信息包括喷射响应延迟信息,该喷射响应延迟信息表示喷射响应时延(T1)和第一参数(La,K,ΔT10)中的至少一个,
所述喷射响应时延(T1)是从通过所述喷嘴孔(20f)开始燃料喷射的喷射开始点(R3)到所述压力传感器(20a)的检测压力中发生波动的时间点(P3)之间的时间段,该波动是由开始燃料喷射造成的,并且
计算所述喷射响应时延(T1)需要所述第一参数(La,K,ΔT10)。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射装置,
其中所述燃料喷射阀(20)具有控制室(Cb),所述控制室具有燃料进孔(22)和泄漏孔(24),
将从所述蓄压容器(12)分配的燃料供应给所述燃料进孔(22),所述燃料喷射阀(20)包括控制阀,将所述控制阀配置成打开和关闭所述泄漏孔(24),以便将燃料返回燃料箱,
所述燃料喷射阀(20)包括用于打开和关闭所述喷嘴孔(20f)的针阀,将所述控制阀配置成控制所述控制室(Cb)中的燃料压力,以操纵所述针阀,
所述个体差异信息包括表示泄漏响应时延和第二参数(Lb,K)中的至少一个的泄漏响应延迟信息,
所述泄漏响应时延是从通过所述泄漏孔(24)开始燃料漏泄的时间点到所述压力传感器(20a)的检测压力发生波动的时间点的时间段,该波动是由开始燃料漏泄造成的,并且
计算所述泄漏响应时延需要所述第二参数(Lb,K)。
3.根据权利要求2所述的燃料喷射装置,其中所述第二参数(Lb,K)中的至少一个是从所述泄漏孔(24)到所述压力传感器(20a)的通道长度(Lb)。
4.一种燃料喷射装置,从蓄压容器(12)向所述燃料喷射装置供应燃料,所述燃料喷射装置包括:
燃料喷射阀(20),用于喷射从所述蓄压容器(12)分配的燃料;
位于燃料通道(25)中的压力传感器(20a),所述燃料通道(25)从所述蓄压容器(12)延伸到所述燃料喷射阀(20)的喷嘴孔(20f),所述压力传感器(20a)距所述喷嘴孔(20f)比距所述蓄压容器(12)近,且用于检测燃料压力;
用于存储个体差异信息的存储单元(26),所述个体差异信息表示所述燃料喷射阀(20)的喷射特性,所述喷射特性是通过检验获得的,所述检验是在从工厂运输所述燃料喷射装置之前进行的;
其中所述燃料喷射阀(20)具有控制室(Cb),所述控制室具有燃料进孔(22)和泄漏孔(24),
将从所述蓄压容器(12)分配的燃料供应给所述燃料进孔(22),所述燃料喷射阀(20)包括控制阀,将所述控制阀配置成打开和关闭所述泄漏孔(24),以便将燃料返回燃料箱,
所述燃料喷射阀(20)包括用于打开和关闭所述喷嘴孔(20f)的针阀,将所述控制阀配置成控制所述控制室(Cb)中的燃料压力,以操纵所述针阀,
所述个体差异信息包括喷射响应延迟信息,该喷射响应延迟信息表示喷射响应时延(T1)和第一参数(La,K,ΔT10)中的至少一个,
所述喷射响应时延(T1)是从通过所述喷嘴孔(20f)开始燃料喷射的喷射开始点(R3)到所述压力传感器(20a)的检测压力中发生波动的时间点(P3)之间的时间段,该波动是由开始燃料喷射造成的,并且
计算所述喷射响应时延(T1)需要所述第一参数(La,K,ΔT10),
所述个体差异信息还包括表示泄漏响应时延和第二参数(Lb,K)中的至少一个的泄漏响应延迟信息,
所述泄漏响应时延是从通过所述泄漏孔(24)开始燃料漏泄的时间点到所述压力传感器(20a)的检测压力发生波动的时间点的时间段,该波动是由开始燃料漏泄造成的,并且
计算所述泄漏响应时延需要所述第二参数(Lb,K)。
5.根据权利要求4所述的燃料喷射装置,其中所述第二参数(Lb,K)中的至少一个是从所述泄漏孔(24)到所述压力传感器(20a)的通道长度(Lb)。
6.根据权利要求1到5中的任一项所述的燃料喷射装置,
其中,所述个体差异信息包括所述第一参数(La,K),
所述第一参数(La,K)中的至少一个是对象指令-检测时(T10)相对于基准指令-检测时延(T10m)的指令-检测误差,所述基准指令-检测时延是主燃料喷射阀(20m)的主传感器(20am)的基准时间段,
通过检验作为受检对象的所述燃料喷射阀(20)和所述压力传感器(20a)获得所述对象指令-检测时延(T10),所述受检对象不同于所述主燃料喷射阀(20m)和所述主传感器(20am),
所述对象指令-检测时延(T10)和所述基准指令-检测时延(T10m)中的每一个都是从输出喷射开始指令信号的时间点(Is)到所述检测压力发生波动的时间点(P3,P3m)的时间段,该波动是由通过所述喷嘴孔(20f)开始燃料喷射造成的。
7.根据权利要求6所述的燃料喷射装置,
其中所述个体差异信息包括无效误差和传感器误差中的至少一个,该无效误差和传感器误差是通过检验作为所述受检对象的所述燃料喷射阀(20)和所述压力传感器(20a)获得的,
所述无效误差是相对于基准指令-喷射时延(Tnom)的对象指令-喷射时延(Tno),该基准指令-喷射时延(Tnom)是所述主燃料喷射阀(20m)和所述主压力传感器(20am)的基准无效时间段,并且
通过从所述指令-检测误差(ΔT10)中减去所述无效误差来获得所述传感器误差,
所述对象指令-喷射时延(Tno)和所述基准指令-喷射时延(Tnom)中的每一个都是从输出喷射开始指令信号的时间点(Is)到所述喷射开始点(R3)的时间段。
8.根据权利要求1到5中的任一项所述的燃料喷射装置,
其中所述个体差异信息包括所述第一参数(La,K),并且
所述第一参数(La,K)中的至少一个是从所述喷嘴孔(20f)到所述压力传感器(20a)的通道长度(La)。
9.根据权利要求1到5中的任一项所述的燃料喷射装置,
其中所述第一参数(La,K)中的至少一个或所述第二参数(Lb,K)中的至少一个是从高压泵(11a)的出口(11e)延伸到所述喷嘴孔(20f)的整个通道中的燃料的体积模量(K),并且
所述高压泵(11a)被配置成向所述蓄压容器(12)供应燃料。
10.根据权利要求1到5中的任一项所述的燃料喷射装置,还包括:基于所述个体差异信息来控制所述燃料喷射阀(20)的控制单元(30),
其中所述控制单元(30)在指令-响应时延(T10)大于阈值时判定发生了故障,并且
所述指令-响应时延是从输出喷射开始指令信号的时间点(Is)到所述压力传感器(20a)的检测压力发生波动的时间点的时间段,该波动是由开始燃料喷射造成的。
11.根据权利要求1到5中的任一项所述的燃料喷射装置,
其中所述喷射响应延迟信息包括分别通过进行多次检验而获得的多个信息项,
所述多次检验分别包括检验条件的多种模式,所述多种模式在供应给所述燃料喷射阀(20)的燃料压力上彼此不同,并且
每一个所述信息项与所述多种模式中的每一种相关并被存储。
12.根据权利要求1到5中的任一项所述的燃料喷射装置,其中所述压力传感器(20a)位于所述燃料喷射阀(20)的燃料进孔(22)处。
13.根据权利要求1到5中的任一项所述的燃料喷射装置,其中所述压力传感器(20a)位于所述燃料喷射阀(20)中,用于检测从所述燃料进孔(22)延伸到所述喷嘴孔(20f)的内部燃料通道(25)中的燃料压力。
14.根据权利要求1到5中的任一项所述的燃料喷射装置,还包括:
位于燃料通道(25)中的孔(12a),用于衰减从所述蓄压容器(12)流出的燃料的压力脉动,所述燃料通道从所述蓄压容器(12)延伸到燃料进孔(22),
其中所述压力传感器(20a)相对于燃料流位于所述孔(12a)的下游。
15.一种燃料喷射系统,包括:
根据权利要求1到5中的任一项所述的燃料喷射装置;以及
所述蓄压容器(12),其被配置成以预定压力蓄积燃料并将所蓄积的燃料分配到多个燃料喷射阀。
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