TWI516674B - 燃料噴注設備及其控制方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種燃料噴注設備及其控制方法。
最近幾年,許多關於燃料噴注閥(噴注器)的打開/關閉操作方面的老化變化的評斷方法被提出。例如,在日本專利公開案第2001-280189(JP 2001-280189 A)號中揭露的燃料噴注閥中,為了要解決因為使用氣體燃料或腐蝕性燃料的燃料噴注閥老化變化所造成之噴注量特性的變化,該燃料噴注閥的打開/關閉延遲的偵測且燃料噴注脈衝寬度被相應地校正。在此燃料噴注閥中,一最初設定的噴注量藉由校正該燃料噴注脈衝寬度來予以保持。
因此,燃料噴注閥的老化變化的一個肇因是留在汽缸內的氣體的酸性成分的凝結。當該酸性成分凝結並附著在該噴注器的尖端部分上時,一設置在該噴注器的該尖端部分的噴注孔部分會被腐蝕。當該噴注孔部分被腐蝕時,從該點火孔部分被噴注的燃料的噴霧化會受到影
響,因此會產生煙。
然而,在揭露於JP 2001-280189 A中的該燃料噴注閥內,因為凝結的水所造成之噴注孔腐蝕的影響並沒有被列入考量。詳言之,該噴注孔被來自燃燒室附近的噴注孔出口的凝結水腐蝕,因此在燃料噴注量方面沒有實質的變化被看到。因此,很難單純地藉由偵測打開/關閉延遲來正確地診斷噴注孔腐蝕。
因此,本發明的一個目的是要提供一種燃料噴注設備及它的控制方法,藉由此設備及方法,出現在一噴注器內之由該凝結水所造成的噴注孔腐蝕可被適當地測定。
一種依據本發明的第一態樣的燃料噴注設備包括:一第一獲取單元,其獲取一和一噴注器的打開行為有關的第一指標;一第二獲取單元,其獲取一和該噴注器的最大噴注率有關的第二指標及一和燃料噴注時間長度有關的第三指標的至少一者;及一計算單元,其在一和該第一指標有關的第一條件被建立及一和該第二指標有關的第二條件及一和該第三指標有關的第三條件的至少一者被建立時,判定噴注孔腐蝕已發生於該噴注器內。
當噴注孔腐蝕因為凝結水的黏著而發生在該噴注器內時,該噴注孔的出口側的直徑會變大。在此情況中,該噴注器的該打開行為和沒有發生噴注孔腐蝕的情況
時的打開行為沒有太大不同。相反地,和沒有發生噴注孔腐蝕的情況相比,在最大噴注率及噴注器的噴注時間長度的至少一者上被看出有和沒發生噴注孔腐蝕的情況不一樣的變化,因此,是否存在有導因於凝結水的附著所產生的噴注孔腐蝕可藉由使用和這些指標相關聯的情況(條件)的組合來測定。
在此處,和該噴注器的打開行為相關的該第一指標可以是該噴注器被打開之後燃料壓力的減少量及減少速度的至少一者。和該噴注器的打開行為相關的該第一指標亦可以是在該噴注器被打開之後針閥速度及針閥升程的至少一者。
在上述的第一態樣中,該計算單元可根據該第二指標及該第三指標的至少一者計算一用來評估該噴注器內的噴注孔腐蝕量的參數,並根據該參數來校正該噴注器的燃料壓力。此外,該計算單元可根據增加的煙量來測定一將被施加至該燃料壓力的校正量。當該凝結水的附著所造成的噴注孔腐蝕發生時,每一噴注的燃料噴注量沒有發生實質的變化,因此,在煙特性惡化的同時,燃料-空氣比仍保持沒有改變。因此,該燃料壓力(噴注壓力)被改變,使得該煙特性的惡化可被抵消。因此,該煙特性的惡化所造成的不良影響,譬如濾清器的阻塞,可被避免。
依據本發明的第二態樣之一種燃料噴注設備的控制方法包括:獲得一和一噴注器的打開行為有關的第一指標;獲得一和該噴注器的最大噴注率有關的第二指標
及一和噴注時間長度有關的第三指標的至少一者;及當一和該第一指標有關的第一條件被建立及一和該第二指標有關的第二條件及一和該第三指標有關的第三條件的至少一者被建立時,判定噴注孔腐蝕已發生於該噴注器內。
藉由依據本發明的第一態樣的燃料噴注設備及依據本發明的第二態樣的燃料噴注設備的控制方法,在噴注器內由凝結水所造成的噴注孔腐蝕的存在與否可被適當地判定。
1‧‧‧燃料噴注設備
100‧‧‧引擎
101‧‧‧引擎本體
107‧‧‧噴注器
107-1‧‧‧第一噴注器
107-2‧‧‧第二噴注器
107-3‧‧‧第三噴注器
107-4‧‧‧第四噴注器
120‧‧‧共同軌道
102‧‧‧進氣歧管
103‧‧‧排氣歧管
104‧‧‧進氣管
105‧‧‧排氣管
108‧‧‧廢氣再循環(EGR)路徑
109‧‧‧EGR冷卻器
110‧‧‧EGR閥
106‧‧‧空氣流量計
111‧‧‧電動控制單元(ECU)
112‧‧‧NE感測器
113‧‧‧水溫感測器
114‧‧‧燃料溫度感測器
117a‧‧‧噴嘴本體
107a1‧‧‧噴注孔
107b‧‧‧高壓燃料部分
115‧‧‧壓力計
本發明的示範性實施例的特徵、好處、及技術與工業重要性將於下文中參考附圖予以描述,其中相同的標號係用來標示相同的元件,且其中:圖1是一示意圖,其顯示一包含依據第一實施例的燃料噴注設備的引擎的組態;圖2是一示意圖,其顯示一噴注器的組態;圖3A是一示意圖,其顯示當噴注孔腐蝕尚未發生時一噴注孔的形狀,及圖3B是一示意圖,其顯示當噴注孔腐蝕已發生時該噴注孔的形狀;圖4是一流程圖,其顯示該燃料噴注設備的控制的例子;圖5是一流程圖,其顯示該燃料噴注設備的控制的另一個例子;圖6是一流程圖,其顯示該燃料噴注設備的控制的又
另一個例子;圖7是一例示圖,其顯示第一指標、第二指標及第三指標;圖8是一例示圖,其顯示一燃料入口壓力波形的測量結果;圖9是一例示圖,其顯示有沉積物累積和沒有沉積物累積在針閥升程上造成的差異;圖10是一例示圖,其顯示噴注孔流率的影響;圖11是一流程圖,其顯示當噴注孔腐蝕被偵測到時被實施的動作的例子;圖12是一圖表,其顯示噴注孔腐蝕量和最大噴注率之間的關係的例子;圖13是一圖表,其顯示噴注孔腐蝕量、噴注壓力和煙產生量之間的關係的例子;圖14是一方塊圖,其顯示依據第二實施例的燃料噴注設備的一部分;圖15是一例示圖,其顯示在針閥速度和針閥升程方面的變化的例子;及圖16是一例示圖,其顯示最大噴注率方面的變化的例子。
本發明的實施例將參考附圖於下文中加以描述。然而,應指出的是,例示於圖中的相對部件的尺寸、
比例等等並不是和實際尺寸、比例等等完全相符。此外,在一些圖中,詳細的部件會被省略掉。
(第一實施例)圖1是一示意圖,其顯示一包含依據第一實施例的燃料噴注設備1的引擎100的組態。圖2是一示意圖,其顯示一噴注器107的組態。
該引擎100是一實施缸內噴注的引擎,或更具體地是一柴油引擎。該引擎100有四個汽缸。該引擎100包括一引擎本體101,且第一至第四汽缸被設置在該引擎本體101內。該燃料噴注設備1被包含在該引擎100內。該燃料噴注設備1包括第一至第四噴注器107-1至107-4,其分別對應於第一至第四汽缸。更具體地,該第一噴注器107-1被附裝至該第一汽缸,及該第二噴注器107-2被附裝至該第二汽缸。第三噴注器107-3被附裝至該第三汽缸,及該第四噴注器107-4被附裝至該第四汽缸。該第一至第四噴注器107-1至107-4分別被連接至一共同軌道(common rail)120,且高壓燃料係從該共同軌道120被供應至該等噴注器。
引擎100包括一進氣歧管102及一排氣歧管103,其附裝置該引擎本體101。一進氣管104被連接至該進氣歧管102。一排氣管105及一廢氣再循環(EGR)路徑108的一端被連接至該排氣歧管103。該EGR路徑108的另一端被連接至該進氣管104。一EGR冷卻器109被設置在該EGR路徑108內。此外,一EGR閥110被設置在該EGR路徑108內,用以控制廢氣的流量。一空氣流量
計106被連接至該進氣管104。該空氣流量計106被電連接至一電動控制單元(ECU)111。一噴注器107-i(其中i是汽缸編號),或更具體地該第一至第四噴注器107-1至107-4,被電連接至該ECU 111。該ECU 111對該第一至第四噴注器107-1至107-4發出個別的引擎停止燃料噴注要求。
一測量引擎轉速的NE感測器112、一測量冷卻水的水溫的水溫感測器113、及一測量燃料溫度的燃料溫度感測器114被電連接至該ECU 111。該ECU 111實施該引擎周圍的各種控制。
參考圖2,一噴嘴本體107a被設置在該噴注器107的尖端部分。一噴注孔107a1被設置在該噴嘴本體107a內。圖3A及3B示意地顯示該噴注孔107a1的形狀。更具體地,圖3A是一示意圖,其顯示當噴注孔腐蝕尚未發生時該噴注孔107a1的形狀,及圖3B是一示意圖,其顯示當噴注孔腐蝕已發生時該噴注孔107a1的形狀。一針閥被容納在該噴注器107的內部,其沒有滑動。當凝結水附著至該噴注器107的尖端部分的該噴嘴本體107a上時,該噴注孔107a1的出口側的直徑會變大,如圖3B所示。相反地,在進口側的腐蝕效果很小,因此該進口側的直徑不太會變化。換言之,凝結水的附著所造成的噴注孔腐蝕的特徵是在該出口側直徑的變大,該出口側係被曝露於一燃燒室的內部。應指出的是,電鍍處理可被實施在該噴注孔107a1上。在此例子中,該噴注孔腐蝕包括
施加至該噴注孔107a1上的電鍍剝落。
參考圖2,一高壓燃料部分107b被設置在該噴注器107的一基端側上,用來將燃料供應至該噴注器107的內部中。該高壓燃料部分107b被連接至該共同軌道120,且一用來測量該噴注器107的燃料入口壓力Pcr的壓力計115被設置在該高壓燃料部分107b和該共同軌道120之間的連接路徑上。該壓力計115測量從該共同軌道120供應至該噴注器107的被噴注的燃料的壓力(燃料壓力)。該燃料入口壓力Pcr係隨著該噴注器107的燃料噴注操作而改變。該壓力計115被電連接至該ECU 111。該ECU 111及該壓力計115被包括在用來獲得和該噴注器107的打開行為有關的第一指標的第一獲取單元及用來獲得和該噴注器107的最大噴注率有關的第二指標及和該噴注器107的噴注時間長度有關的第三指標的第二獲取單元內。該ECU 111亦如一計算單元般地作用。該第一指標、第二指及第三指標將於下文中詳細說明。
該燃料噴注設備1的控制的一個例子現將參考圖4至8來說明。圖4是一流程圖,其顯示該燃料噴注設備1的控制的一個例子。圖7是一例示圖,其顯示第一指標、第二指標及第三指標。圖8是一例示圖,其顯示一燃料入口壓力波形的測量結果的例子。圖9是一例示圖,其顯示有沉積物累積和沒有沉積物累積在針閥升程上造成的差異。圖10是一例示圖,其顯示噴注孔流率的影響。
在描述特定的控制之前,該第一至第三指標
將參考圖7加以描述。該第一指標是用圖7中的(1)操作行為α來標示。該第二指標是用圖7中的(2)最大噴注率dQmax來標示。該第三指標是用圖7中的(3)噴注時間長度tinj來標示。所有這些指標可從該燃料入口壓力Pcr的變化得知。在和這些指標相關連的條件中,和該第一指標相關連的一第一條件必須被建立,用以判定噴注孔腐蝕已發生在該噴注器內。此外,當除了該第一條件之外的一和該第二指標有關的第二條件及一和第三指標有關的第三條件的至少一者被建立時,噴注孔腐蝕即被判定已發生在該噴注器內。很自然地,當所有這三個條件都被建立時,噴注孔腐蝕即被判定已經發生。
在此處,該第一指標被設定為在該噴注器107被打開之後該燃料壓力的減小量及減小速度的至少一者。更具體地,該第一指標可被設定為在該噴注器107被打開之後該燃料入口壓力Pcr的減小量及減小速度。因此,和該第一指標有關的條件可被設定為當該第一指標的變化量等於或小於一預定的數值時即被建立。該噴注器107的一針閥被該噴嘴本體107a1內的一抽吸室中的壓力和該噴注器107的該基端側上的控制室內的壓力之間的平衡抬升。因此,當該抽吸室內的壓力和該控制室內的壓力之間的關係沒有發生變化時,該打開行為α就不會有變化被看到。在此處,集中注意力於該噴注器107被打開時發生的行為,在一初始噴注階段的流量係數(flow coefficient)被該噴注孔的一被粗糙化的內表面降低,因此該抽吸室內的壓
力沒有降低。因此,即使是在該噴注孔腐蝕發生的時候,該噴注器在打開之後的行為的變化是非常的小。換言之,該第一指標的變化量保持在該預定的數值或低於該預定的數值。該第一指標的變化量保持在該預定的數值或低於該預定的數值的情況(條件)是在發生了由該凝結水的附著所造成的噴注孔腐蝕的時候所觀察到的特徵現象,因此,此條件對於判定該噴注孔腐蝕的存在是一必要條件。應指出的是,當該燃料入口壓力Pcr在該噴注器打開之後的減小量或減小速度如上文所述地被用作為第一指標時,“打開之後(immediately after opening)”所指的一段時間可如所需地加以設定。換言之,“打開之後”所指的一段時間可依據噴注器107的規格、特徵、及個別差異來加以適當地設定。例如,在圖7及8中,一從打開(啟始時間)一直到該燃料入口壓力Pcr降低一最大量值的一段時間(終止時間)可被設定為該打開之後的期間。
噴注孔直徑在該噴注孔的一整個區域內的改變(如,減小)和噴注孔直徑只在出口側處改變這兩者之間的差異現將參考圖9及10來加以描述。沉積物典型地堆積在該噴注孔的整個區域內,因此,當沉積物堆積時,該噴注孔的直徑在整個長度方向的區域都會改變。換言之,該噴注孔腐蝕的方式不同於由凝結水的附著所造成的噴注孔腐蝕的方式(即,只有噴注孔出口側的直徑會改變)。當沉積物堆積時,噴注燃料變得更加困難,因此,和沒有沉積物對積的情形相較,在該抽吸室內的壓力會從該初始噴
注階段升高。因此,如圖7所示,一針閥升程速度加快,且因為該抽吸室內的壓力保持在很高,所以該針閥升程亦增加,導致打開期間(噴注期間)的變大。
當該噴注孔流率的實際影響用具有不同噴注孔直徑的噴注器來加以評估,用以根據有或無沉積物堆積來進行比較時,即可獲得示於圖10中的結果。從圖10可以很明顯看到的是,當噴注孔流率增加時,該噴注器的噴注量亦隨之增加。因此,當直徑在該噴注孔的整個區域內變化(如,減小)時,最初噴注率的差異即被偵測出。當只有該噴注孔在出口側的直徑會因為噴注孔腐蝕而改變(如,減小)時,另一方面,該打開行為並沒有發生改變。因此,在依據此實施例的燃料噴注設備1中,和第一指標的改變量是否保持在該預定的數值或低於該預定的數值有關的該第一條件是判定是否已發生噴注孔腐蝕的必要條件。
該第二指標和最大噴注率dQmax有關。噴注率dQ係使用下面的公式(1)來計算。
因此,當該噴注孔出口表面積增加時,噴注
率dQ亦增加。噴注率dQ的改變是在噴注孔腐蝕發生時觀察到的現象,因此可被定為一用來判定有噴注孔腐蝕存在的指標。應指出的是,噴注率dQ的增加亦可在該燃料入口壓力Pcr減小時被獲知。再者,一在所想要的時間點被獲得之瞬間的噴注率dQ可被用作為該最大噴注率dQmax。例如,如圖7所示,在該燃料入口壓力Pcr變成實質上固定值的時候,該噴注率dQ可被用作為該最大噴注率dQmax。
該第三指標係關於噴注時間長度tinj的變化。即使是在發生噴注孔腐蝕的時候,每一噴注的燃料噴注量並沒有改變。因此,當該最大噴注率dQmax增大時,該噴注時間長度tinj被縮短。因此,該噴注時間長度tinj亦可被用作為判定有噴注孔腐蝕存在的指標。當噴注孔腐蝕發生時該噴注時間長度tinj會縮短的此一現象亦可用該針閥的打開速度加快來解釋,這係在該抽吸室內的壓力因為該最大噴注率dQmax增大而提早降低的時候發生。
當和該第二指標有關的該第二條件及和該第三指標有關的該第三條件的任一者和該第一條件一起被滿足的時候,即可判定已發生噴注孔腐蝕。
一個根據上述這三個條件的判定來實施控制的例子現將使用圖4所示的流程圖來描述。應指出的是,在此實施例中,如上文所述,該等條件係根據該壓力計115所測得之燃料入口壓力Pcr的變化來判定。
在步驟S1中,首先要作出的是一噴注孔腐蝕判定噴注條件是否被滿足。為了要判定噴注孔腐蝕是否已發生,每一指標都和一相對應的參考值比較。在此處,在工廠出貨時所設定的該等指標可被用作為參考指標。換言之,該等指標分別和噴注孔腐蝕尚未發生時所獲得之所謂的正常條件數值相比較。該噴注孔腐蝕判定噴注條件係用一參考數值獲得條件予以校準。此條件可如所需地予以設定,但藉由設定一個該噴注量相對大的區域(譬如,一中/高噴注壓力的時間點),差異更可能會顯現出來,這可提高該噴注孔腐蝕判定的準確性。
當步驟S1的判定是否定時,該處理即回返。當步驟S1的判定是肯定時,該處理前進至步驟S2。在步驟S2中,該燃料入口壓力Pcr的波形被獲得。接下來,在步驟S3中,該等噴注孔腐蝕判定指標(該第一至第三指標)被偵測。換言之,示於圖6中的該燃料入口壓力波形被獲得。
在步驟S3之後的步驟S4中,其作出一用於該第一指標的打開行為條件(換言之,和該第一指標有關的第一條件)是否被滿足的判定。更具體地,該燃料入口壓力Pcr在該噴注孔是打開的打開期間被拿來和一參考燃料入口壓力Pcr相比較,並作出該燃料入口壓力Pcr的變化量是否等於或小於一預定數值的判斷。當步驟S4的判斷是否定的時候,該處理前進至步驟S7,該處理在步驟S7判定噴注孔腐蝕尚未發生。該處理然後回返。在另一
方面,當步驟S4的判斷是肯定的時候,該處理前進至步驟S5。在步驟S5中,其作出一和作為該第二指標的該最大噴注率dQmax有關的條件(換言之,和該第二指標有關的第二條件)是否被滿足的判定。更具體地,該最大噴注率dQmax被拿來和一參考dQmax相比較以判定該最大噴注率dQmax是否已被增加。應指出的是,當dQmax增加時,該燃料入口壓力Pcr會下落至該參考燃料入口壓力Pcr以下。當步驟S5的判定是肯定時,該處理前進至步驟S8,該處理在此步驟作出噴注孔腐蝕已發生的判定。換言之,當第一條件及第二條件兩者都被滿足時,噴注孔腐蝕即被判定已經發生。
在另一方面,當步驟S5的判定是否定的時候,該處理前進至步驟S6。在步驟S6,其作出一和作為第三指標的噴注時間長度tinj有關的條件(換言之,和該第三指標有關的第三條件)是否被滿足的判定。更具體地,該噴注時間長度tinj被拿來和一參考噴注時間長度tinj相比較,用以決定該噴注時間長度tinj是否有變短。當步驟S6的判定是肯定的時候,該處理在此步驟作出噴注孔腐蝕已發生的判定。然後,該處理被回返。換言之,當第一條件及第三條件兩者都被滿足時,噴注孔腐蝕即被判定已經發生。在另一方面,當步驟S6的判定是否定的時候(換言之,當第二條件或第三條件沒有任何一者被滿足的時候),該處理前進至步驟S7,在此步驟作出噴注孔腐蝕尚未發生的判定。該處理然後回返。
應指出的是,步驟S5及步驟S6被實施的順序可被倒過來。此外,只要該第一至第三條件最終可被判定,則步驟S4至步驟S6被實施的順序就沒有限制。再者,該處理可在該第二條件或該第三條件和該第一條件一起被滿足的時候,或當所有三個條件都被滿足且噴注孔腐蝕被判定已經發生的時候被回返。
此外,如圖5所示,圖4中的步驟S6的處理可被省略。更具體地,當步驟S5的判定是否定的時候,該處理前進至步驟S7,在此步驟作出噴注孔腐蝕尚未發生的判定,然後該處理被回返。當步驟S5的判定是肯定時,該處理前進至步驟S8,該處理在此步驟作出噴注孔腐蝕已發生的判定,然後該處理被回返。換言之,除了作為第一指標的該打開行為條件被滿足之外,當和作為第二指標之該最大噴注率dQmax有關的條件被滿足時該噴注孔腐蝕即被判定已經發生。此外,根據圖6所示的一變化例,圖4中的步驟S5的處理可被省略。更具體地,當步驟S6的判定是否定的時候,該處理前進至步驟S7,在此步驟作出噴注孔腐蝕尚未發生的判定,然後該處理被回返。當步驟S6的判定是肯定時,該處理前進至步驟S8,該處理在此步驟作出噴注孔腐蝕已發生的判定,然後該處理被回返。換言之,除了作為第一指標的該打開行為條件被滿足之外,當和作為第三指標之該噴注時間長度有關的條件被滿足時該噴注孔腐蝕即被判定已經發生。
藉由上文所述之依據此實施例的燃料噴注設
備1,由凝結水所造成之該噴注器內的噴注孔腐蝕的出現可被恰當地予以判定。
接下來,參考圖11至13,當噴注孔腐蝕被確認時所採取的反制措施(countermeasures)將被描述。在考慮噴注孔腐蝕已發生的此一事實的時候,煙特性會惡化,反制措施的目的是要採取作為來抵銷該煙特性的惡化。在此實施例中,該噴注壓力(燃料壓力)被校正。
參考圖11,在步驟S21,其作出噴注孔腐蝕是否已發生的判定。更具體地,其判定在圖4、5及6的流程中的步驟S8是否有作出噴注孔腐蝕已發生的判定。步驟S21的處理被重復直到其判定是肯定的為止。當步驟S21的判定是肯定的時候,該處理前進至步驟S22。在步驟S22,該燃料入口壓力Pcr的波形再次被獲得。在步驟S22獲得的波形可被用作此波形。在步驟S22之後的步驟S23中,該等噴注孔腐蝕量判斷指標可從該被獲得的波形被偵測出來。更具體地,作為該第二指標的該最大噴注率dQmax及作為該第三指標的該噴注時間長度tinj被偵測。在此實施例中,作為一評估該噴注孔腐蝕量的參數的噴注孔腐蝕量△d係根據該第二指標及該第三指標來計算。在此實施例中,該噴注孔腐蝕量△d本身被計算,但一和該噴注孔腐蝕量△d有關連的數值可被用作為該評估該噴注孔腐蝕量的參數。應指出的是,該第二指標及該第三指標的任何一者都可被用作為該噴注孔腐蝕量判斷指標,且該用來評估該噴注孔腐蝕量的參數可根據被使用的指標計算
出來。
在步驟S23之後的步驟S24中,一根據該最大噴注率dQmax噴注孔腐蝕量△ddQ被計算。噴注孔腐蝕量△ddQ可從f(dQmaxi,dQmax0)計算出來。更具體地,該噴注孔腐蝕量△ddQ可從dQmaxi和dQmax0之間的差值來決定。在此處,下標i代表在步驟S22中獲得的測量值,且下標0代表作為比較物的參考值。這同樣地適用於下面的描述中。
在步驟S24之後的步驟S25中,一根據噴注時間長度tinj的噴注孔腐蝕量△dti被計算。噴注孔腐蝕量△dti可從f(tinji,tinj0)計算出來。更具體地,該噴注孔腐蝕量△dti可從tinji和tinj0之間的差值來決定。
應指出的是,步驟S24及步驟S25被實施的順序沒有限制。換言之,這兩個步驟被實施的順序可被顛倒,或這兩個步驟可被平行地同步實施。
在步驟S25之後的步驟S26中,其作出△ddQ是否比△dti大的決定。當該決定是肯定的時候(換言之,當△ddQ被定比較大時),該處理前進至步驟S27,該△ddQ被作為噴注孔腐蝕量△d。在另一方面,當該決定是否定的時候(換言之,當△dti被定比較大時),該處理前進至步驟S28,該△dti被作為噴注孔腐蝕量△d。以此方式,藉由將較大的數值用作為△d,該決定可被更安全地作出。在此實施例中,這兩個數值被拿來比較且較大的數值被使用,相反地,這兩個數值的平均值亦可被用作為該噴注孔
腐蝕量△d。
在步驟S27或步驟S28之後的步驟S29中,一燃料壓力校正值△Pcr係根據噴注孔腐蝕量△d來加以計算。△Pcr是用f(△d,△Pcr)來計算。在此處,參考圖13,很明顯的是,當腐蝕時間增加而導致噴注孔腐蝕量增加時,該最大噴注率dQmax同樣地會增加。典型地,最大噴注率dQmax的增加會導致煙產生量的增加。參考圖13,很明顯的是,當燃料壓力保持不變時,煙產生量會隨著噴注孔腐蝕的增加(換言之,隨著噴注孔腐蝕量的增加)而增加。此傾向在靠近該燃料入口壓力Pcr(換言之,該燃料壓力)很低的區域更加明顯。例如,如果使用者想要在該噴注器107還很新的時候將一等效的煙產生量設定為當燃料是在a1噴注壓力時所產生的煙量使得噴注孔腐蝕尚未發生的話,則在圖13中的一個噴注孔腐蝕量被標示為很小的例子中,燃料必須在a2噴注壓力被噴注。相類似地,在圖13中的一個噴注孔腐蝕量被標示為很大的例子中,燃料必須在a3噴注壓力被噴注。因此,在步驟S29中,該燃料壓力(噴注壓力)被改變,使得該煙特性的惡化可被抵銷。參考圖11,該燃料壓力被校正的量可根據煙量的增加來決定。當噴注孔腐蝕發生時,在燃料噴注量上的變化不會被看出來,因此,空氣-燃料比亦不會改變。因此,該燃料壓力被校正,用以能夠抵銷煙量的增加。
在步驟S29之後的步驟30中,其作出該噴注孔腐蝕量是否等於或超過噴注孔腐蝕量△d的一門檻
值△dmax。在此處,該門檻值△dmax被設定為一個不可能避免在該燃料噴注設備1中即使藉由提高燃料壓力都無法輕易地解決的問題(譬如,濾清器阻塞)的數值。當步驟S30的決定是肯定的時候,該處理前進至步驟S31,在此步驟一MIL燈號被點亮。因此,使用者被提示要採取作為,譬如將車輛送保養廠檢查。在另一方面,當步驟S30的決定是否定的時候,該噴注壓力校正根據步驟S29中計算出來的校正量來執行。因此,因為煙特性惡化所造成的煙產生量的增加可被抑制。在步驟S31及S32之後,該處理被回返。
應指出的是,除了S32的動作之外,還可實施一噴注孔腐蝕的反制措施。例如,後引擎停止燃料噴注(post-engine stoppage fuel injection)可被實施,用以抑制該噴注孔腐蝕。當電鍍(plating)被實施在該噴注器107上且該電鍍已剝落時,實施後引擎停止燃料噴注的作為是有效的。換言之,該電鍍剝落時會發生的該腐蝕的進展可被延緩。一個關於該電鍍是否已剝落的判斷可類似於該噴注孔腐蝕量的評估般地被實施。此外,一個和圖11的流程圖所示的門檻值△dmax相同的數值或一不同的數值可被用作為判定是否要實施噴注孔腐蝕反制措施的門檻值。再者,該噴注孔腐蝕反制措施可被獨立地實施,不管噴注壓力校正是否被實施。
(第二實施例)接下來,一第二實施例將參考圖14至16加以描述。在第一實施例中,該燃料入口壓力
Pcr的波形被獲得,用以獲得第一至第三指標。在另一方面,在第二實施例中,如圖14所示,各種指標係藉由使用電連接至該ECU 111的針閥升程感測器120分析一針閥的行為而被獲得。更具體地,在該噴注器107打開之後的針閥速度及針閥升程被用作為和該噴注器107的打開行為有關的第一指標。
圖15顯示關於針閥速度及針閥升程的老化變化。可以看出來的是,在該噴注器107打開之後的一段時期內的針閥速度及針閥升程(其係用類似第一實施例的方式如所需地加以設定)係根據是否發生噴注孔腐蝕而有所不同。換言之,可看出來的是,和該第一指標有關的該第一條件被滿足。此外,集中注意力在關閉之前的針閥速度,當噴注孔腐蝕已發生時,該針閥速度大於噴注孔腐蝕尚未發生時的針閥速度,因此,該燃料噴注時間長度tinj被縮短。換言之,可以看出的是,和該第三指標有關的該第三條件被滿足。圖16中所示之最大噴注率的變化可從圖15所示的針閥速度及針閥升程的變化計算出來,且可從圖16很明顯地看出的是最大噴注率dQmax已被提高。換言之,和該第二指標有關的該第二條件被滿足。
在此處,各種指標亦可根據提供至噴注器107內的針閥的行為被獲得,噴注孔腐蝕的存在可根據被獲得的指標來判定。
描述於上文中的實施例只是實施本發明的例子,且本發明並不侷限於這些實施例。從上面的描述可明
顯地知道,各種實施例可被完成為在本發明的範圍內的實施例,此外,各種其它的實施例係被包括在本發明的範圍之內。
Claims (10)
- 一種燃料噴注設備,其包含:一第一獲取單元,其獲取一和一噴注器的打開行為(opening behavior)有關的第一指標;一第二獲取單元,其獲取一和該噴注器的最大噴注率有關的第二指標及一和燃料噴注時間長度有關的第三指標的至少一者;及一計算單元,其在一和該第一指標有關的第一條件(condition)被建立及一和該第二指標有關的第二條件及一和該第三指標有關的第三條件的至少一者被建立時,判定(determine)噴注孔腐蝕已發生於該噴注器內,其中當該第一指標的變化量等於或小於一預定值時,該第一條件即被建立,及當該第二指標相對於一參考值增加時,該第二條件即被建立,及當該第三指標相對於一參考值減小時,該第三條件即被建立。
- 如申請專利範圍第1項之燃料噴注設備,其中和該噴注器的打開行為有關的該第一指標是緊接在該噴注器被打開之後燃料壓力的減少量及減少速度的至少一者。
- 如申請專利範圍第1項之燃料噴注設備,其中和該噴注器的打開行為有關的該第一指標是緊接在該噴注器被打開之後一針閥速度及針閥升程的至少一者。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之燃料噴注設 備,其中該計算單元係根據該第二指標及該第三指標的至少一者計算一用來評估該噴注器內的噴注孔腐蝕量的參數,並根據該參數來校正該噴注器的燃料壓力。
- 如申請專利範圍第4項之燃料噴注設備,其中該計算單元係根據煙量的增加來決定一將被施加至該燃料壓力的校正量。
- 如申請專利範圍第1項之燃料噴注設備,其中該第二指標是該噴注器的最大噴注率。
- 如申請專利範圍第6項之燃料噴注設備,其中該第二條件是在該最大噴注率相對於一參考值增加的時候被建立的。
- 如申請專利範圍第1項之燃料噴注設備,其中該第三指標是該噴注器的燃料噴注時間長度。
- 如申請專利範圍第8項之燃料噴注設備,其中該第三條件是在該燃料噴注時間長度相對於一參考時間長度縮短的時候被建立的。
- 一種燃料噴注設備的控制方法,其包含:獲得一和一噴注器的打開行為有關的第一指標;獲得一和該噴注器的最大噴注率有關的第二指標及一和燃料噴注時間長度有關的第三指標的至少一者;及當一和該第一指標有關的第一條件被建立及一和該第二指標有關的第二條件及一和該第三指標有關的第三條件的至少一者被建立時,判定噴注孔腐蝕已發生於該噴注器內,其中 當該第一指標的變化量等於或小於一預定值時,該第一條件即被建立,及當該第二指標相對於一參考值增加時,該第二條件即被建立,及當該第三指標相對於一參考值減小時,該第三條件即被建立。
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