專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制器，其適用于通過使用蓄 積在共軌等的蓄壓器中的高壓燃料進(jìn)行燃料噴射的蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
JP-10-220272A (USP-6,142，121)中描述的裝置被推薦為這種裝置。在 由該燃料噴射裝置構(gòu)成的共軌式燃料噴射系統(tǒng)中，從燃料泵加壓供給的燃 料通過共軌蓄積在高壓狀態(tài)。然后，蓄積的高壓燃料通過為每個(gè)氣缸(缸 筒)配置的管道(高壓燃料通道)供給到每個(gè)氣缸的燃料噴射閥。共軌設(shè) 有專用的壓力傳感器(共軌壓力傳感器)。該系統(tǒng)被構(gòu)造成基于來自該共軌 壓力傳感器的傳感器輸出控制構(gòu)成燃料供給系統(tǒng)的不同裝置的驅(qū)動(dòng)。
近年來，改善機(jī)動(dòng)車輛(汽車)柴油機(jī)的廢氣排放的需求日益增長。 已經(jīng)進(jìn)行了一些研究，其中包括開始/結(jié)束燃料噴射的時(shí)間和噴射率的噴射 特性被估計(jì)，以通過使用估計(jì)值控制燃料噴射器的驅(qū)動(dòng)。在這種情況下， 通過位于共軌中的共軌壓力傳感器測(cè)量共軌中的壓力(共軌壓力)，并且基 于共軌壓力的變化估計(jì)噴射特性。
然而，根據(jù)本申請(qǐng)的發(fā)明人的研究結(jié)果，當(dāng)燃料被噴射時(shí)，共軌壓力 發(fā)生變化，但是共軌壓力的變化很小，因此可以想象，共軌壓力的變化不 能被有效地用于高精度地估計(jì)噴射特性。換句話說，在壓力變化從燃料噴 射器的燃料噴射口 (噴孔)到達(dá)共軌之前，由噴射動(dòng)作引起的壓力變化減 弱，因此不會(huì)引起共軌壓力的變化。因此，作為估計(jì)噴射特性的技術(shù)具有 改進(jìn)的余地。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上背景而提出。本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種燃料噴 射控制器，其適用于蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)，并且可高精度地確定燃料噴射 器的噴射特性。
一種適用于蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)的燃料噴射控制器，該蓄壓式燃料噴 射系統(tǒng)包括用于蓄積并保持高壓燃料的蓄壓容器(共軌)、用于向該蓄壓容 器加壓供給燃料的燃料泵以及用于噴射蓄積在該蓄壓容器中的高壓燃料的 燃料噴射器。
在本發(fā)明中，燃料噴射控制器包括第一壓力檢測(cè)裝置，其順序地檢 測(cè)燃料噴射器噴射燃料時(shí)變化的燃料壓力；第二壓力檢測(cè)裝置，其順序地 檢測(cè)燃料泵加壓供給燃料時(shí)變化的燃料壓力；噴射壓力計(jì)算裝置，其在燃 料噴射器噴射燃料時(shí)通過第二壓力檢測(cè)裝置的檢測(cè)值校正第一壓力檢測(cè)裝 置的檢測(cè)值，從而計(jì)算出噴射壓力；以及噴射特性計(jì)算裝置，其基于由噴 射壓力計(jì)算裝置計(jì)算的噴射壓力計(jì)算燃料噴射器的噴射特性。
簡而言之，當(dāng)燃料噴射器噴射燃料時(shí)，燃料噴射過程中的燃料壓力變 換波形可通過順序地檢測(cè)燃料壓力的變化而獲得，并且例如實(shí)際噴射開始 點(diǎn)、實(shí)際噴射結(jié)束點(diǎn)和噴射率的燃料噴射器的噴射特性可通過燃料壓力變 換波形而獲得。然而，在這種情況下，當(dāng)通過燃料泵將燃料加壓供給到蓄 壓容器時(shí)，如果同時(shí)進(jìn)行由燃料泵提供的燃料加壓供給和由燃料噴射器進(jìn) 行的燃料噴射，可以想象在燃料噴射器噴射燃料時(shí)引起的燃料壓力變化不 能被正確地檢測(cè)。根據(jù)本發(fā)明，在燃料泵加壓供給燃料時(shí)變化的燃料壓力 被順序地檢測(cè)，通過檢測(cè)到的燃料壓力(當(dāng)燃料泵加壓供給燃料時(shí)引起的 燃料壓力變化)校正燃料噴射器噴射燃料時(shí)變化的燃料壓力，并且計(jì)算出 噴射壓力。由此，在當(dāng)燃料泵加壓供給燃料時(shí)所產(chǎn)生的影響被排除的狀態(tài) 下，由燃料噴射導(dǎo)致的實(shí)際壓力變化(壓力變換波形)可被準(zhǔn)確地獲得， 從而得出噴射壓力。因此，可基于噴射壓力高精度地獲得燃料噴射器的噴 射特性。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，燃料噴射控制器包括噴射氣缸壓力檢測(cè)裝 置，其順序地檢測(cè)燃料噴射器在噴射氣缸中噴射燃料時(shí)變化的燃料壓力； 非噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置，其順序地檢測(cè)燃料泵在不是噴射氣缸的非噴射 氣缸中加壓供給燃料時(shí)沒有變化或者具有很小變化的燃料壓力；以及噴射 特性計(jì)算裝置，其基于壓力變化數(shù)據(jù)計(jì)算燃料噴射器的噴射特性，該壓力 變化數(shù)據(jù)為由噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)的燃料壓力與由非噴射氣缸壓力 檢測(cè)裝置檢測(cè)的燃料壓力之間的差值。
當(dāng)燃料噴射器的燃料噴射和燃料泵的燃料加壓供給同時(shí)進(jìn)行時(shí)，在噴 射氣缸中，燃料壓力通過燃料的噴射和燃料的加壓供給的影響而變化，而 在非噴射氣缸中，燃料壓力僅僅通過燃料的加壓供給的影響而變化(即使 燃料的噴射導(dǎo)致燃料壓力的變化，該變化也非常小)。因此，當(dāng)利用噴射氣 缸中的燃料壓力和非噴射氣缸中的燃料壓力之間的差值時(shí)，可以獲得反映 燃料噴射器的噴射特性的燃料壓力變化數(shù)據(jù)。其結(jié)果是，可以高精度地獲 取燃料噴射器的噴射特性。
從參考附圖進(jìn)行的以下描述中，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變 得更加明顯，其中在所述附圖中，相同的部件由相同的參考數(shù)字表示，其 中
圖l是結(jié)構(gòu)圖，示出了本發(fā)明的一實(shí)施例中的共軌式燃料噴射系統(tǒng)的概 略結(jié)構(gòu)；
圖2是內(nèi)部側(cè)視圖，示意性地示出了噴射器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)； 圖3是流程圖，示出了燃料噴射控制處理的基本流程； 圖4是流程圖，示出了學(xué)習(xí)處理的處理內(nèi)容； 圖5A-5D是時(shí)序圖，示出了噴射參數(shù)的變換；
圖6是時(shí)序圖，示出了噴射器噴射燃料時(shí)的時(shí)間和燃料泵加壓供給燃料 時(shí)的時(shí)間之間的關(guān)系；
圖7A-7E是時(shí)序圖，示出了噴射參數(shù)的變換； 圖8A和8B是流程圖，示出了校正燃料壓力處理的過程； 圖9是示意性圖表，示出了各氣缸之間不同的管道(配管)長度；以及 圖10是流程圖，示出了第二實(shí)施例中校正燃料壓力處理的流程。
具體實(shí)施方式
[第一實(shí)施例]
接下來，將參考附圖描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一實(shí)施例。本實(shí)施例的裝置 例如安裝在共軌式燃料噴射系統(tǒng)(用于供給高壓噴射燃料的系統(tǒng))中，其 中作為機(jī)動(dòng)車(汽車)發(fā)動(dòng)機(jī)的往復(fù)式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)被控制。也就是說，該
裝置被用作用于將高壓燃料(例如，具有大約"1400 atm"的噴射壓力的輕 油)直接噴射和供給到柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))的氣缸的燃燒室中的裝置。
下面將參考圖l描述根據(jù)本實(shí)施例的共軌式燃料噴射系統(tǒng)的概況。假設(shè) 用于4輪機(jī)動(dòng)車的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)(例如4缸發(fā)動(dòng)機(jī))作為本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)。 在圖1中，各噴射器20裝配在第一至第四氣缸(#1， #2， #3和#4)中。
如圖1所示，該系統(tǒng)被構(gòu)造成使得ECU (電子控制單元)30接收來自不 同傳感器的傳感器輸出(檢測(cè)結(jié)果)并基于這些相應(yīng)的傳感器輸出控制燃 料供給裝置的驅(qū)動(dòng)。為了控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出(轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩)，例如ECU 30控制構(gòu)成燃料供給系統(tǒng)的不同裝置，以使得發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射壓力(在 該實(shí)施例中，通過壓力傳感器20a測(cè)量的燃料壓力)反饋至目標(biāo)值(目標(biāo)燃 料壓力)。
構(gòu)成該燃料供給系統(tǒng)的不同裝置包括從燃料流的上游側(cè)開始順序設(shè)置 的燃料箱IO、燃料泵11和共軌12 (蓄壓容器)。燃料箱10和燃料泵11經(jīng)由燃 料過濾器10b通過管道10a彼此相連。
燃料箱10為用于儲(chǔ)存目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料(輕油)的箱體(容器)。燃料 泵ll包括低壓泵lla和高壓泵llb，并且被構(gòu)造成使得通過低壓泵lla從燃料 箱10中吸入的燃料通過高壓泵llb被加壓并排出。加壓供給到高壓泵llb中 的燃料量、即通過燃料泵ll排出的燃料量由位于燃料泵ll的燃料吸入側(cè)的 吸入控制閥(SCV) llc控制。換句話說，SCV llc的驅(qū)動(dòng)電流被調(diào)整，以 將從燃料泵ll排出的燃料量控制為期望值。SCV llc為在沒有電流通過時(shí)打 開的常開閥。
低壓泵lla例如被構(gòu)造為余擺線型供給泵。高壓泵llb例如由柱塞泵構(gòu) 成，并被構(gòu)造成使得通過偏心凸輪(未示出)使特定數(shù)量的柱塞(例如2或 3個(gè)柱塞)分別沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而以特定的時(shí)序(正時(shí))順序地將燃料 加壓供給到加壓室中。兩個(gè)泵均由驅(qū)動(dòng)軸lld驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸lld隨著發(fā)動(dòng)機(jī) 的曲柄軸41轉(zhuǎn)動(dòng)，并且例如相對(duì)于曲柄軸41的一次轉(zhuǎn)動(dòng)以l/l或l/2的比率轉(zhuǎn) 動(dòng)。也就是說，低壓泵lla和高壓泵llb通過發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)。
燃料箱10中的燃料經(jīng)由燃料過濾器10b通過燃料泵ll吸入并且通過管 道(高壓燃料通道)lle被加壓和供給(加壓供給)到共軌12。由燃料泵ll 加壓供給的燃料蓄積在共軌12中，并且蓄積的高壓燃料通過為每個(gè)氣缸配
置的管道(高壓燃料通道)14供給到每個(gè)氣缸的噴射器20。用于減小通過 管道14傳播到共軌12的燃料脈動(dòng)的孔(管道14的節(jié)流部分，其相當(dāng)于燃料 脈動(dòng)減小裝置)設(shè)置于共軌12的連接部分12a和管道14中，因而共軌12中的 壓力脈動(dòng)被減小，并且因此燃料可以以穩(wěn)定的壓力供給到每個(gè)噴射器20。 燃料脈動(dòng)主要在噴射燃料時(shí)發(fā)生于噴射器20的燃料噴射口處。對(duì)于燃料脈 動(dòng)減小裝置而言，除了孔外，還可以使用流動(dòng)阻尼器以及孔與流動(dòng)阻尼器 的結(jié)合。
在該系統(tǒng)中，通過驅(qū)動(dòng)燃料泵11加壓供給的燃料通過每個(gè)噴射器20直 接噴射并供給到發(fā)動(dòng)機(jī)30的每個(gè)氣缸(燃燒室)中。該發(fā)動(dòng)機(jī)為4沖程發(fā)動(dòng) 機(jī)。也就是說，以"720。CA"的循環(huán)順序地執(zhí)行包括吸入、壓縮、提供動(dòng) 力(燃燒)和排氣的4個(gè)沖程的燃燒循環(huán)。
在根據(jù)本實(shí)施例的燃料噴射裝置中，壓力傳感器20a(燃料壓力傳感器) 靠近每個(gè)氣缸(#1到#4)的噴射器20設(shè)置，尤其是，位于噴射器20的燃料 吸入口處。由噴射器20的噴射動(dòng)作或?qū)嶋H噴射導(dǎo)致的壓力變化狀態(tài)可以被 高精度地檢測(cè)(這將在稍后詳細(xì)描述)。
下面參考圖2詳細(xì)描述噴射器20的結(jié)構(gòu)。圖2是示意性地示出了噴射器 20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部側(cè)視圖。
如圖2所示，噴射器20由噴嘴部(噴射部)21和用于驅(qū)動(dòng)一閥的驅(qū)動(dòng)部 23構(gòu)成，該噴嘴部為通過燃料噴射口將燃料噴射到閥的外部的部件。噴嘴 部21和驅(qū)動(dòng)部23分別設(shè)置在閥本體部22的頂端(尖端)側(cè)和后端側(cè)。噴嘴 部21例如由裝配于閥本體部22的頂端中的獨(dú)立噴嘴形成。
噴射器20的燃料噴射口 (噴射口21c)形成在位于閥的頂端側(cè)的噴嘴部 21中。噴嘴部21主要由其外形呈圓筒狀的噴嘴本體21a構(gòu)成，該噴嘴本體21a 具有朝向其頂端減小的直徑和形成在其最頂端處的頂端部分21b。該頂端部 分21b中具有必要數(shù)量(例如6到8個(gè))的噴射口21c (小孔)，該噴射口形成 為燃料噴射口，以連接閥的內(nèi)部和外部。噴嘴部21具有容納于其中的圓柱 形噴嘴針閥21d。打開或關(guān)閉燃料通道的噴嘴針閥21d與噴射口21c相連。該 噴嘴針閥21d通過設(shè)置于閥后端側(cè)的彈簧22a向著閥頂端側(cè)偏壓并通過彈簧 22a的偏壓力或抵抗彈簧22a的偏壓力在噴射器20中沿軸向滑動(dòng)。為了防止 異常動(dòng)作，止動(dòng)件22b設(shè)置在針閥21d的閥后端側(cè)(提升側(cè))。
高壓燃料通過管道14 (圖l)和燃料通道22c從共軌(蓄壓管道)12供 給到噴嘴部21的頂端部分21b。燃料通過噴射口21c噴射。在噴射器20的燃
料吸入口處測(cè)量高壓燃料的燃料壓力。更詳細(xì)地說，通過位于燃料吸入口 處的壓力傳感器20a順序測(cè)量包括由噴射器20的噴射動(dòng)作或?qū)嶋H噴射(實(shí)際
燃料噴射)導(dǎo)致的壓力變化狀態(tài)的壓力值(入口壓力)。當(dāng)燃料被噴射時(shí)， 可以根據(jù)針閥21d的軸向向上位移量的大小(提升量)改變供給到噴射口21c
中的燃料量和單位時(shí)間內(nèi)從噴射口21c噴射的燃料量(噴射率)。例如，在 針閥21d落座的狀態(tài)下(提升量="0")，燃料噴射停止。 接下來，將描述閥本體部22的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
閥本體部22具有位于殼體22d中的指令活塞22e，該殼體22d形成閥本體 部22的圓筒狀外形。指令活塞22e與噴嘴針閥21d聯(lián)動(dòng)。指令活塞22e形成為 具有比噴嘴針閥21大的直徑的圓柱體形狀并通過壓力銷22f (連接軸)與針 閥21d相連。指令活塞22e還以與噴嘴針閥21d相同的方式沿軸向在噴射器20 中滑動(dòng)。由殼體的壁表面和指令活塞22e的頂面分隔的指令室Cd形成于指令 活塞22e的閥后端側(cè)。此外，作為燃料流入口的入口孔22g形成于指令室Cd 中。也就是說，來自共軌12的高壓燃料通過入口孔22g流入指令室Cd。在指 令活塞22e下方的空間中，形成有用于使該空間與驅(qū)動(dòng)部23的特定空間相連 的泄漏通道22h (詳細(xì)地說，形成一泄漏空間，以在一電磁閥打開或關(guān)閉時(shí) 與燃料箱10相連)。在噴射器20中，泄漏通道22h被形成為將指令活塞22e下 方的多余燃料(來自噴嘴針閥21d在其中滑動(dòng)的部分的泄漏燃料等)返回到 燃料箱IO。
驅(qū)動(dòng)部23更靠近閥本體部22的后端側(cè)定位。驅(qū)動(dòng)部23主要由具有圓筒 狀外形的殼體23a構(gòu)成并在殼體23a中具有雙向電磁閥(TWV)。詳細(xì)地說， 雙向電磁閥由外閥23b、彈簧23c (螺旋彈簧)和螺線管23d構(gòu)成。雙向電磁 閥通過外閥23b的動(dòng)作打開或關(guān)閉作為燃料流出口的出口孔23e。也就是說， 在沒有電流通過螺線管23的狀態(tài)下，雙向電磁閥被偏壓到外閥23b通過彈簧 23的伸張力(沿軸向的伸張力)關(guān)閉出口孔23e的一側(cè)。當(dāng)電流通過電磁閥 23d (螺線管23d被通電)時(shí)，外閥23b克服彈簧23c的伸張力被螺線管23d的 磁力吸引，從而移動(dòng)到打開出口孔23e的一側(cè)。在驅(qū)動(dòng)部23的后端側(cè)，為了 將燃料返回到殼體23a中，形成有圓柱形的返回口23f (燃料返回口)。也就
是說，在噴射器20中，返回口23fM形成，以通過管道18 (見圖l)與燃料 箱10相連。ECU30中安裝有用于控制電流通過驅(qū)動(dòng)部23的電路和用于通過
該電路進(jìn)行噴射控制的程序。
也就是說，ECU30通過二進(jìn)制值(通過驅(qū)動(dòng)脈沖)控制通過雙向電磁 閥的電流，以使得噴嘴針閥21d根據(jù)電流通過時(shí)間執(zhí)行提升動(dòng)作，從而通過 噴射口21c噴射通過燃料通道22c從共軌12順序地供給到頂端部分21b的高 壓燃料。
更詳細(xì)地說，當(dāng)雙向電磁閥(嚴(yán)格地說，螺線管23d)處于沒有電流通 過的狀態(tài)(OFF狀態(tài))時(shí)，外閥23b向下移動(dòng)到閥頂端側(cè)，以關(guān)閉出口孔23e。 當(dāng)在這種狀態(tài)下高壓燃料通過燃料通道22c和入口孔22g從共軌12供給到頂 端部分21b和指令室Cd時(shí)，具有比噴嘴針閥21d的下部的直徑大的直徑的指 令活塞22e具有基于壓力接收區(qū)域中的差值施加到閥頂端側(cè)的力。這樣，指 令活塞22e被下壓到閥頂端側(cè)，并且通過彈簧22a偏壓到閥頂端側(cè)的噴嘴針 閥21d關(guān)斷燃料供給通道(使噴嘴針閥21d處于落座狀態(tài))。因此，當(dāng)沒有電 流通過時(shí)，燃料不噴射(常閉)。位于指令活塞22e下方的多余燃料通過泄 漏通道22h和返回口23f返回到燃料箱10。
當(dāng)電流通過(ON)時(shí)，外閥23b通過螺線管23d的磁力被吸引到閥頂端 側(cè)，以打開出口孔23e。當(dāng)出口孔23e打開時(shí)，指令室Cd中的燃料通過出口 孔23e、返回口23fSl泄漏通道22h流出至燃料箱10和指令活塞22e的下側(cè)。當(dāng) 燃料流出時(shí)，指令室Cd中的壓力和壓下指令活塞22e的力變小。這樣，指令 活塞22e連同一體連接的噴嘴針閥21d被向上推壓到閥后端側(cè)。當(dāng)向上推壓 噴嘴針閥21d (提升)時(shí)，噴嘴針闊21d與其閥座分離，以使燃料供給通道 與噴射口21c相通，從而使高壓燃料供給到噴射口21c并通過噴射口21c噴射
并供給到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。
在噴射器20中，通向噴射口21c的燃料供給通道的通道面積可以根據(jù)噴 嘴針闊21d的提升量變化，并且噴射率也可以根據(jù)該通道面積變化。在這種 情況下，通過可變地控制涉及噴嘴針閥21d的提升動(dòng)作的參數(shù)(電流通過時(shí) 間或燃料壓力)，噴射率和噴射量可以被控制。
接下來，將再次參考圖l進(jìn)一步描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
也就是說，在該系統(tǒng)中，車輛(未示出)安裝有用于車輛控制的各種
傳感器。例如，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸的曲柄軸41裝配有曲柄角傳感器42， 以用于以特定曲柄角間隔(例如，30。CA的間隔)輸出曲柄角信號(hào)，從而 檢測(cè)曲柄軸41的轉(zhuǎn)動(dòng)角度位置和轉(zhuǎn)動(dòng)速度。加速器踏板(未示出)安裝有 加速器傳感器44，以根據(jù)加速器踏板的狀態(tài)(位移量)輸出電信號(hào)，從而 檢測(cè)駕駛者的加速器踏板的操作量(加速器的開度)。
ECU30在該系統(tǒng)中進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制。ECU30由公知的微型計(jì)算機(jī)(未
示出)構(gòu)成并可基于不同傳感器的檢測(cè)信號(hào)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和用戶 要求以及運(yùn)行例如噴射器20的不同致動(dòng)器。安裝在ECU30中的微型計(jì)算機(jī) 基本上由各種運(yùn)行裝置、存儲(chǔ)裝置和通信裝置構(gòu)成，包括CPU (基本處 理單元)，用于執(zhí)行各種運(yùn)行；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM),作為主存儲(chǔ)器， 用于臨時(shí)存儲(chǔ)運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)和運(yùn)行結(jié)果；只讀存儲(chǔ)器(ROM),作為 程序存儲(chǔ)器；EEPROM (電可擦除非易失性存儲(chǔ)器)，作為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存存儲(chǔ) 器(備用存儲(chǔ)器)32;備用RAM (由例如車載電池的備用電源為其供電的 RAM);以及輸入/輸出端口，用于向/從外部輸入/輸出信號(hào)。ROM具有涉 及發(fā)動(dòng)機(jī)控制的各種程序和控制圖，包括涉及先前存儲(chǔ)與其中的燃料壓力 的學(xué)習(xí)的程序，并且用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器(例如EEPROM32)具有各種 控制數(shù)據(jù)，包括存儲(chǔ)于其中的發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
在根據(jù)本實(shí)施例的系統(tǒng)中，根據(jù)每個(gè)時(shí)間的狀態(tài)的噴射校正系數(shù)等被 順序地獲取(更新)。這樣，例如由用于該系統(tǒng)的各個(gè)部件(尤其是噴射器 20)的個(gè)體差異和長期變化導(dǎo)致的控制誤差可以被順序地校正(為了校正 而反饋)。下面，將參考圖3描述根據(jù)本實(shí)施例的燃料噴射控制的基本流程。 在圖3所示的處理過程中使用的各參數(shù)的值根據(jù)需要存儲(chǔ)在安裝于ECU 30 中存儲(chǔ)裝置，例如RAM、 EEPROM 32或備用RAM中，并在任何需要的時(shí) 間隨時(shí)更新?；旧?，當(dāng)存儲(chǔ)在ECU30中的程序由ECU30執(zhí)行時(shí)，可以按 照特定曲柄角間隔或特定時(shí)間間隔對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的各氣缸順序地執(zhí)行各附圖中 所示的一系列處理過程。
如圖3所示，在該一系列處理過程中，首先，在步驟S11中，表示發(fā)動(dòng) 機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的各種參數(shù)例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(平均轉(zhuǎn)速)和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載被讀 取。然后，在隨后的步驟S12中，基于步驟S11中讀取的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和
駕駛者輸入的加速器踏板的操作量(必要時(shí)，通過單獨(dú)計(jì)算所需的發(fā)動(dòng)機(jī) 運(yùn)行狀態(tài))設(shè)定噴射模式。
噴射模式基于存儲(chǔ)并保持在例如ROM中的特定圖(映像)而獲取(也 可由數(shù)學(xué)公式獲取)。更詳細(xì)地說，用于發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)設(shè)定運(yùn)行狀態(tài)的最優(yōu) 模式(適當(dāng)值)通過試驗(yàn)等事先得到并寫入圖中。該圖顯示出發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn) 行狀態(tài)和最優(yōu)模式之間的關(guān)系。
此外，通過例如噴射級(jí)數(shù)(噴射次數(shù))、噴射定時(shí)(正時(shí))、噴射時(shí)間、 噴射間隔(在多級(jí)噴射的情況下的噴射間隔)的參數(shù)確定噴射模式。在步 驟S12中，通過所述圖設(shè)定最優(yōu)模式(適當(dāng)值)，從而根據(jù)當(dāng)時(shí)(步驟Sll 中獲得的)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)滿足所需的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。例如，在單級(jí)噴 射的情況下，噴射量(噴射時(shí)間)根據(jù)所需的轉(zhuǎn)矩等變化，并且在多級(jí)噴 射的情況下，各個(gè)噴射的噴射量的總和根據(jù)所需的轉(zhuǎn)矩等變化。用于噴射 器20的指令值(指令信號(hào))基于噴射模式被設(shè)定。這樣，根據(jù)車輛等的狀 況連同主噴射一起適當(dāng)?shù)貓?zhí)行預(yù)噴射、引燃噴射、后噴射或補(bǔ)充噴射。
在隨后的步驟S13中，由學(xué)習(xí)處理過程分別地更新的噴射校正系數(shù)從 EEPROM 32等中讀取，并且在隨后的步驟S14中，基于讀取的噴射校正系 數(shù)校正用于噴射器20的指令值(指令信號(hào))。然后，在隨后的步驟S15中， 涉及噴射級(jí)數(shù)、噴射定時(shí)、噴射時(shí)間和噴射間隔的指令值基于校正的指令 值(指令信號(hào))確定，并且噴射器20的驅(qū)動(dòng)基于各指令值進(jìn)行控制。
接下來，參考圖4和圖5A-5D，將詳細(xì)描述學(xué)習(xí)(更新)在步驟S14中 使用的噴射校正系數(shù)和其它噴射特性數(shù)據(jù)的方式。用于圖4中所示的一系列 處理中的不同參數(shù)的值也根據(jù)需要存儲(chǔ)在例如安裝于ECU 30中的RAM、 EEPROM 32或者備用RAM等存儲(chǔ)裝置中并在需要時(shí)隨時(shí)更新。根據(jù)存儲(chǔ)在 ROM中的程序，以特定的曲柄角間隔或特定的時(shí)間間隔(在該實(shí)施例中， 采用"20微秒"的間隔)基本上順次進(jìn)行圖4所示的一系列處理過程。
下面將參考圖5A-5D描述由噴射器20的噴射動(dòng)作和實(shí)際燃料噴射導(dǎo)致 的具體壓力變化模式。圖5A-5D為時(shí)序(正時(shí))圖，示出了將要學(xué)習(xí)的噴 射的噴射時(shí)間附近的壓力變換。圖5A-5D為針對(duì)單一噴射的時(shí)序圖。圖5A 示出了對(duì)于噴射器20的噴射指令信號(hào)(脈沖信號(hào))的變換。圖5B示出了將
要學(xué)習(xí)的噴射的噴射率(單位時(shí)間噴射的燃料量)的變換。圖5C和5D示出 了通過壓力傳感器20a檢測(cè)的燃料壓力(入口壓力)的變換。
當(dāng)隨著噴射指令信號(hào)的上升從噴射器20的噴射口21c噴射燃料時(shí)，噴射 率根據(jù)燃料噴射變換，并且根據(jù)燃料噴射在燃料口21c中產(chǎn)生壓力下降。然 而，用于檢測(cè)壓力下降的壓力傳感器20a安裝于與噴射口21c分離的位置處 (在燃料吸入口處)，從而使得入口壓力在燃料噴射的噴射率的變換(噴射 口21c處的壓力下降)的一定延遲之后變化。這是圖5D中所示的壓力變換。 換句話說，由于壓力傳感器20a的安裝位置，入口壓力發(fā)生了壓力傳播延遲， 并且圖5D中所示的"TD"對(duì)應(yīng)于由壓力傳播導(dǎo)致的延遲時(shí)間。然而，該壓 力傳播延遲與本實(shí)施例的實(shí)質(zhì)部分不直接相關(guān)。因此，為方便起見，在后 面的描述中，假定如圖5C中所示，壓力傳播延遲未發(fā)生。換句話說，假定 噴射率和入口壓力同時(shí)變化。如果假定壓力傳感器20a靠近噴射器20的噴射 口安裝，壓力傳播延遲不會(huì)發(fā)生(或者變得非常小)，檢測(cè)值(入口壓力) 的變換將變成圖5C中所示的曲線。
在圖5A-5C中，當(dāng)使得噴射指令信號(hào)在時(shí)間tl處上升時(shí)，在開始驅(qū)動(dòng)噴 射器20之后緊接著的壓力變化(壓力變換波形)呈現(xiàn)出以下趨勢(shì)即，首 先，存在一個(gè)壓力沒有變化的短階段(期間)；在該階段之后，壓力開始逐 漸下降；然后在特定時(shí)間(時(shí)刻)處壓力開始急劇下降。
壓力沒有變化的開始階段和壓力逐漸降低的隨后階段(從圖中tl到t2 的階段)對(duì)應(yīng)于噴射器20的無效噴射階段。更詳細(xì)地說，無效噴射階段為 各延遲的總和，其包括從通過電流開始(噴射指令脈沖上升)到螺線管 23d的正常磁場的形成的延遲；由外閥23b和噴嘴針閥21d的慣性、燃料的慣 性以及噴嘴針閥21d與噴嘴的內(nèi)壁表面之間的摩擦導(dǎo)致的動(dòng)作延遲；以及其 它延遲。換句話說，無效噴射階段對(duì)應(yīng)于以下時(shí)間，該時(shí)間為噴射器20驅(qū) 動(dòng)(電流通過)開始之后直到燃料實(shí)際噴射或直到噴嘴針閥21d開始提升動(dòng) 作所經(jīng)過的時(shí)間。而且，在該無效噴射階段中，在壓力沒有變化的階段之 后，壓力逐漸下降。這表明通過噴射器20的噴射動(dòng)作發(fā)生了壓力泄漏。更 詳細(xì)地說，這是由于以下事實(shí)造成的，即噴射器20為這種類型的噴射閥，其 導(dǎo)致在噴射閥開始與噴射相關(guān)的動(dòng)作之后直到噴射闊開始實(shí)際噴射所經(jīng)過 的時(shí)間段中的壓力泄漏。特別是，如上所述，當(dāng)電流通過噴射器20時(shí)，噴
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射器20打開出口孔23e，從而驅(qū)動(dòng)噴嘴針閥21d，因而使指令室Cd中的燃料 返回到燃料箱IO。因此，在噴射器20執(zhí)行噴射動(dòng)作時(shí)，共軌12中的燃料壓 力通過入口孔22g和出口孔23e泄漏。換句話說，此時(shí)壓力降低對(duì)應(yīng)于無效 噴射階段中的逐漸壓力下降(壓力泄漏)。壓力開始急劇下降的壓力下降點(diǎn) 對(duì)應(yīng)于通過噴射器20實(shí)際開始噴射的時(shí)間，即噴射開始點(diǎn)。在圖5A-5C中， 時(shí)間t2對(duì)應(yīng)于噴射開始時(shí)間。
噴射開始點(diǎn)之后，噴射率隨著針閥21d的提升動(dòng)作增加，并且當(dāng)噴射率 達(dá)到最大噴射率時(shí)(時(shí)間t3)，最大噴射率的噴射狀態(tài)隨后被保持。此時(shí)， 壓力變換(壓力變換波形)下降，直到噴射率達(dá)到最大噴射率，然后在噴 射率達(dá)到最大噴射率之后變得基本恒定。
當(dāng)使噴射指令信號(hào)在時(shí)間t4處降低時(shí)，外閥23b移動(dòng)到關(guān)閉位置，因此 出口孔23e關(guān)閉，這使得入口壓力略有增加(時(shí)間t5)。然后，壓力變換波形 呈現(xiàn)出以下趨勢(shì)當(dāng)出口孔23e關(guān)閉并且指令室Cd中的燃料壓力充分增加 時(shí)，噴嘴針閥21d開始提升動(dòng)作，以關(guān)閉闊(時(shí)間t6)，因而噴射率減小并 且入口壓力急劇增加。接著，在時(shí)間t7處，噴嘴針閥21d返回到完全關(guān)閉位 置并且噴射率變?yōu)榱?。此后，入口壓力在噴射前的壓力值附近波?dòng)。
與噴射前的壓力值的壓力值相交的點(diǎn)(零交點(diǎn))對(duì)應(yīng)于噴射器20停止 噴射燃料的時(shí)間，即噴射結(jié)束點(diǎn)。時(shí)間t7對(duì)應(yīng)于噴射結(jié)束時(shí)間。在噴射器 20中，與開始噴射時(shí)的無效噴射時(shí)間一樣，同樣在結(jié)束噴射時(shí)，在停止電 流通過(噴射指令脈沖下降)時(shí)的時(shí)間到噴射結(jié)束時(shí)的時(shí)間段中造成延遲。
接下來，將描述由本實(shí)施例的燃料噴射裝置(ECU 30)進(jìn)行的涉及噴 射校正系數(shù)等的學(xué)習(xí)(更新)的處理過程。該處理過程廣義上分為
(1) 以"20微秒"的間隔順序地獲取壓力傳感器20a的傳感器輸出以 檢測(cè)或獲取壓力變化、即由噴射器20的噴射動(dòng)作和實(shí)際噴射導(dǎo)致的壓力變 化模式的過程，(更詳細(xì)地說，獲取作為壓力變換波形的壓力變化的過程); 以及
(2) 基于所獲取的壓力變換波形在特定儲(chǔ)存裝置(EEPROM 32)中 存儲(chǔ)與噴射模式的噴射條件有關(guān)的噴射特性數(shù)據(jù)的過程(該過程包括適當(dāng) 更新數(shù)據(jù)的過程)。
接下來，將參考圖4詳細(xì)描述學(xué)習(xí)處理過程。圖4是示出了學(xué)習(xí)處理的 處理過程的流程圖。與壓力檢測(cè)相關(guān)的壓力檢測(cè)和運(yùn)行處理要求高速處理， 因此理想的是，該學(xué)習(xí)處理通過使用例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的高速 運(yùn)行裝置進(jìn)行。在該實(shí)施例中，圖4所示的一系列處理過程對(duì)應(yīng)于"噴射特 性計(jì)算裝置"和"學(xué)習(xí)裝置"。
在圖4中，首先，在步驟S21中，讀取壓力傳感器20a的輸出信號(hào)，以檢 測(cè)此時(shí)的燃料壓力。在隨后的步驟S22中，判斷學(xué)習(xí)實(shí)施條件是否成立。尤 其是，該學(xué)習(xí)實(shí)施條件包括以下各條件。
(1) 由壓力傳感器20a測(cè)量的燃料壓力處于給定范圍內(nèi)。測(cè)得的燃料 壓力對(duì)應(yīng)于基本壓力值。
(2) 燃料溫度處于給定范圍內(nèi)。該燃料溫度通過容裝于燃料泵ll中的 燃料溫度傳感器檢測(cè)。
(3) 為將進(jìn)行學(xué)習(xí)處理的氣缸發(fā)出特定噴射模式的燃料噴射的指令并 且正在進(jìn)行噴射模式。此外，噴射量(指令值)處于給定范圍內(nèi)(例如， 給定值或更小)。
(4) 涉及學(xué)習(xí)處理的各傳感器正常運(yùn)行。
當(dāng)各條件均成立時(shí)，可以確定學(xué)習(xí)實(shí)施條件成立，并且處理過程前進(jìn) 到后續(xù)步驟S23。與此相反，當(dāng)各條件中的任何一個(gè)不成立時(shí)，可以確定學(xué) 習(xí)條件不成立，并且在未進(jìn)行任何進(jìn)一步的處理的情況下結(jié)束該處理過程。 接著，在步驟S23之后，基于燃料壓力(入口壓力)進(jìn)行噴射特性的檢測(cè)。
也就是說，在步驟S23中，判斷噴射開始點(diǎn)是否已經(jīng)在開始驅(qū)動(dòng)噴射器 20時(shí)檢測(cè)到。當(dāng)噴射開始點(diǎn)尚未檢測(cè)到時(shí)，處理過程前進(jìn)到步驟S24。在步 驟S24中，基于由壓力傳感器20a測(cè)量的燃料壓力(入口壓力)判斷當(dāng)前點(diǎn)
是否為噴射開始點(diǎn)。
更具體地描述步驟S24，判斷在噴射器20驅(qū)動(dòng)開始之后經(jīng)過的時(shí)間是否
處于給定時(shí)間(例如，其通過噴射量變化)內(nèi)以及此時(shí)的燃料壓力(入口 壓力)是否小于給定的閾值TH1 (壓力〈閾值TH1)。閾值TH1為用于檢測(cè)噴 射開始點(diǎn)的壓力判定值，并且基于以試驗(yàn)等先前得到的適當(dāng)值被設(shè)定為表 示噴射開始點(diǎn)的壓力值(接近壓力開始急劇下降時(shí)的壓力值)。然而，表示 噴射開始點(diǎn)的壓力值根據(jù)燃料噴射器的類型和個(gè)體差異而變化。因此，為
了高精度地檢測(cè)噴射開始點(diǎn)，將閾值TH1的值設(shè)定為分別針對(duì)每個(gè)燃料噴 射器的最優(yōu)值。還推薦的是，噴射開始點(diǎn)不通過閾值TH1直接檢測(cè)，而是 以下述方式間接檢測(cè)例如，通過閾值TH1檢測(cè)接近噴射開始點(diǎn)的特定時(shí) 間并且基于檢測(cè)到的特定時(shí)間間接地檢測(cè)噴射開始點(diǎn)。
當(dāng)在步驟S24中確定當(dāng)前點(diǎn)為噴射開始點(diǎn)時(shí)，處理過程前進(jìn)到步驟 S241，其中當(dāng)前點(diǎn)的時(shí)間(即，噴射開始時(shí)間)作為噴射開始點(diǎn)數(shù)據(jù)被存 儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(RAM等)中。
當(dāng)噴射開始點(diǎn)以如上所述方式檢測(cè)時(shí)，在步驟S23中確定噴射開始點(diǎn)已 經(jīng)檢測(cè)到，并且在接下來的步驟S25中，基于壓力傳感器20a測(cè)量的燃料壓 力(入口壓力)判斷當(dāng)前點(diǎn)是否為噴射結(jié)束點(diǎn)。當(dāng)在步驟S25中確定當(dāng)前點(diǎn) 不是噴射結(jié)束點(diǎn)時(shí)，在步驟S26中基于壓力傳感器20a測(cè)量的燃料壓力(入 口壓力)判斷當(dāng)前點(diǎn)是否為獲得最大噴射率的點(diǎn)。
更詳細(xì)地描述步驟S25，判斷噴射開始點(diǎn)之后經(jīng)過的時(shí)間是否處于給定 時(shí)間(其例如根據(jù)噴射量變化)內(nèi)以及當(dāng)時(shí)的燃料壓力(入口壓力)是否 大于給定的閾值TH3 (燃料壓力〉閾值TH3)。更詳細(xì)地描述步驟S26，判斷
噴射開始點(diǎn)之后經(jīng)過的時(shí)間是否處于給定時(shí)間(其例如根據(jù)噴射量變化) 內(nèi)以及當(dāng)時(shí)的燃料壓力(入口壓力)是否小于給定的閾值TH2 (燃料壓力< 閾值TH2)。
閾值TH2和TH3為用于檢測(cè)最大噴射率點(diǎn)和噴射結(jié)束點(diǎn)的壓力判定值 (TH2<TH3)，并且如上述閾值TH1—樣，其在例如通過試驗(yàn)等先前得到的 適當(dāng)值的基礎(chǔ)上設(shè)定。還優(yōu)選的是，可以針對(duì)各燃料噴射器分別將這些閾 值TH2和TH3設(shè)定為最優(yōu)值，并且相應(yīng)的上述時(shí)間可以被間接地檢測(cè)，這與 閾值TH1的情況一樣。
在實(shí)際的時(shí)間流逝中，最大噴射率的點(diǎn)被更早地檢測(cè)到(步驟S26中的 是)，然后噴射結(jié)束點(diǎn)被檢測(cè)到(步驟S25中的是)。
然后，當(dāng)在步驟S26中確定當(dāng)前點(diǎn)為獲得最大噴射率的點(diǎn)時(shí)，處理過程 前進(jìn)到步驟S261，其中當(dāng)前點(diǎn)的時(shí)間(即獲得最大噴射率的時(shí)間)作為最 大噴射率數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(RAM等)中。當(dāng)在步驟S25中確定當(dāng)前點(diǎn) 為噴射結(jié)束點(diǎn)時(shí)，處理過程前進(jìn)到步驟S251，其中當(dāng)前點(diǎn)的時(shí)間(即，噴 射結(jié)束時(shí)間)作為噴射結(jié)束點(diǎn)數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(RAM等)中。
通過使用圖5A-5C中所示的時(shí)序圖描述如上所述的處理過程，在時(shí)間t2 處檢測(cè)到噴射開始點(diǎn)，然后在時(shí)間t3處檢測(cè)到最大噴射率的獲得，接著在 時(shí)間t7處檢測(cè)到噴射結(jié)束點(diǎn)。
在步驟S252中，在噴射結(jié)束點(diǎn)被檢測(cè)到并作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之后，除了噴 射開始點(diǎn)和噴射結(jié)束點(diǎn)之外的噴射參數(shù)基于噴射壓力(入口壓力)被檢測(cè)。
特別是，例如，基于噴射開始點(diǎn)和噴射結(jié)束計(jì)算噴射期間(噴射時(shí)間)， 或者在燃料壓力變得低于閾值TH2之后基于燃料壓力計(jì)算噴射率的最大 值。此時(shí)，判定隨著燃料壓力的負(fù)側(cè)的變化量增大，噴射率變大。基于噴 射期間和通過壓力傳感器20a測(cè)量的壓力值估算并校正噴射量。尤其是，基 于通過壓力傳感器20a測(cè)量的壓力值估算噴射率，并且噴射率(估計(jì)值)乘 以噴射時(shí)間，以計(jì)算(估算)出噴射量。另外，還可以計(jì)算在噴射開始點(diǎn) 之后(例如，圖5A-5C中t2到t3的階段)噴射率隨著燃料壓力的變化率(變 化速度)增加時(shí)的變化速度或者在噴射結(jié)束點(diǎn)之前(例如，圖5A-5C中t6到 t7的階段)噴射率隨著燃料壓力的變化率(變化速度)降低時(shí)的變化速度。
然后，在步驟S27中判斷學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的更新條件是否成立。更新條件可以 任意設(shè)定。例如， 一次燃料噴射(噴射模式)的噴射特性數(shù)據(jù)已經(jīng)被獲取 的條件被設(shè)定為更新條件。當(dāng)更新條件成立時(shí)，處理過程前進(jìn)到后續(xù)步驟 S28。當(dāng)更新條件不成立時(shí)，該處理過程在不進(jìn)行任何其它處理的情況下結(jié) 束。
在步驟S28中，基于噴射開始點(diǎn)、噴射結(jié)束點(diǎn)、獲得最大噴射率時(shí)的點(diǎn) 以及已經(jīng)在上面描述過的其它噴射參數(shù)(相應(yīng)的值在步驟S241， S251， S252 和S261中被存儲(chǔ))計(jì)算噴射校正系數(shù)。該噴射校正系數(shù)用于校正如上所述 發(fā)送至噴射器20的指令值(指令信號(hào))，并且通過該校正，噴射級(jí)數(shù)、噴射
定時(shí)、噴射時(shí)間和噴射間隔被適當(dāng)?shù)馗淖儭?br>
此后，在步驟S29中，噴射特性數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在EEPROM 32中。噴射特
性數(shù)據(jù)包括如上所述的噴射開始點(diǎn)、噴射結(jié)束點(diǎn)、獲得最大噴射率時(shí)的點(diǎn)、 其它噴射參數(shù)(相應(yīng)的值在步驟S241， S251, S252和S261中被存儲(chǔ))以及 噴射校正系數(shù)(步驟S28中計(jì)算的值)。在這種情況下，噴射特性數(shù)據(jù)與相 應(yīng)的噴射氣缸和噴射條件(噴射時(shí)的噴射模式和基本壓力)相關(guān)聯(lián)地被存 儲(chǔ)。
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在上述步驟S24至S26中，當(dāng)時(shí)的燃料壓力(入口壓力)與閾值TH1至 TH3相比較，從而檢測(cè)出噴射開始點(diǎn)、獲得最大噴射率時(shí)的點(diǎn)和噴射結(jié)束 點(diǎn)，但是該方法可以改變。例如，燃料壓力(入口壓力)的微分值被計(jì)算、 并且基于微分值的變化檢測(cè)噴射開始點(diǎn)、獲得最大噴射率時(shí)的點(diǎn)和噴射結(jié) 束點(diǎn)。在時(shí)間t2處，壓力的微分值急劇增加到負(fù)側(cè)，因此檢測(cè)到噴射開始 點(diǎn)。在時(shí)間t3處，壓力的微分值變得接近于零，因此檢測(cè)到獲得最大噴射 率。在時(shí)間t7處，壓力的微分值從正值變?yōu)樨?fù)值，因此檢測(cè)到噴射結(jié)束點(diǎn)。
通過壓力傳感器20a測(cè)量的燃料壓力產(chǎn)生對(duì)實(shí)際噴射率的變化的微小 延遲(壓力傳播延遲，見圖5D)。因此，理想的是，在考慮到該延遲的情況 下找到噴射開始點(diǎn)、獲得最大噴射率時(shí)的點(diǎn)和噴射結(jié)束點(diǎn)。
在該實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)中，燃料從高壓泵llb間歇地供給到共軌 12，并且共軌12中的燃料壓力被控制為要求值。換句話說，在燃料泵ll的 高壓泵llb中，重復(fù)進(jìn)行非燃料供給(吸入)動(dòng)作和燃料供給(排出)動(dòng)作。 在這種情況下，當(dāng)通過噴射器20噴射燃料時(shí)，燃料壓力(入口壓力)通過
噴射而變化(降低)。然而，當(dāng)同時(shí)進(jìn)行通過燃料泵ll的燃料加壓供給和通 過噴射器20的燃料噴射時(shí)， 一壓力值作為通過壓力傳感器20a測(cè)量的壓力值
被檢測(cè)，在該壓力值中，由通過燃料泵ll的燃料加壓供給導(dǎo)致的壓力變化 分量(此后稱為"由泵加壓供給導(dǎo)致的壓力變化分量")被添加到由通過噴 射器20的燃料噴射導(dǎo)致的壓力分量中。因此，存在著噴射特性數(shù)據(jù)(噴射 開始點(diǎn)、噴射結(jié)束點(diǎn)等的數(shù)據(jù))的計(jì)算準(zhǔn)確性可能變差的可能性。
圖6是時(shí)序圖，示出了發(fā)送給各氣缸的噴射器20的噴射指令的時(shí)間與燃 料泵ll加壓供給燃料的時(shí)間之間的關(guān)系。在圖6中，總的來說，噴射指令信 號(hào)以接近恒定曲柄角的間隔(在4缸發(fā)動(dòng)機(jī)中以大約180。CA的間隔)輸出 至各氣缸的噴射器20。另外，燃料泵ll以幾乎相同的間隔(大約180。CA的 間隔)和與每個(gè)噴射器20噴射燃料時(shí)相同的周期加壓供給燃料，因此燃料 壓力隨著燃料的加壓供給增加(為方便起見，由燃料噴射導(dǎo)致的壓力下降 在圖6所示的曲線中被忽略不計(jì))。
當(dāng)如上所述同時(shí)通過噴射器20進(jìn)行燃料噴射和通過燃料泵11進(jìn)行燃料 加壓供給時(shí)，通過壓力傳感器20a測(cè)量的壓力通過由泵加壓供給導(dǎo)致的壓力 變化分量而變化。這將參考圖7A至7E詳細(xì)描述。圖7A至7E中所示的燃料噴
射動(dòng)作與圖5A至5D中所示的噴射動(dòng)作相對(duì)應(yīng)。圖7A示出了對(duì)于噴射器20 的噴射指令信號(hào)的變換；圖7B示出了噴射率的變換；圖7C示出了通過噴射 氣缸的壓力傳感器20a檢測(cè)的壓力(入口壓力)的變換；圖7D示出了通過非 噴射氣缸的壓力傳感器20a檢測(cè)的壓力(入口壓力)的變換；以及圖7E示出 了分別與泵加壓供給導(dǎo)致的壓力變化分量相對(duì)應(yīng)的壓力值。由點(diǎn)劃線示出 的壓力波形示出了當(dāng)由泵加壓供給導(dǎo)致的壓力變化分量沒有影響時(shí)(由泵 加壓供給導(dǎo)致的壓力變化分量=0)的燃料壓力變換，并且該壓力波形與圖 5C中所示的壓力波形相對(duì)應(yīng)。
在圖7A-7E中，在時(shí)間tll處，燃料泵ll開始燃料的加壓供給，并且由 泵加壓供給導(dǎo)致的壓力變化分量開始隨之增加。這樣，通過壓力傳感器20a 測(cè)量的壓力值開始根據(jù)泵加壓供給導(dǎo)致的壓力變化分量進(jìn)行變化。此時(shí)， 對(duì)于在其中通過噴射器20噴射燃料的噴射氣缸來說，如圖7C中的實(shí)線所示，
入口壓力變?yōu)閴毫Σㄐ?，在該壓力波形中，由泵加壓供給導(dǎo)致的壓力變化 分量加入到通過噴射器20的燃料噴射產(chǎn)生的壓力變換波形中。與之相對(duì)照， 對(duì)于在其中不通過噴射器20噴射燃料的非噴射氣缸(所謂的后氣缸)來說， 如圖7D中的實(shí)線所示，入口壓力形成與由泵加壓供給導(dǎo)致的壓力變化分量 相同的壓力波形。此時(shí)，在非噴射氣缸中，入口壓力中的壓力變化(增大) 僅僅由壓力變化分量導(dǎo)致，該壓力變化分量由相對(duì)于未通過燃料泵加壓供 給燃料時(shí)的入口壓力的泵加壓供給導(dǎo)致。
當(dāng)噴射氣缸的入口壓力受到燃料泵ll的燃料加壓供給作用的影響時(shí)， 如上所述，可能出現(xiàn)噴射特性數(shù)據(jù)(噴射開始點(diǎn)、噴射結(jié)束點(diǎn)等的數(shù)據(jù)) 的計(jì)算精度(準(zhǔn)確性)的降低。
因此，在該實(shí)施例中，當(dāng)噴射器20將燃料噴射到氣缸中時(shí)，通過噴射 氣缸中的壓力傳感器20a測(cè)量的壓力通過燃料泵ll的燃料加壓供給導(dǎo)致的 壓力變化分量(由泵加壓供給導(dǎo)致的壓力變化分量)進(jìn)行校正，并且根據(jù) 校正后的壓力值計(jì)算噴射特性數(shù)據(jù)?；谄渲袊娚淦?0沒有噴射燃料的非 噴射氣缸中的壓力傳感器20a測(cè)量的壓力來計(jì)算泵加壓供給導(dǎo)致的壓力變 化分量。
圖8A是流程圖，示出了校正燃料壓力的處理過程。該處理過程以特定 曲柄角間隔或特定時(shí)間間隔(例如20微秒的間隔)順序進(jìn)行。該處理過程 可以作為圖4所示的處理的步驟S21中的壓力檢測(cè)過程的一部分進(jìn)行。
在圖8A中，在步驟S31中，讀取壓力傳感器20a的輸出信號(hào)，以檢測(cè)當(dāng) 時(shí)的燃料壓力。此時(shí)，尤其是，在分別具有安裝于其上的壓力傳感器20a的 所有氣缸(在該實(shí)施例中，#1到#4的所有氣缸)中，通過壓力傳感器20a的 輸出信號(hào)檢測(cè)每個(gè)氣缸的燃料壓力。
在隨后的步驟S32中，計(jì)算未通過燃料泵ll加壓供給燃料時(shí)的燃料壓力 (此后稱為"燃料非加壓供給壓力P1")。該處理過程是檢測(cè)燃料泵ll將要 加壓供給燃料之前的燃料壓力的處理過程，并且該處理過程的細(xì)節(jié)在圖8B 中示出。
在圖8B中，在步驟S41中，判斷燃料泵ll現(xiàn)在是否加壓供給燃料。當(dāng)燃 料泵ll未加壓供給燃料時(shí)，該處理過程前進(jìn)到步驟S42，并且基于壓力傳感 器20a測(cè)量的壓力值計(jì)算燃料非加壓供給壓力Pl。此時(shí)，理想的是，以如下 方式獲得燃料非加壓供給壓力P1，以消除由噴射器20的燃料噴射導(dǎo)致的壓 力變化的影響(包括燃料噴射后的壓力變化)，也就是說，推薦在由燃料噴 射導(dǎo)致的壓力變化處于給定容許范圍內(nèi)的情況下計(jì)算燃料非加壓供給壓力 Pl。例如，推薦選擇所有氣缸中正在進(jìn)行燃料噴射的氣缸或者燃料噴射剛 剛完成的氣缸以外的氣缸作為目標(biāo)氣缸，并且基于通過目標(biāo)氣缸的壓力傳 感器20a測(cè)量的壓力值計(jì)算燃料非加壓供給壓力Pl 。
回到圖8A，在步驟S33中，基于通過非噴射氣缸的壓力傳感器20a測(cè)量 的壓力值計(jì)算非噴射氣缸的燃料壓力(此后稱為"非噴射氣缸壓力P2")。 通過供給到多個(gè)非噴射氣缸的各噴射器20的燃料壓力的平均值(由多個(gè)非 噴射氣缸中的壓力傳感器20a測(cè)量的壓力值的平均值)計(jì)算非噴射氣缸壓力 P2。然后，在步驟S34中，通過燃料非加壓供給壓力P1和非噴射氣缸壓力P2 之間的差值計(jì)算泵加壓供給導(dǎo)致的壓力變化分量AP (AP = P2-P1)。
接下來，在步驟S35中，基于此時(shí)由噴射氣缸的壓力傳感器20a測(cè)量的 壓力值計(jì)算噴射氣缸的燃料壓力(此后稱為"噴射氣缸壓力P3")。在步驟 S36中，通過壓力變化分量AP校正噴射氣缸壓力P3，以計(jì)算校正后的壓力 P4 (P4 = P3- AP)。校正后的壓力P4用于學(xué)習(xí)處理(見圖5A-5D)等。
在該實(shí)施例中，步驟S31， S35對(duì)應(yīng)于"第一壓力檢測(cè)裝置"，步驟S32 到S34對(duì)應(yīng)于"第二壓力檢測(cè)裝置"，步驟S36對(duì)應(yīng)于"噴射壓力計(jì)算裝置"。
參考圖7描述校正燃料壓力的過程，在時(shí)間tl0處，計(jì)算燃料非加壓供 給壓力P1，并且在燃料泵ll開始加壓供給燃料時(shí)的時(shí)間tll之后順序地計(jì)算 壓力P2到P4。換句話說，例如，在時(shí)間tl2處，計(jì)算非噴射氣缸壓力P2，通 過壓力值P1和P2計(jì)算壓力變化分量AP，并且通過壓力變化分量AP校正噴 射氣缸壓力P3，由此計(jì)算出校正后的壓力P4。校正后的壓力P4的壓力變換 波形變成由圖10中的點(diǎn)劃線表示的壓力波形。根據(jù)該壓力波形，可以高精 度地計(jì)算噴射特性數(shù)據(jù)(例如噴射開始點(diǎn)和噴射結(jié)束點(diǎn)的數(shù)據(jù))。
當(dāng)觀察從燃料泵11到每個(gè)氣缸的噴射器20的燃料路徑時(shí)，對(duì)于每個(gè)氣 缸而言，燃料路徑長度(管道長度)是不同的。換句話說，如圖9所示，從 燃料泵ll到各氣缸(#1到#4)的燃料路徑長度L1， L2， L3和L4彼此不同。 這樣，在每個(gè)氣缸中用于通過噴射器20增大燃料壓力所需的時(shí)間彼此不同。 使得由燃料加壓供給導(dǎo)致壓力變化時(shí)的時(shí)間在各氣缸的噴射器20之間彼此 不同。例如，就氣缸#1和#2而言，因?yàn)長1〉L2，由安裝到第一氣缸(#1) 的噴射器20上的壓力傳感器20a對(duì)壓力增加的檢測(cè)晚于安裝到第二氣缸 (#2)的噴射器20上的壓力傳感器20a的檢測(cè)而進(jìn)行。
因此，在該實(shí)施例中，當(dāng)計(jì)算非噴射氣缸壓力P2 (在步驟S33中)時(shí)， 通過考慮從燃料泵到各氣缸之間的各氣缸噴射器的燃料路徑長度(L1到L4)
的差異消除噴射氣缸和非噴射氣缸之間的壓力增加時(shí)間的差異。更具體地 說，其可以在時(shí)間軸上前后變換順序獲得的燃料壓力數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)假設(shè) 氣缸#1為噴射氣缸而氣缸#2為非噴射氣缸時(shí)，非噴射氣缸#2的燃料壓力數(shù) 據(jù)通過這些氣缸之間的燃料路徑長度差(LI -L2)而延遲。相反，當(dāng)假設(shè) 氣缸#1為非噴射氣缸而氣缸#2為噴射氣缸時(shí)，噴射氣缸#2的燃料壓力數(shù)據(jù) 通過這些氣缸之間的燃料路徑長度差(LI -L2)而提前。這樣，在時(shí)間軸 上噴射氣缸中的燃料壓力(檢測(cè)壓力)可與非噴射氣缸中的燃料壓力(檢 測(cè)壓力)同步。
根據(jù)如上所述的該實(shí)施例，可獲得如下優(yōu)點(diǎn)。
由噴射氣缸中的壓力傳感器20a測(cè)量的壓力通過由燃料泵ll的燃料加 壓供給導(dǎo)致的壓力變化校正，并且基于校正測(cè)量壓力之后的壓力值計(jì)算噴
射特性數(shù)據(jù)。因此，可以在沒有任何由泵的燃料加壓供給導(dǎo)致的影響的情 況下高精度地獲得由燃料噴射導(dǎo)致的壓力變化。因此，可以高精度地獲得 噴射器20的噴射特性，并因此顯著提高與燃料噴射有關(guān)的控制精度。
基于成一體地安裝于噴射器20上的壓力傳感器20a的輸出檢測(cè)燃料壓 力。因此，可以在靠近噴射器20的噴射口21c的位置處檢測(cè)燃料壓力。因此， 當(dāng)燃料壓力通過燃料噴射變化(減少)時(shí)，可以在壓力變化衰減之前檢測(cè) 燃料的壓力變化，并因此可以高精度地獲得燃料噴射時(shí)的壓力變化。
順序地以小間隔(在該實(shí)施例中，以20微秒的間隔)獲得壓力傳感器 20a的輸出。也就是說，以如下方式獲得壓力傳感器20a的輸出，以使得通 過測(cè)量壓力繪出壓力變換波形的軌跡。因此，可以詳細(xì)地獲得通過燃料噴 射導(dǎo)致的壓力變化。
當(dāng)計(jì)算由燃料泵ll的燃料加壓供給導(dǎo)致的壓力變化分量(通過泵加壓 供給產(chǎn)生的壓力變化分量AP)時(shí)，基于燃料非加壓供給壓力(圖7中的P1) 和燃料加壓供給壓力(圖7中的P2)之間的差值計(jì)算泵加壓供給導(dǎo)致的壓力 變化分量AP，因此可以準(zhǔn)確地獲得壓力變化分量AP。因此，可以準(zhǔn)確地 計(jì)算與燃料噴射直接相關(guān)的壓力變化量，并因此可以提高噴射特性的計(jì)算 精度。
通過非噴射氣缸(所謂的后氣缸)的噴射器20中的燃料壓力計(jì)算燃料 加壓供給壓力(圖7中的P2)。因此，可以與噴射氣缸中的燃料噴射同步、
高精度地獲得泵加壓供給產(chǎn)生的壓力變化分量。
當(dāng)計(jì)算非噴射氣缸壓力P2和噴射氣缸壓力P3時(shí)，考慮了從燃料泵ll到 噴射氣缸的噴射器20的燃料路徑長度和從燃料泵11到非噴射氣缸的噴射器 20的燃料路徑長度之間的差異。因此，可以提高由泵加壓供給產(chǎn)生的壓力 變化分量AP的計(jì)算精度。
通過供給到多個(gè)非噴射氣缸的各噴射器20的燃料壓力的平均值來計(jì)算 分噴射氣缸壓力P2。因此，可以消除多個(gè)非噴射氣缸中燃料壓力的變化， 并因此高精度地計(jì)算由泵加壓供給產(chǎn)生的壓力變化分量AP。
在噴射器20的燃料噴射和燃料噴射后的壓力變化處于允許水平范圍內(nèi) 的情況下計(jì)算燃料非加壓供給壓力P1。因此，即使在燃料噴射之后壓力變化繼續(xù)，也可以在不受壓力變化的任何影響的情況下高精度地計(jì)算燃料非 加壓供給壓力P1。
根據(jù)壓力傳感器20a撿測(cè)的壓力，可以高精度地計(jì)算通過噴射器20獲得 的作為噴射特性數(shù)據(jù)的實(shí)際噴射開始點(diǎn)、實(shí)際噴射結(jié)束點(diǎn)、噴射率、噴射 率的變化速度、最大噴射率。這樣，由于噴射器20的個(gè)體差異和長期變化 等所導(dǎo)致的噴射特性的偏差可以被準(zhǔn)確地獲取。例如，可以基于噴射特性 數(shù)據(jù)判斷噴射器20和壓力傳感器20a是否異常(故障)。
噴射特性數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)值存儲(chǔ)在備用存儲(chǔ)器(EEPROM32等)中，并 且該學(xué)習(xí)值用于燃料噴射控制。因此，當(dāng)由噴射器20等的個(gè)體差異和長期 變化導(dǎo)致特性中的偏差時(shí)，可以在燃料噴射控制中適當(dāng)?shù)叵商匦灾械?偏差導(dǎo)致的穩(wěn)定控制誤差。
接下來將描述第二實(shí)施例。與第一實(shí)施例重復(fù)的部分將被簡化描述， 并且將主要描述兩個(gè)實(shí)施例之間的不同點(diǎn)。圖l中所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和噴射器 20的結(jié)構(gòu)與圖2中所示的相同。壓力傳感器20a成一體地安裝于噴射器20上 并基于壓力傳感器20a的輸出檢測(cè)燃料壓力。
本實(shí)施例采用基于壓力變化數(shù)據(jù)來計(jì)算噴射器20的噴射特性的結(jié)構(gòu)， 其中所述壓力變化數(shù)據(jù)為噴射氣缸中的燃料壓力和非噴射氣缸中的燃料壓 力之間的差值。
圖10是流程圖，示出了校正燃料壓力的處理過程。代替圖8A和8B中的 上述處理，該處理過程通過ECU30進(jìn)行。
在步驟S51中，讀取壓力傳感器20a的輸出信號(hào)，以檢測(cè)此時(shí)的燃料壓 力。在隨后的步驟S52中，基于通過非噴射氣缸的壓力傳感器20a測(cè)量的壓 力值計(jì)算非噴射氣缸壓力P2。
當(dāng)計(jì)算非噴射氣缸壓力P2時(shí)，與圖8A中的步驟S33—樣，通過供給到 多個(gè)非噴射氣缸的各噴射器20的燃料壓力的平均值(由多個(gè)非噴射氣缸中 的壓力傳感器20a測(cè)量的壓力值的平均值)計(jì)算非噴射氣缸壓力P2。此時(shí)， 與圖8A中的步驟S33—樣，理想的是，通過考慮各氣缸之間從燃料泵到噴 射器的燃料路徑長度的差異來消除噴射氣缸和非噴射氣缸之間的壓力增加
時(shí)間的差異。更具體地說，其可以在時(shí)間軸上前后變換順序獲得的燃料壓 力數(shù)據(jù)。
然后，在步驟S53中，基于通過噴射氣缸的壓力傳感器20a測(cè)量的壓力 值來計(jì)算噴射氣缸壓力P3。最后，在步驟S54中，通過非噴射氣缸壓力P2 校正噴射氣缸壓力P3，以計(jì)算校正后的壓力P4 (P4 = P3-P2)。校正后的壓 力P4用于學(xué)習(xí)處理(圖4)等。
在該實(shí)施例中，分別地，步驟S51和S53對(duì)應(yīng)于"噴射氣缸壓力檢測(cè)裝 置"，而步驟S51和S52對(duì)應(yīng)于"非噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置"。
下面將參考圖7描述該實(shí)施例中校正燃料壓力的過程。圖7是已經(jīng)在第 一實(shí)施例中描述過的時(shí)序圖，并且時(shí)間tl0到tl2已經(jīng)被描述。然而，在該實(shí) 施例中，不必計(jì)算時(shí)間tlO處的燃料非加壓供給壓力Pl和計(jì)算時(shí)間tl2處的泵 加壓供給的壓力變化分量AP。
在圖7中，在作為燃料泵11開始加壓供給燃料時(shí)的時(shí)間的時(shí)間111之后， 例如，在時(shí)間tl2處，計(jì)算非噴射氣缸壓力P2和噴射氣缸壓力P3，用噴射氣 缸壓力P3減去非噴射氣缸壓力P2，從而計(jì)算出校正后的壓力P4。校正后的 壓力P4的壓力變換波形變成由圖7C中的點(diǎn)劃線表示的壓力波形。根據(jù)該壓 力波形，可以高精度地計(jì)算噴射特性數(shù)據(jù)(例如噴射開始點(diǎn)和噴射結(jié)束點(diǎn) 的數(shù)據(jù))。
然而，在該實(shí)施例中，與第一實(shí)施例不同，沒有計(jì)算燃料非加壓供給 壓力P1。通過"噴射氣缸壓力P3 —非噴射氣缸壓力P2"獲得的校正后的壓 力P4為不具有絕對(duì)壓力水平的數(shù)值，g卩，相對(duì)于燃料噴射前的"0"值在燃 料噴射之后變化的相對(duì)值。然而，該實(shí)施例與第一實(shí)施例的相同之處在于 可以獲得與噴射開始/結(jié)束以及噴射率的變化相對(duì)應(yīng)的壓力變換波形。因 此，如上所述，可以以相同的方式計(jì)算噴射特性數(shù)據(jù)，例如噴射開始點(diǎn)、 噴射結(jié)束點(diǎn)和獲得最大噴射率時(shí)的點(diǎn)。
如上所述，同樣在第二實(shí)施例中，可以不受到由泵的燃料加壓供給產(chǎn) 生的任何影響的情況下高精度地獲得由燃料噴射導(dǎo)致的壓力變化。因此， 可以高精度地獲得噴射器20的噴射特性，并顯著提高燃料噴射的控制精度。
本發(fā)明并不局限于如上所述的實(shí)施例，而是可以例如以下述方式進(jìn)行。 (1) 第一實(shí)施例采用了以下構(gòu)造，其中當(dāng)燃料非加壓供給壓力和燃料 加壓供給壓力之間的差異的壓力變化量(泵加壓供給的壓力變化分量AP) 被計(jì)算時(shí)，不僅僅通過噴射氣缸的噴射器20中的燃料壓力、而且通過后氣 缸的非噴射氣缸噴射器20中的燃料壓力來計(jì)算燃料加壓供給壓力(圖7中的 P2)。這種構(gòu)造可以被改變。例如，對(duì)同一氣缸(噴射氣缸)而言，計(jì)算燃 料非加壓供給壓力和燃料加壓供給壓力，并且基于這些壓力之間的差值來 計(jì)算壓力變化量。更具體地說，當(dāng)對(duì)于將獲得其噴射特性數(shù)據(jù)的氣缸而言 特定的噴射停止條件成立時(shí)，通過噴射器20進(jìn)入氣缸的燃料噴射停止，并 且當(dāng)燃料噴射停止以及通過燃料泵加壓供給燃料時(shí)，計(jì)算燃料加壓供給壓 力。
換句話說，當(dāng)未噴射燃料(燃料切斷)時(shí)，由燃料噴射導(dǎo)致的壓力變 化未出現(xiàn)，因此如果出現(xiàn)壓力變化，該壓力變化由燃料泵ll的燃料加壓供 給導(dǎo)致。因此，可以正確地計(jì)算燃料加壓供給壓力。在這種構(gòu)造的情況下， 對(duì)于每個(gè)燃料壓力水平而言，獲得在未噴射燃料時(shí)的多個(gè)燃料加壓供給壓 力。當(dāng)燃料噴射時(shí)，可以通過選擇性地使用同一燃料壓力水平(例如，同 一目標(biāo)壓力)的燃料加壓供給壓力來計(jì)算壓力變化量(由泵加壓供給產(chǎn)生 的壓力變化分量AP)。
如上所述，在對(duì)同一氣缸計(jì)算燃料加壓供給壓力和燃料非加壓供給壓 力的構(gòu)造中，可以在不考慮各氣缸之間的燃料路徑長度的差異的情況下高 精度地計(jì)算壓力變化量(壓力變化分量AP)。
(2) 僅僅對(duì)于特定的氣缸而言，基于噴射特性數(shù)據(jù)進(jìn)行噴射器20的噴 射特性數(shù)據(jù)的計(jì)算和學(xué)習(xí)值(噴射校正系數(shù)等)的計(jì)算。在這種情況下， 當(dāng)僅僅對(duì)特定的氣缸進(jìn)行學(xué)習(xí)處理時(shí)，也可以根據(jù)學(xué)習(xí)處理的結(jié)果校正(更 新)其它氣缸的噴射校正系數(shù)等。
(3) 在上述實(shí)施例中，壓力傳感器20a安裝于噴射器20的燃料吸入口 處，但是除了這種構(gòu)造外，也可采用下述構(gòu)造。簡而言之，可以將壓力傳 感器20a沿從共軌12到噴射器20的噴射口的燃料通道中的燃料流動(dòng)方向安 裝于共軌12的燃料出口的下游側(cè)。例如，壓力傳感器20a位于連接共軌12和 噴射器20的管道14的中間。可替換地，壓力傳感器20a設(shè)置于共軌12和管道 14的連接部分12a中。在這種情況下，理想的是，壓力傳感器20a沿燃料流
動(dòng)方向設(shè)置在燃料脈動(dòng)減小裝置(孔等)的下游，該傳感器20a位于連接部 分12a中?？商鎿Q地，壓力傳感器20a位于設(shè)置在噴射器20中的燃料通道中 (例如，靠近圖2中的噴射口21c)。
(4) 燃料壓力傳感器的數(shù)量可以任意確定，例如，對(duì)一個(gè)氣缸的燃料 通道而言，可以設(shè)置兩個(gè)或更多燃料壓力傳感器。在上述實(shí)施例中，為每 個(gè)氣缸設(shè)置壓力傳感器20a。然而，僅僅為一部分氣缸(例如一個(gè)氣缸)設(shè)
置壓力傳感器，并且基于傳感器輸出的估計(jì)值可用于其它氣缸。
(5) 可以設(shè)置用于測(cè)量共軌12中的壓力的共軌壓力傳感器，并且可基
于共軌壓力傳感器的輸出計(jì)算通過燃料泵ll加壓供給燃料時(shí)的壓力變化 量。換句話說，可以通過常規(guī)共軌式燃料噴射系統(tǒng)中采用的共軌壓力傳感 器來檢測(cè)加壓供給燃料時(shí)的變化壓力。在這種情況下，基于共軌壓力傳感 器的輸出計(jì)算當(dāng)燃料泵ll加壓供給燃料時(shí)導(dǎo)致的壓力變化量(壓力變化分 量AP)。
(6) 可以使用壓電驅(qū)動(dòng)噴射器代替圖2中所示的電磁驅(qū)動(dòng)噴射器。還 可以使用不導(dǎo)致壓力泄漏的燃料噴射器，例如不使用指令室Cd的直動(dòng)噴射 器，以傳遞驅(qū)動(dòng)動(dòng)力(例如，近年來開發(fā)出來的直動(dòng)壓電噴射器)。當(dāng)使用 直動(dòng)噴射器時(shí)，噴射率可以很容易地控制。
(7) 燃料噴射器可以為通過針閥打開或關(guān)閉其噴射口的閥或者為外開闊。
(8) 盡管已經(jīng)在上述實(shí)施例中描述了以"20微秒"的間隔順序獲得壓 力傳感器20a的傳感器輸出的構(gòu)造，但獲取傳感器輸出的間隔可以在能夠捕 獲上述壓力變化趨勢(shì)的范圍內(nèi)適當(dāng)改變。然而，根據(jù)發(fā)明人所做的試驗(yàn)， 小于"50微秒"的間隔是有效的。
(9) 根據(jù)應(yīng)用等可以適當(dāng)?shù)馗淖儗⒈豢刂频陌l(fā)動(dòng)機(jī)類型和系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)。例如，本發(fā)明也可以同樣的方式用于火花點(diǎn)火型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(尤其是， 直噴式發(fā)動(dòng)機(jī))。直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)設(shè)有存儲(chǔ)高壓狀態(tài)燃料
(汽油)的輸送管。燃料從燃料泵加壓供給到該輸送管，并且輸送管中的 高壓燃料被噴射并供給到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。在該系統(tǒng)中，輸送管相當(dāng)于蓄 壓容器。
根據(jù)本發(fā)明的裝置和系統(tǒng)不僅可以用于直接將燃料噴射到氣缸中的燃 料噴射器的燃料噴射壓力的控制，而且可以用于將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣 通道或排氣通道中的燃料噴射器的燃料噴射壓力的控制。目標(biāo)燃料噴射器
不僅僅局限于圖2中所示實(shí)例的噴射器，而是可以為任意類型的閥。當(dāng)上述 實(shí)施例中的構(gòu)造以這種方式變化時(shí)，優(yōu)選的是，上述不同類型的處理(程 序)的細(xì)節(jié)可以根據(jù)實(shí)際構(gòu)造變化為適當(dāng)?shù)淖罴涯Ｊ健?br>
(10)在上述實(shí)施例及其變型中，可以想象，可以使用各種軟件(程 序)。然而，相同的功能也可通過例如專用電路的硬件實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1. 一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制器，其適用于蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)，該蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)包括用于蓄積并保持高壓燃料的蓄壓容器(12)、用于向蓄壓容器(12)加壓供給燃料的燃料泵(11)以及用于噴射蓄積在蓄壓容器(12)中的高壓燃料的燃料噴射器(20)，該燃料噴射控制器包括第一壓力檢測(cè)裝置(20a，30)，其順序地檢測(cè)燃料噴射器(20)噴射燃料時(shí)變化的燃料壓力；第二壓力檢測(cè)裝置(20a，30)，其順序地檢測(cè)燃料泵(11)加壓供給燃料時(shí)變化的燃料壓力；噴射壓力計(jì)算裝置(30)，其在燃料噴射器(20)噴射燃料時(shí)通過第二壓力檢測(cè)裝置的檢測(cè)值校正第一壓力檢測(cè)裝置的檢測(cè)值，從而計(jì)算出噴射壓力；以及噴射特性計(jì)算裝置(30)，其基于由噴射壓力計(jì)算裝置計(jì)算的噴射壓力計(jì)算燃料噴射器(20)的噴射特性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制器，其特征在于， 第一壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)檢測(cè)位于從蓄壓容器(12)到燃料噴射器(20)的噴射口 (21c)的燃料通道(14)中的蓄壓容器(12)的燃料出 口的下游的燃料壓力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制器，其特征在于，還包括 燃料壓力傳感器(20a)，其設(shè)置在位于從蓄壓容器(12)到燃料噴射器(20)的噴射口 (21c)的燃料通道(14)中的蓄壓容器(12)的燃料出 口的下游，其中所述第一壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)基于所述燃料壓力傳感器的輸出檢 測(cè)噴射燃料時(shí)變化的燃料壓力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制器，其特征在于， 所述第二壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)包括用于計(jì)算作為燃料泵(11)未加壓供給燃料時(shí)的燃料壓力的燃料非加 壓供給壓力的裝置(30);用于計(jì)算作為燃料泵(11)加壓供給燃料時(shí)的燃料壓力的燃料加壓供 給壓力的裝置(30);以及用于通過燃料非加壓供給壓力和燃料加壓供給壓力之間的差值計(jì)算燃料泵(11)加壓供給燃料時(shí)導(dǎo)致的壓力變化量的裝置(30)，并且所述噴射壓力計(jì)算裝置(30)通過所述壓力變化量校正第一壓力檢測(cè) 裝置的檢測(cè)值，以計(jì)算出噴射壓力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴射控制器，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)為具有為每個(gè)氣缸配置的多個(gè)燃料噴射器(20)的多缸內(nèi)燃機(jī)，所述燃料噴射器以預(yù)定的順序噴射燃料，所述燃料噴射控制器還包 括用于檢測(cè)供給到未進(jìn)行燃料噴射的非噴射氣缸的燃料噴射器(20)中 的燃料的壓力的裝置(20a， 30)，其中所述第二壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)通過供給到所述非噴射氣缸的 燃料噴射器(20)中的燃料的壓力計(jì)算燃料加壓供給壓力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料噴射控制器，其特征在于， 所述第二壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)在考慮了從燃料泵(11)到測(cè)量噴射氣缸的燃料壓力的位置的燃料路徑長度(L)與從燃料泵(11)到測(cè)量非 噴射氣缸的燃料壓力的位置的燃料路徑長度(L)之間的差異的情況下計(jì)算 燃料加壓供給壓力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴射控制器，其特征在于， 所述第二壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)通過供給到多個(gè)非噴射氣缸的相應(yīng)燃料噴射器(20)中的燃料的壓力的平均值計(jì)算燃料加壓供給壓力。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴射控制器，其特征在于， 所述第二壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)計(jì)算同一氣缸的燃料非加壓供給壓力和燃料加壓供給壓力并通過這些壓力之間的差值計(jì)算壓力變化量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料噴射控制器，其特征在于， 當(dāng)特定的噴射停止條件成立時(shí)，燃料噴射器(20)停止噴射燃料，以呈現(xiàn)非燃料噴射，以及所述第二壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)計(jì)算在非燃料噴射和燃料泵(11) 加壓供給燃料的情況下的燃料加壓供給壓力。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴射控制器，其特征在于， 所述第二壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)在燃料噴射器(20)噴射燃料時(shí)和 噴射燃料后導(dǎo)致的壓力變化處于可容許范圍內(nèi)的情況下計(jì)算燃料非加壓供 給壓力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制器，其特征在于， 所述第二壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)檢測(cè)位于從蓄壓容器(12)到燃料噴射器(20)的噴射口 (21c)的燃料通道(14)中的蓄壓容器(12)的燃 料出口的下游的燃料壓力。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制器，其特征在于，還包括 燃料壓力傳感器(20a)，其設(shè)置在位于從蓄壓容器(12)到燃料噴射器(20)的噴射口 (21c)的燃料通道(14)中的蓄壓容器(12)的燃料出 口的下游，其中所述第二壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)基于所述燃料壓力傳感器的輸出檢 測(cè)燃料泵(11)加壓供給燃料時(shí)變化的燃料壓力。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制器，其特征在于，還包括 用于檢測(cè)蓄壓容器(12)中的壓力的容器壓力檢測(cè)傳感器，其中 所述第二壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)基于所述容器壓力檢測(cè)傳感器的輸出檢測(cè)燃料泵(11)加壓供給燃料時(shí)變化的燃料壓力。
14. 一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制器，其適用于蓄壓式燃料噴射系 統(tǒng)，該蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)包括用于蓄積并保持高壓燃料的蓄壓容器(12)、 用于向蓄壓容器(12)加壓供給燃料的燃料泵(11)以及設(shè)置在多缸內(nèi)燃 機(jī)的每個(gè)氣缸中并噴射蓄積在蓄壓容器(12)中的高壓燃料的燃料噴射器(20)，該燃料噴射控制器包括噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)，其順序地檢測(cè)燃料噴射器(20) 在噴射氣缸中噴射燃料時(shí)變化的燃料壓力；非噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置(20a， 30)，其順序地檢測(cè)燃料泵(11)在 不是噴射氣缸的非噴射氣缸中加壓供給燃料時(shí)沒有變化或具有很小變化的 燃料壓力；以及噴射特性計(jì)算裝置(30)，其基于壓力變化數(shù)據(jù)計(jì)算燃料噴射器(20) 的噴射特性，所述壓力變化數(shù)據(jù)為噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)的燃料壓力 與非噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)的燃料壓力之間的差值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃料噴射控制器，其特征在于， 所述噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置和所述非噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)位于從蓄壓容器(12)到燃料噴射器(20)的噴射口 (21c)的燃料通道(14) 中的蓄壓容器(12)的燃料出口的下游的燃料壓力。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃料噴射控制器，其特征在于，還包括 燃料壓力傳感器(20a)，其設(shè)置在位于從蓄壓容器(12)到燃料噴射器(20)的噴射口 (21c)的燃料通道(14)中的蓄壓容器(12)的燃料出 口的下游，其中所述噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置和所述非噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置基于所述 燃料壓力傳感器的輸出檢測(cè)噴射氣缸中的燃料壓力和非噴射氣缸中的燃料 壓力。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃料噴射控制器，其特征在于， 所述非噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置在考慮了從燃料泵(11)到檢測(cè)噴射氣缸的燃料壓力的位置的燃料路徑長度(L)與從燃料泵(11)到檢測(cè)非噴射 氣缸的燃料壓力的位置的燃料路徑長度(L)之間的差異的情況下計(jì)算非噴 射氣缸中的燃料壓力。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的燃料噴射控制器，其特征在于，所述非噴射氣缸壓力檢測(cè)裝置通過多個(gè)非噴射氣缸中的燃料壓力的平 均值計(jì)算非噴射氣缸中的壓力。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的燃料噴射控制器，其特征在于，所述噴射特性計(jì)算裝置計(jì)算通過燃料噴射器獲取的燃料噴射器的實(shí)際 燃料噴射開始點(diǎn)、實(shí)際噴射結(jié)束點(diǎn)、與單位時(shí)間的燃料噴射量對(duì)應(yīng)的噴射 率、噴射率的變化速度、最大噴射率以及與這些參數(shù)有關(guān)的相關(guān)數(shù)據(jù)中的 至少一個(gè)，以作為所述噴射特性。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的燃料噴射控制器，其特征在 于，還包括學(xué)習(xí)裝置(30)，其用于將通過噴射特性計(jì)算裝置計(jì)算的噴射特性作為 學(xué)習(xí)值存儲(chǔ)在通過使用學(xué)習(xí)值進(jìn)行燃料噴射控制的存儲(chǔ)裝置中。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制器，其適用于蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)，該蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)包括用于蓄積并保持高壓燃料的共軌(12)；用于向共軌(12)加壓供給燃料的燃料泵(11)；以及用于噴射蓄積并保持在共軌(12)中的高壓燃料的噴射器(20)。壓力傳感器(20a)設(shè)置在噴射器(20)的燃料吸入口處。ECU(30)順序地檢測(cè)噴射器(20)噴射燃料時(shí)變化的燃料壓力并且順序地檢測(cè)燃料泵(11)加壓供給燃料時(shí)變化的燃料壓力。當(dāng)噴射器(20)噴射燃料時(shí)，ECU(30)通過這些壓力的檢測(cè)值計(jì)算出噴射壓力并基于噴射壓力計(jì)算出噴射器(20)的噴射特性。
文檔編號(hào)F02M47/00GK101377180SQ20081021115
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者中田謙一郎, 李儒龍, 石塚康治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝