CN101929402A - 燃料温度感测装置 - Google Patents

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Abstract

一种燃料温度感测装置，具有设置到各个气缸的燃料温度传感器，用于感测燃料温度。每个燃料温度传感器设置在较为接近喷射孔的位置，相比于从蓄压器延伸到喷射孔的燃料通道中的蓄压器。装置具有平均值计算部，用于计算各个气缸的燃料温度传感器感测的燃料温度感测值的平均值。装置具有偏差计算部，用于计算平均值与各个燃料温度传感器的燃料温度感测值之间的偏差。装置具有修正部，用于修正每个燃料温度传感器的燃料温度感测值，从而对于每个燃料温度传感器使得偏差接近于零。

Description

燃料温度感测装置
技术领域
本发明涉及一种燃料温度感测装置，其感测内燃机每个气缸的燃料温度。
背景技术
普通的内燃机中，感测燃料温度的燃料温度传感器设置在将燃料供给喷射器的泵的排出孔中。然而，近年，一些情况中，需要在喷射器喷射孔附近的位置感测燃料压力。下面，喷射器的喷射孔附近的位置处的燃料温度被称为INJ燃料温度。上述感测泵排出孔中燃料温度的结构中，燃料温度传感器受到当燃料通过泵压缩时产生的热量的影响，且排出孔中的周围温度不同于喷射孔中的周围温度。因此难以在这种结构中正确地感测INJ燃料温度。
INJ燃料温度的感测例如在下列情况中需要。专利文献1(JP-A-2009-57924)中描述的技术将燃料压力传感器设置到各个气缸的喷射器，用于感测燃料压力。该技术感测随着喷射发生的燃料压力变化(燃料压力波形)以计算实际的喷射率的变化(喷射率波形)。最后，该技术使得能够感测喷射开始时刻、喷射结束时刻、喷射量等。然而，上述燃料压力波形变为不同的波形，取决于喷射孔中的燃料温度(INJ燃料温度)，燃料从喷射孔喷射。因此，需要感测INJ燃料温度，且通过基于感测的INJ燃料温度修正燃料压力波形，计算喷射率波形。
发明内容
本发明目的是提供一种燃料温度感测装置，其感测喷射器喷射孔附近的位置处的燃料温度。
根据本发明第一实例方面，燃料温度感测装置应用于内燃机，内燃机具有设置在各个气缸中的喷射器用于从喷射孔喷射燃料，燃料从蓄压器分配。燃料温度感测装置具有多个燃料温度传感器，设置到各个气缸用于感测燃料温度。每个燃料温度传感器设置在这样的位置，相比于距离从蓄压器延伸到喷射孔的燃料通道中的蓄压器，该位置较靠近喷射孔。装置具有平均值计算部，用于计算利用各个气缸的燃料温度传感器感测的燃料温度感测值的平均值。装置具有偏差计算部，用于计算各个燃料温度传感器的平均值和燃料温度感测值之间的偏差。装置具有修正部，用于修正每个燃料温度传感器的燃料温度感测值，从而对于每个燃料温度传感器将偏差接近于零。
根据本发明上述方面，相比于从蓄压器(例如共轨)延伸到喷射孔的燃料通道中的蓄压器，燃料温度传感器设置在较为靠近喷射孔的位置处。因此，相比于燃料温度传感器设置在泵的排出孔中的情况，喷射孔中的燃料温度可更准确地感测。
本发明的发明人审视了用这种方式向各个气缸提供燃料温度传感器。结果发现，在各个气缸的燃料温度传感器的燃料温度感测值之间发生了变化。供给各个气缸的喷射器的燃料的温度相同，气缸中的温度没有彼此很大程度上不同。因此，认为，燃料温度感测值之间的变化是由于各个燃料温度传感器的仪器误差方差造成。
因此根据本发明上述方面，各个气缸的燃料温度感测值的平均值被计算(通过平均值计算部)，对于各个燃料温度传感器，平均值和燃料温度感测值之间的偏差被计算(通过偏离计算部)，且各个燃料温度传感器的燃料温度感测值被修正以使得偏差接近于零(通过修正部)。很可能的是，相比燃料温度感测值，上述平均值较接近实际燃料温度。因此，利用本发明上述方面，其修正燃料温度感测值以使得偏差接近于零，燃料温度感测值被修正以消除燃料温度传感器的感测误差，所述误差由于上述仪器误差方差造成。因此，靠近喷射孔的位置处的燃料温度可以高精度地感测。
根据本发明第二实例方面，平均值计算部计算从所有气缸的燃料温度传感器获得的燃料温度感测值的平均值。
随着用于计算平均值的燃料温度传感器的数目增加，平均值更加接近实际燃料温度。因此，根据本发明上述方面，其根据全部气缸的燃料温度感测值计算平均值，有利于通过修正去除感测误差。
本发明不限于此。可替换的，例如，根据本发明第三实例方面，燃料温度传感器被归组为多组，平均值计算部计算对于每组的燃料温度感测值的平均值。
根据本发明第四实例方面，平均值计算部计算燃料温度感测值的平均值，其利用多个燃料温度传感器同时检测。
考虑到实际燃料温度随着时间改变。因此，根据本发明上述方面，其利用同时感测的燃料温度感测值计算平均值，可以避免将实际燃料温度的变化包括在燃料温度感测值的变化中。因此，有助于通过修正消除感测误差。
根据本发明第五实例方面，燃料温度感测装置应用于内燃机，内燃机具有喷射器，设置在各个气缸中用于从喷射孔喷射燃料，燃料从蓄压器分布。燃料温度感测装置具有多个燃料温度传感器，设置到各个气缸用于感测燃料温度。相比于距离从蓄压器延伸到喷射孔的燃料通道中的蓄压器，每个燃料温度传感器设置在较为接近喷射孔的位置。装置具有趋势计算部，用于计算趋势波形，显示出利用燃料温度传感器感测的温度感测值的时间变化的趋势。装置具有偏差计算部，用于对于每个燃料温度传感器计算趋势波形和燃料温度感测值之间的偏差。装置具有修正部，用于修正燃料温度感测值，以使得对于每个燃料温度传感器，燃料温度感测值接近趋势波形。
根据本发明上述方面，相比于从蓄压器延伸到喷射孔的燃料通道中的蓄压器(例如共轨)，燃料温度传感器设置在较为接近喷射孔的位置。因此，相比于燃料温度传感器设置在泵的排出孔中的情况，喷射孔中的燃料温度可以更准确地感测。
根据本发明上述方面，趋势波形被计算(由趋势计算部)，显示出燃料温度感测值的时间变化趋势，趋势波形和燃料温度感测值之间的偏差对于每个燃料温度传感器被计算(通过偏差计算部)，且燃料温度感测值对于每个燃料温度传感器被修正，以使得燃料温度感测值接近趋势波形(通过修正部)。很可能的是，相比燃料温度感测值，基于上述趋势波形的燃料温度更接近实际燃料温度。因此，利用本发明上述方面，其修正燃料温度感测值以使得燃料温度感测值接近趋势波形，燃料温度感测值被修正以消除燃料温度传感器的感测误差，误差由于上述仪器误差方差造成。因此，接近喷射孔的位置处的燃料温度可高精度感测。
根据本发明第六实例方面，趋势计算部通过使用从所有气缸的燃料温度传感器获得的燃料温度感测值来计算趋势波形。
随着用于计算趋势波形的燃料温度传感器的数目增加，基于趋势波形的燃料温度更接近实际燃料温度。因此根据本发明上述方面，其根据计算所有气缸的燃料温度感测值计算趋势波形，可促进通过修正消除感测误差。
本发明不限于此。可替换的，例如，根据本发明第七实例方面，燃料温度传感器被归组为多组，趋势计算部计算对于每组的燃料温度感测值的趋势波形。
根据本发明第八实例方面，用于计算趋势波形的燃料温度感测值从多个燃料温度传感器顺序获得。
例如当四个气缸中的一个的燃料温度传感器的仪器误差方差大于其它燃料温度传感器的仪器误差方差时，可能的是，具有较大仪器误差方差的燃料温度传感器的燃料温度感测值被顺序地获得，除非燃料温度感测值从多个燃料温度传感器顺序地获得，如本发明上述方面。这种情况中，趋势波形不能充分地接近实际燃料温度变化。与此相反，根据本发明上述方面，用于计算趋势波形的多个燃料温度感测值从多个燃料温度传感器顺序获得。因此，可以降低含有较大仪器误差方差的燃料温度感测值的连续(succession)的可能性。因此，趋势波形可充分接近实际燃料温度变化。
根据本发明第九实例方面，燃料温度感测装置还具有判定部，当燃料温度传感器的某一个的偏差等于或大于预定值时，用于确定燃料温度传感器中的某一个不正常。利用这种结构，燃料温度传感器的异常可以容易地确定。
根据本发明第十实例方面，燃料温度感测装置还具有学习部，在具有喷射器的内燃机的停机(stoppage)过程中，用于学习通过修正部使用的修正量。
在内燃机停止过程中，燃料没有流动穿过燃料通道。因此在内燃机停止过程中，燃料温度处于稳定状态，其中，燃料温度的变化较小。因此根据本发明上述方面，其在燃料温度处于稳定状态同时执行修正量的学习，修正量的学习精度可提高。
根据本发明第十一实例方面，具有喷射器的内燃机安装在车辆中，对于车辆的每个预定行驶距离，学习部进行修正量的学习，其由修正部使用。
燃料温度的变化慢于燃料压力的变化。因此为了防止修正量的过度频繁的学习，适当的是对于车辆的每个预定行驶距离进行学习，因此降低了学习需要的处理负荷。
根据本发明第十二实例方面，燃料温度感测装置应用到具有喷射器的内燃机，喷射器设置在各个气缸中用于从喷射孔喷射燃料，燃料从蓄压器分布。燃料温度感测装置具有多个燃料压力传感器，设置到各个气缸用于感测燃料压力。相比于从蓄压器延伸到喷射孔的燃料通道中的蓄压器，每个燃料压力传感器设置在较为接近喷射孔的位置。装置具有燃料压力平均值计算部，用于计算燃料压力感测值的平均值，当燃料没有喷射时，其利用各个气缸的燃料压力传感器感测。装置具有偏差计算部，用于基于气缸中的特定一个的燃料压力感测值与平均值之间的燃料压力感测值偏差量，计算气缸中特定一个的燃料温度与所有气缸的平均燃料温度之间的温度偏差量。
在燃料没有没有喷射时的实际燃料压力应当在所有气缸中相等。然而，燃料压力传感器具有温度特性。因此，即使燃料压力相同，燃料压力感测值采取不同值，取决于该时刻的燃料温度。根据考虑到这点的本发明的上述方面，在燃料没有喷射时燃料压力感测值的平均值被计算(通过燃料压力平均值计算部)，且特定气缸的燃料温度与所有气缸的平均燃料温度之间的温度偏差量基于特定气缸的燃料压力感测值与平均值之间的燃料压力感测值偏差量而计算。
也就是，如果各个气缸的燃料温度相同，当燃料没有喷射时，在燃料压力感测值的平均值与特定气缸的燃料压力感测值之间不应当具有偏差。因此当发生偏差时，可认为，偏差是由于气缸的燃料温度之间的差异造成的。因此，特定气缸的燃料温度与所有气缸的平均燃料温度之间的温度偏差量可基于上述燃料压力感测值偏差量而计算。因此，根据本发明上述方面，温度偏差量可计算，不必使用燃料温度传感器。
根据本发明第十三实例方面，燃料温度感测装置还具有判定部，当燃料压力感测值偏差量等于或大于预定值时，用于判定气缸中的特定一个中设置的燃料压力传感器异常。利用这种结构，可方便地确定燃料压力传感器的异常。
附图说明
通过下面的形成说明书一部分的详细描述、附图和权利要求，实施例的特征和优点、以及相关部件的操作方法和功能将显而易见。附图中：
图1的图形示意性示出了根据本发明第一实施例具有燃料温度感测装置的燃料喷射系统；
图2的时间图示出了根据第一实施例的喷射指令信号、喷射率和感测压力；
图3的图形示出了根据第一实施例的设置到多个气缸的传感器装置与ECU之间的连接结构；
图4A的流程图示出了第一实施例的学习处理的过程；
图4B的流程图示出了根据第一实施例的使用学习值的修正的过程；
图5的图形示出了根据本发明第二实施例的设置到多个气缸的传感器装置与燃料温度感测装置中的ECU之间的连接结构；
图6的流程图示出了第二实施例的学习处理的过程；
图7A的流程图示出了根据本发明第三实施例的学习处理的过程；
图7B的流程图示出了第三实施例的使用学习值的修正的过程；
图8A的图形示出了根据第三实施例的通过学习处理计算的趋势波形；
图8B的图形示出了根据第三实施例的趋势波形的去除的结果；
图9的图形示出了根据本发明第四实施例的相应气缸的实际燃料温度中的差异的检测。
具体实施方式
下面参考附图描述本发明实施例。下面各个实施例的描述中，相同的标记用于相同的部件。
(第一实施例)
根据第一实施例的燃料温度感测装置安装在车辆发动机中(内燃机)。喷射高压燃料且在多个气缸#1-#4中进行燃料的压缩自燃燃烧的柴油机被假设是发动机。
图1的示意图示出了安装在发动机每个气缸中的喷射器10、安装在喷射器10中的传感器装置20、安装在车辆中的电控单元30(ECU)等。
首先描述包括喷射器10的发动机的燃料喷射系统。燃料箱40中的燃料由高压泵41抽吸且泵送到共轨42(蓄压器)。蓄积在共轨42中的燃料被分布和供给到各个气缸的喷射器10。
喷射器10具有主体11、阀针12(阀构件)和致动器13等，如下所述。主体11在内部限定高压通道11a(燃料通道)以及用于喷射燃料的喷射孔11b。阀针12容纳在主体11中且开启和闭合喷射孔11b。致动器13使得阀针12进行开闭操作。
ECU30控制着致动器13的驱动以控制阀针12的开闭操作。因此，从共轨42供给到高压通道11a的高压燃料根据阀针12的开闭操作而从喷射孔11b喷射。例如，ECU 30基于发动机输出轴转速和发动机负荷等计算喷射模式，例如喷射开始时刻，喷射结束时刻和喷射量。ECU 30控制该致动器13的驱动以实现所计算的喷射模式。
接下来描述传感器装置20的硬件结构。
传感器装置20具有杆21(应变元件)、燃料压力传感器22、燃料温度传感器23、模制IC 24等，如下所述。杆21固定到主体11。隔膜(diaphragm)部21a形成在杆21中，接受流过高压通道11a的高压燃料的压力，且弹性变形。
燃料压力传感器22具有桥路，该桥路包括固定到隔膜部21a的压敏电阻元件。压敏电阻元件的电阻根据杆21的应变量而改变，即高压燃料的压力(燃料压力)。因此桥路(燃料压力传感器22)输出与燃料压力对应的燃料压力感测信号(燃料压力感测值)。
燃料温度传感器23具有桥路，包括固定到隔膜部21a的温度敏感电阻元件。温度敏感电阻元件的电阻根据杆21的温度变化，该温度根据燃料温度而变化。因此桥路(燃料温度传感器23)输出与燃料温度相对应的燃料温度感测信号(燃料温度感测值)。
模制IC 24连同杆21一起安装在喷射器10中。模制IC 24通过利用树脂模制电子部件25和存储器而形成，所述电子部件例如放大电路，将燃料压力感测信号和燃料温度感测信号放大，供电电路，向燃料压力传感器22和燃料温度传感器23的桥路施加电压。连接器14设置在主体11的上部中。模制IC 24和ECU 30通过线束15电连接，该线束连接到连接器14。线束15包括用于向致动器13供电的电源线、通讯线15a和信号线15b等，如下面参考图3描述的。
传感器装置20安装到各个气缸的每个喷射器10。燃料压力感测信号和燃料温度感测信号从传感器装置20输入到ECU 30。燃料压力感测信号取决于燃料压力和传感器温度(燃料温度)而变化。也就是，即使在实际燃料压力相同情况中，如果那个时刻燃料压力传感器22的温度不同，燃料压力感测信号也是不同值。考虑到这点，通过基于获得的燃料温度来修正获得的燃料压力，ECU 30进行温度补偿。下面，这种方式经历了温度补偿的燃料压力将简单地称为感测压力。另外，通过使用这种方式计算的感测压力，ECU 30执行用于计算喷射模式的处理，例如喷射开始时刻，喷射结束时刻和从喷射孔11b喷射的燃料喷射量。
接下来参考图2描述喷射模式的计算方法。
图2的部分(a)示出了从ECU 30输出到喷射器10的致动器13的喷射指令信号。由于指令信号的脉冲开启，致动器13工作且喷射孔11b开启。也就是，在喷射指令信号的脉冲开启时刻t1命令喷射开始，且在脉冲结束时刻t2命令喷射结束。因此通过利用指令信号的脉冲开启时间段来控制喷射孔11b的阀开启时间Tq(即喷射指令时间段)，喷射量Q被控制。
图2的部分(b)示出了随着上述喷射指令发生的从喷射孔11b的燃料的燃料喷射率R的变化(推移)。图2的部分(c)示出了随着喷射率R的变化发生的感测压力P的变化(波动波形)。在感测压力P的波动和喷射率R的变化之间具有关联，如下面描述。因此，喷射率R的推移波形可根据感测压力P的波动波形而估算。
也就是在喷射开始指令输出的时刻t1之后，如图2的部分(a)，喷射率R在时刻R1开始增大，开始喷射。随着喷射率R在时刻R1开始增大，感测压力P在改变点P1开始减小。然后，随着喷射率R在时刻R2达到最大喷射率，在改变点P2，感测压力P停止减小。然后，随着喷射率R在时刻R2开始减小，在改变点P2，感测压力P开始增大。然后，随着喷射率R在时刻R3变为零且停止实际喷射，感测压力P在改变点P3停止增大。
因此通过检测该感测压力P的波动中的改变点P1和P3，与改变点P1和P3相关联的喷射率R的增大开始时刻R1(实际喷射开始时刻)和减小终止时刻R3(实际喷射结束时刻)可以计算。另外通过根据感测压力P的波动来感测压力减小率Pα、压力增大率Pγ和压力下降量Pβ，可以计算与值Pα、Pγ、Pβ相关联的喷射率增大率Rα、喷射率减小率Rγ和喷射率增大量Rβ。
从实际喷射开始到实际喷射结束的喷射率R的积分值(即图2的部分(b)中的阴影部分S的面积)对应于喷射量Q。与实际喷射开始到实际喷射结束的喷射率R的变化相对应的感测压力P的波动波形的一部分中的压力P的积分值(即从改变点P1到改变点P3的部分)与喷射率R的积分值S相关联。因此，通过根据感测压力P的波动来计算压力积分值，与喷射量Q相等的喷射率积分值S可计算。
图3的图形示出了ECU 30的电路结构和各个气缸#1-#4中设置的传感器装置20和ECU 30之间的连接结构。如图3，多个传感器装置20连接到单个ECU 30。通讯线15a和信号线15b设置用于每个传感器装置20。连接到多个传感器装置20的通讯线15a和信号线15b分别连接到多个通讯孔(端口，port)30a和信号孔30b。
ECU 30具有微电脑31、通讯电路和AD转换电路32，该微电脑具有CPU、存储器等。微电脑31决定燃料压力感测信号和燃料温度感测信号之间的转换。基于该决定的转换指令信号从ECU 30传送到每个传感器装置20。转换指令信号是数字信号，以位串通过通讯线15a传送。
传感器装置20基于转换指令信号选择燃料压力感测信号或者燃料温度感测信号。传感器装置20通过信号线15b将选择的感测信号以本身模拟信号的形式传送到ECU 30。传送的燃料压力感测信号或燃料温度感测信号由ECU 30的AD转换电路32从模拟信号转换成数字信号，且输入到微电脑31。
如果传感器装置20基于转换指令信号执行该感测信号的输出转换，传感器装置20在开始执行的时刻通过通讯线15a将响应信号传送到ECU 30。因此微电脑31可识别感测信号的转换时刻。因此，通过将接收到的感测信号分成燃料压力感测信号和燃料温度感测信号，微电脑31可正确地识别接收到的感测信号。
因为需要通讯线15a从而传送上述转换指令信号和响应信号，通讯线15a构造成能够进行双路通讯。信号线15b构造成能够从传感器装置20到ECU 30单路传送。
在喷射器10进行阀门开启操作且喷射燃料同时，传感器装置20转换到用于输出燃料压力感测信号的状态。因此，在燃料喷射期间(见图2的部分(c))发生的燃料压力P的波动波形被获得，从而估算喷射率R的变化。因此，在燃料喷射的同时，从燃料压力感测信号到燃料温度感测信号的转换被阻止。
因此，ECU 30的微电脑31可获得每个气缸#1到#4的喷射器10的燃料压力和燃料温度。
在从气缸#1-#4的燃料温度传感器23输出的燃料温度感测信号(燃料温度感测值)中发生变化。认为，气缸#1-#4的实际燃料温度基本相同。因此，认为，燃料温度感测值之间的变化是由于各个燃料温度传感器23的仪器误差方差(error variation)造成的。
因此本实施例中，微电脑31进行图4A和4B的处理。因此，微电脑31进行燃料温度感测值的修正，以去除仪器误差方差。
首先S10中(S表示步骤)，获得了从所有气缸#1-#4的各燃料温度传感器23输出的燃料温度感测值Ts#1、Ts#2、Ts#3、Ts#4。同时通过信号线15b传送的值被用作燃料温度感测值Ts#1-Ts#4。优选的是，使用在气缸的喷射器10都不喷射燃料时(例如在点火开关开启之后紧接着)传送的值。
随后的S11中(平均值计算部)，所有获得的燃料温度感测值Ts#1-Ts#4的平均值Tave被计算。随后的S12中(偏差计算部)，S11计算的平均值Tave和S10获得的燃料温度感测值Ts#1-Ts#4之间的差值ΔT#1、ΔT#2、ΔT#3、ΔT#4被计算。例如，ΔT#1＝Tave-Ts#1。差值ΔT#1-ΔT#4对应于偏差且同样对应于修正量。
随后的S13中(异常判定部)，判定出S12计算的每个差值ΔT#1-ΔT#4的绝对值是否等于或大于提前设定的预定值。如果差值的绝对值等于或大于预定值，表示相对应气缸的燃料温度传感器23发生异常的诊断信号在随后的S14被输出。
如果差值的绝对值小于预定值，过程进行到S15(学习部)。在S15，S12计算的差值ΔT#1-ΔT#4被存储和更新在存储器中，例如ECU 30的EEPROM，从而学习该差值ΔT#1-ΔT#4。
图4A的一系列上述处理是当气缸的喷射器10都不喷射燃料时(例如在乘客打开点火开关之后紧接着)进行一次或多次的学习处理。在内燃机工作的同时，图4B的处理以预定周期重复进行(例如微电脑31的CPU的计算周期)。
首先在图4B的S16，通过上述学习处理被存储和更新的学习值(差值ΔT#1-ΔT#4)被读取。随后的S17(修正部)中，通过信号线15b顺序传送的燃料温度感测值To#1-To#4基于读取的差值ΔT#1-ΔT#4被修正。例如，修正之后的燃料温度感测值T#1通过下列公式计算：T#1＝To#1-ΔT#1。同样其它燃料温度感测值T#2-T#4通过类似修正而计算。
通过上述处理修正的燃料温度感测值T#1-T#4用于进行上述温度补偿和用于根据图2的燃料压力波形计算图2的部分(b)的喷射率波形。因为燃料压力波形变为不同的波形，取决于该时刻喷射燃料的喷射孔11b的燃料温度(INJ燃料温度)，需要通过基于INJ燃料温度修正燃料压力波形从而来计算喷射率波形。修正的燃料温度感测值T#1-T#4用作INJ燃料温度。
上述本实施例具有下列效果。
(1)本实施例中，相比燃料通道中的共轨42，燃料温度传感器23设置在较靠近喷射孔11b的位置，该燃料通道从共轨42延伸到喷射孔11b。具体的，燃料温度传感器23设置在喷射器10内。因此，相比于燃料温度传感器设置在高压泵41的排出孔中的情况，喷射孔11b中的燃料温度可更准确地感测。因此根据本实施例，本实施例利用这些燃料温度传感器23感测的燃料温度感测值进行压力感测值的温度补偿和喷射率波形计算，利用这种温度补偿或喷射率波形计算的喷射控制可高精度地进行。
(2)气缸的燃料温度感测值Ts#1-Ts#4的平均值Tave被计算，且燃料温度感测值Ts#1-Ts#4与平均值Tave之间的差ΔT#1-ΔT#4被计算。通过信号线15b顺序传送的燃料温度感测值To#1-To#4基于差值ΔT#1-ΔT#4(学习值)被修正。因此，接近喷射孔11b的位置处的燃料温度可高精度感测，且最终可高精度地进行喷射控制。
(3)随着用于计算平均值Tave的燃料温度传感器23的数目增加，平均值Tave更加接近实际燃料温度。因此根据本实施例，本实施例根据从所有燃料温度传感器23(#1-#4)获得的燃料温度感测值Ts#1-Ts#4计算平均值Tave，通过信号线15b顺序传送的燃料温度感测值To#1-To#4可以高精度地修正。
(4)在相同时刻通过信号线15b传送的值被用作燃料温度感测值Ts#1-Ts#4，用于计算平均值Tave。因此，可以防止将实际燃料温度的变化包括在燃料温度感测值Ts#1-Ts#4之间的变动中。因此可高精度地计算所述用于修正的差值ΔT#1-ΔT#4。
(5)在多个燃料温度传感器23(#1-#4)之间，与绝对值等于或大于预定值的差值(差值ΔT#1-ΔT#4之间)相对应的燃料温度传感器被判定为异常。这样，利用用于修正的差值ΔT#1-ΔT#4判定燃料温度传感器23的异常。因此可方便地确定异常。
(6)当高压通道11a被燃料填充时，燃料没有流过高压通道11a，因为燃料从高压泵41排出，且没有进行燃料喷射。这种情况中，燃料温度处于稳定状态，其中，燃料温度的变化小。根据本实施例，当燃料温度处于稳定状态时学习该差值ΔT#1-ΔT#4，学习精度可提高。
(第二实施例)
接下来描述本发明第二实施例。
上述第一实施例中，分别连接到多个传感器装置20的通讯线15a分别连接到ECU 30的多个通讯孔30a，如图3。关于这点，图5的第二实施例中，多个通讯线15a连接到单个通讯孔30a，从而在多个传感器装置20之间共用通讯线15a的一部分。因此ECU30的需要的通讯孔30a的数目可减少。
因此，共同的转换指令信号从ECU 30通过通讯孔30a传送到与共用通讯线15a一部分的第一组相对应的多个传感器装置20(#1，#2)。共同的转换指令信号从ECU 30通过通讯孔30a传送到与共用通讯线15a一部分的第二组相对应的多个传感器装置20(#3，#4)。因此与第一组相对应的多个传感器装置20的信号同时在压力感测信号和温度感测信号之间转换，且压力感测信号和温度感测信号中相同类型的信号从与第一组相对应的多个传感器装置20被传送。同样，与第二组相对应的多个传感器装置20的信号同时在压力感测信号和温度感测信号之间转换，且压力感测信号和温度感测信号中相同类型的信号从与第二组相对应的多个传感器装置20被传送。
这样归组多个传感器装置20的本实施例中，燃料温度感测值Ts#1-Ts#4的每个平均值Tave1和Tave2对于每组被计算和修正。
下面参考图6描述细节。首先在S20，从各个燃料温度传感器23输出的燃料温度感测值Ts#1、Ts#2、Ts#3、Ts#4对于每组被获得。在相同时刻通过信号线15b传送的值被用作燃料温度感测值Ts#1-Ts#4。优选的是，使用当气缸的喷射器10都不喷射燃料时传送的值(例如在点火开关开启之后紧接着)。
在随后的S21(平均值计算部)，获得的燃料温度感测值Ts#1-Ts#4的每个平均值Tave1、Tave2对于每组被计算。也就是，燃料温度感测值Ts#1和Ts#2的平均值Tave1被计算用于第一组，燃料温度感测值Ts#3和Ts#4的平均值Tave2用于第二组被计算。
随后的S22中(偏差计算部)，S21计算的平均值Tave1和Tave2与S20获得的燃料温度感测值Ts#1-Ts#4之间的差值ΔT#1、ΔT#2、ΔT#3、ΔT#4被计算(即ΔT#1＝Tave1-Ts#1，ΔT#2＝Tave1-Ts#2，ΔT#3＝Tave2-Ts#3，ΔT#4＝Tave2-Ts#4)。差值ΔT#1-ΔT#4对应于偏差，也对应于修正量。
随后的S23中(异常判定部)，判定出S22计算的差值ΔT#1-ΔT#4的每一个的绝对值是否等于或大于预先设定的预定值。如果差值的绝对值等于或大于预定值，指示出相对应气缸的燃料温度传感器23异常的诊断信号在随后的S24输出。
如果差值的绝对值小于预定值，过程进行到S35(学习部)。在S35，S32计算的差值ΔT#1-ΔT#4在存储器中存储和更新，例如ECU 30的EEPROM，从而学习该差值ΔT#1-ΔT#4。
图6的一系列上述处理是当气缸的喷射器10都不喷射燃料时(例如在乘客开启点火开关之后紧接着)进行一次或多次的学习处理。类似于上述第一实施例图4B处理的处理利用通过图6的学习处理获得的学习值而进行。因此，通过信号线15b顺序传送的燃料温度感测值To#1-To#4被修正。
因此通过第二实施例可获得与第一实施例的(1)、(2)、(4)-(6)类似的效果。
(第三实施例)
下面描述本发明第三实施例。
上述第一实施例中，各气缸的燃料温度感测值Ts#1-Ts#4的平均值Tave被计算，且通过信号线15b顺序传送的燃料温度感测值To#1-To#4基于燃料温度感测值Ts#1-Ts#4与平均值Tave之间的差值ΔT#1-ΔT#4而修正。本实施例中，趋势波形(见图8A)被计算，显示出通过信号线15b顺序传送的燃料温度感测值To#1-To#4的时间推移的趋势。然后，燃料温度感测值To#1-To#4基于燃料温度感测值To#1-To#4距离趋势波形的偏差宽度ΔT(见图8B)被修正。
图7A和7B的流程图示出了本实施例中微电脑31进行的学习和修正的处理过程。本实施例的传感器装置20等的硬件结构与图1第一实施例描述的那些相同。
首先S30中，从所有气缸#1-#4的各个燃料温度传感器23输出的燃料温度感测值To#1、To#2、To#3、To#4顺序获得。例如如图8A，燃料温度感测值以To#1、To#3、To#4、To#2的顺序在相应预定时间顺序地获得，该顺序对应于气缸的燃烧顺序(即#1、#3、#4、#2的顺序)。
随后的S31中(趋势计算部)，图8A中实线所示的趋势波形基于在相应预定时间顺序获得的燃料温度感测值To#1-To#4而计算。随后的S32(偏差计算部)中，S31计算的趋势波形的值从S30获得的燃料温度感测值To#1-To#4减去，从而去除趋势波形。也就是，燃料温度感测值To#1-To#4与趋势波形的值之间的差值被计算作为相对于趋势波形的偏差量ΔT。图8A和8B的实例中，与气缸4相对应的燃料温度感测值To#4已经偏离趋势波形。因此，需要气缸#4的燃料温度传感器23的仪器误差偏差的修正。偏差量ΔT对应于偏差以及也对应于修正量。
随后的S33中(异常判定部)，判定出S32计算的偏差量ΔT的绝对值是否等于或大于提前设定的预定值。如果偏差量ΔT的绝对值等于或大于预定值，指示出相对应气缸的燃料温度传感器23异常的诊断信号在随后的S34输出。
如果偏离量ΔT的绝对值小于预定值，过程进行到S35(学习部)。在S 35，S32计算的偏差量ΔT在存储器中存储和更新，例如ECU 30的EEPROM，从而学习该偏差量ΔT。
图7A的一系列上述处理是当气缸的喷射器10都不喷射燃料时(例如在乘客开启点火开关之后紧接着)进行一次或多次的学习处理过程。图7B的处理在内燃机工作的同时以预定循环重复进行(例如微电脑31的CPU的计算周期)。
也就是，首先在S36，通过上述学习处理被存储和更新的学习值(偏差量ΔT)被读取。随后的S37中(修正部)，通过信号线15b顺序传送的燃料温度感测值To#4基于读取的偏差量ΔT被修正。也就是，在修正之后的燃料温度感测值T#4通过下列公式计算：T#4＝To#4-ΔT。同样，如果偏差量不为零，其它气缸#1-#3的燃料温度感测值T#1-T#3通过类似的修正被计算。
通过上述处理修正的燃料温度感测值T#1-T#4用于执行上述温度补偿和用于根据图2的部分(c)的燃料压力波形计算图2的部分(b)的喷射率波形。因为燃料压力波形变为不同的波形，取决于在该时刻喷射燃料的喷射孔11b中的燃料温度(INJ燃料温度)，需要通过基于INJ燃料温度修正燃料压力波形来计算喷射率波形。修正的燃料温度感测值T#1-T#4被用作INJ燃料温度。
因此，第三实施例实现了与第一实施例的(1)、(2)、(4)-(6)相类似的效果。
(第四实施例)
下面描述本发明第四实施例。
本实施例中，当各个气缸的实际燃料温度之间的差值被感测时，燃料温度传感器23的燃料温度感测值没有使用。相反，各个燃料压力传感器22的燃料压力感测值被使用。因此，燃料温度传感器23可以变得不需要。同样当燃料温度感测信号不能输出时，因为来自传感器装置20的燃料压力感测值的输出被优先化，气缸的燃料温度之间的差值可以被感测。
下面描述微电脑31进行的感测方法。根据本实施例的传感器装置20等的硬件结构与图1第一实施例的相同。可替换的，燃料温度传感器23可废止(abolish)，如上所述。
首先，获得了从所有气缸#1-#4的相应燃料压力传感器22输出的燃料压力感测值Tp#1-Tp#4。在相同时刻通过信号线15b传送的值用作燃料压力感测值Tp#1-Tp#4。优选的是使用当气缸的喷射器10都不喷射燃料时传送的值(例如在点火开关开启之后紧接着)。
然后，计算所有获得的燃料压力感测值Tp#1-Tp#4的平均值Pave。在进行计算时刻的微电脑31等效于燃料压力平均值计算部。图9的实线L1示出了实际燃料压力(水平轴)和燃料压力平均值Pave(竖直轴)之间的关系。
然后，获得的燃料压力感测值Tp#1-Tp#4与平均值Pave之间的差值ΔPk被分别计算(ΔPk＝Pave-Tp#1，Tp#2，Tp#3，Tp#4)。图9的实线L2示出了实际燃料压力(水平轴)和某些气缸(例如气缸#4)的燃料压力感测值(竖直轴)之间的关系。差值ΔPk等于燃料压力感测值偏差量。在进行计算差值ΔPk时的微电脑31等效于偏差计算部。
然后，与气缸#4相对应的实际燃料温度和与其它气缸#1-#3相对应的实际燃料温度之间的温度偏差量基于计算的差值ΔPk被计算。当差值ΔPk的绝对值等于或大于预定值时，确定出相对应气缸的燃料压力传感器22异常。
在没有喷射燃料时的实际燃料压力应当在所有气缸中相等。然而每个燃料压力传感器22具有温度特性。因此即使当燃料压力相等时，燃料压力感测值Tp#1-Tp#4也具有不同的值，取决于该时刻的燃料温度。
也就是，如果各气缸的燃料温度相等，当没有喷射燃料时，在燃料压力平均值Pave和特定气缸#4的燃料压力感测值Tp#4之间应当不具有偏差。因此当在燃料压力平均值Pave和燃料压力感测值Tp#4之间产生偏差时(差值ΔPk)，如图9，被认为偏差是由于气缸#4的燃料温度差异造成的。因此当气缸#4的燃料温度与其它气缸#1-#3的燃料温度之间的差值被限定为温度偏差量ΔTk时，可认为温度偏差量ΔTk与差值ΔPk成比例。温度偏差量ΔTk基于差值ΔPk计算。
因此根据本实施例，温度偏差量ΔTk可在没有利用燃料温度传感器23的情况下计算。
(其它实施例)
本发明不限于上述实施例，而是例如可以以下列方式变形和实施。另外，各个实施例的特征结构可任意组合。
上述第三实施例中，燃料温度感测值To#1、To#2、To#3、To#4以气缸设置的顺序被顺序地获得。可替换的，燃料温度感测值To#1、To#3、To#4、To#2可以以燃料喷射的顺序获得(即以#1、#3、#4、#2的顺序)。
上述第一实施例中，图4A的学习过程在点火开关的开启操作进行之后立刻进行。本发明的学习时刻不限于此。可替换的，例如，学习过程可在车辆运行时进行。另外，图4A的学习过程可在每次车辆行驶预定距离时进行。
上述第一实施例中，燃料温度平均值Tave利用在相同时刻通过信号线15b传送的燃料温度感测值Ts#1-Ts#4计算。可替换的，燃料温度平均值Tave可利用在不同时刻传送的燃料温度感测值计算。
上述第二实施例中，当利用转换指令信号命令在压力感测信号和温度感测信号之间转换时，相同的指令内容传送到相同组的多个传感器装置20。可替换的，不同的指令内容可传送到相同组的多个传感器装置20。例如，用于使得传感器装置20(#1)转换到压力感测信号且用于使得传感器装置20(#2)转换到温度感测信号的转换指令信号可传送到第一组的两个传感器装置20(#1，#2)，如图5。
上述实施例中，传感器装置20安装到喷射器10。根据本发明的传感器装置20的设置不限于这种布置。相比于距离从共轨42延伸到喷射孔11b的燃料通道中的共轨42，如果传感器装置20设置在较为靠近喷射孔11b的位置，可使用其它设置。例如，传感器装置20可设置在喷射器10的主体11中的高压通道11a的入口部分中。可替换的，传感器装置20可设置在从共轨42延伸到喷射器10的管道中。可替换的，传感器装置20可设置在共轨42的燃料出口中。
上述修正部S17或S37进行了修正用于减小与平均值Tave的差值ΔT#1-ΔT#4或者作为偏差的偏差量ΔT为零。可替换的，代替完全将偏差减小到零，修正可通过对偏差加权(weighting)而进行。
虽然已经在目前认为最实际的方面和优选实施例方面描述了本发明，但是要理解，本发明不限于公开的实施例，而是可以覆盖本发明权利要求范围内的各种变化和等效设置。

Claims (16)

1.一种用于内燃机的燃料温度感测装置，所述内燃机具有设置在各个气缸中的喷射器，用于从喷射孔喷射燃料，所述燃料从蓄压器分配，该燃料温度感测装置包括：
多个燃料温度传感器，设置到各个气缸用于感测燃料温度，其中，相比于蓄压器，在从蓄压器延伸到喷射孔的燃料通道中，每个燃料温度传感器设置在较靠近喷射孔的位置；
平均值计算部，用于计算利用各个气缸的燃料温度传感器感测的燃料温度感测值的平均值；
偏差计算部，用于计算平均值与各个燃料温度传感器的燃料温度感测值之间的偏差；和
修正部，用于修正每个燃料温度传感器的燃料温度感测值，从而对于每个燃料温度传感器将该偏差接近零。
2.如权利要求1所述的燃料温度感测装置，其特征在于，
平均值计算部计算从所有气缸的燃料温度传感器获得的燃料温度感测值的平均值。
3.如权利要求1所述的燃料温度感测装置，其特征在于：
燃料温度传感器归组为多组，和
平均值计算部计算对于每组的燃料温度感测值的平均值。
4.如权利要求1-3中任一项所述的燃料温度感测装置，其特征在于，
平均值计算部计算利用多个燃料温度传感器同时感测的燃料温度感测值的平均值。
5.如权利要求1所述的燃料温度感测装置，其特征在于，还包括：
判定部，当燃料温度传感器中的某一个的偏差等于或大于预定值时，用于判定燃料温度传感器中的所述某一个异常。
6.如权利要求1所述的燃料温度感测装置，其特征在于，还包括：
学习部，在具有喷射器的内燃机的停止过程中，用于学习由修正部使用的修正量。
7.如权利要求1所述的燃料温度感测装置，其特征在于，
具有喷射器的内燃机安装在车辆中，和
对于车辆的每个预定行驶距离，学习部执行由修正部使用的修正量的学习。
8.一种用于内燃机的燃料温度感测装置，所述内燃机具有设置在各个气缸中的喷射器，用于从喷射孔喷射燃料，所述燃料从蓄压器分配，该燃料温度感测装置包括：
多个燃料温度传感器，设置到各个气缸用于感测燃料温度，其中相比于蓄压器，在从蓄压器延伸到喷射孔的燃料通道中，每个燃料温度传感器设置在较靠近喷射孔的位置；
趋势计算部，用于计算趋势波形，趋势波形显示出利用燃料温度传感器感测的燃料温度感测值的时间推移趋势；
偏差计算部，用于对于每个燃料温度传感器计算趋势波形与燃料温度感测值之间的偏差；和
修正部，用于修正燃料温度感测值，从而对于每个燃料温度传感器将燃料温度感测值接近于趋势波形。
9.如权利要求8所述的燃料温度感测装置，其特征在于，
通过使用从所有气缸的燃料温度传感器获得的燃料温度感测值，趋势计算部计算趋势波形。
10.如权利要求8所述的燃料温度感测装置，其特征在于，
燃料温度传感器归组为多组，和
趋势计算部计算对于每组的燃料温度感测值的趋势波形。
11.如权利要求8-10中任一项所述的燃料温度感测装置，其特征在于，
用于计算趋势波形的燃料温度感测值从多个燃料温度传感器顺序获得。
12.如权利要求8所述的燃料温度感测装置，其特征在于，还包括：
判定部，当燃料温度传感器中的某一个的偏差等于或大于预定值时，用于判定燃料温度传感器中的所述某一个异常。
13.如权利要求8所述的燃料温度感测装置，其特征在于，还包括：
学习部，在具有喷射器的内燃机的停止过程中，用于学习由修正部使用的修正量。
14.如权利要求8所述的燃料温度感测装置，其特征在于，
具有喷射器的内燃机安装在车辆中，和
对于车辆的每个预定行驶距离，学习部执行修正部使用的修正量的学习。
15.一种用于内燃机的燃料温度感测装置，所述内燃机具有设置在各个气缸中的喷射器，用于从喷射孔喷射燃料，所述燃料从蓄压器分配，该燃料温度感测装置包括：
多个燃料压力传感器，设置到各个气缸用于感测燃料压力，其中相比于蓄压器，在从蓄压器延伸到喷射孔的燃料通道中，每个燃料压力传感器设置在较靠近喷射孔的位置；
燃料压力平均值计算部，用于计算燃料压力感测值的平均值，所述燃料压力感测值是在没有喷射燃料时利用各个气缸的燃料压力传感器感测的；和
偏差计算部，用于基于一个特定气缸的燃料压力感测值与平均值之间的燃料压力感测值偏差量，计算所述一个特定气缸的燃料温度与所有气缸的平均燃料温度之间的温度偏差量。
16.如权利要求15所述的燃料温度感测装置，其特征在于，还包括：
判定部，当燃料压力感测值偏差量等于或大于预定值时，用于判定所述一个特定气缸中设置的燃料压力传感器异常。
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