CN102287289B - 燃料压力波形检测器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃料压力波形检测器，所述燃料压力波形检测器具有用于在一个燃烧周期期间执行多级燃料喷射时利用燃料压力传感器(20)获取多级喷射压力波形(W)的检测波形获取单元。模型波形存储器(30)存储执行单个燃料喷射时的基准模型压力波形(CALn)。波形提取单元通过从多级喷射压力波形(W)中减去基准模型压力波形(CALn)来提取由于对象燃料喷射而产生的压力波形。校正单元(30)校正基准模型压力波形(CALn)以使得其衰减程度随着对象燃料喷射的燃料喷射时间段(Tqn)更长而变得更大。

Description

燃料压力波形检测器

技术领域

本发明涉及检测指示燃料压力变化的燃料压力波形的燃料压力波形检测器，该燃料压力变化是由通过内燃机的燃料喷射器的燃料喷射而引起的。

背景技术

检测诸如燃料喷射开始时刻、燃料喷射量等燃料喷射状况以精确地控制内燃机的输出扭矩和排放是重要的。JP-2010-3004A(US-2009/0319157A1)和JP-2009-57924A(US-2009/0063013A1)描述了检测燃料压力变化的燃料压力传感器，从而检测实际的燃料喷射状况，该燃料压力变化是由于燃料喷射而在燃料供应通道中引起的。

例如，通过检测燃料喷射***中的燃料压力由于燃料喷射而开始下降时的时刻来检测实际的燃料喷射开始时刻。通过检测燃料压力由于燃料喷射而下降来检测实际的燃料喷射量。如上所述，如果检测出实际的燃料喷射条件，则能够基于所检测的燃料喷射条件精确地控制燃料喷射条件。

在一个燃烧周期期间执行多级喷射的情况下，应该注意以下问题。图5B示出了在执行多级喷射时由燃料压力传感器检测的波形(多级喷射波形)“W”。在该波形“W”中，与第n次燃料喷射相对应的该波形的部分(参照由图5B中的虚线包围的部分)和与第m次(m＝n-1)燃料喷射相对应的波形(参照图5D中由虚线包围的部分)的滞后效应(aftereffect)重叠。

在JP-2010-3004A中，如图5D所示，提前计算仅与第m次燃料喷射相对应的模型波形“CALn-1”并且进行存储。然后，如图5E所示，从所检测的波形“W”中减去模型波形“CALn-1”以获取仅与第n次燃料喷射相对应的波形“Wn”。图5F示出了该波形“Wn”。

然而，根据本发明人的经验，即使从所检测的波形“W”中简单地减去模型波形“CALn-1”，也不能以高精度获取波形“Wn”。

发明内容

鉴于以上问题做出本发明，并且本发明的目的在于提供一种燃料压力波形检测器，其能够以高精度从由于多级喷射而产生的燃料压力波形中提取由于第二或者后续燃料喷射而产生的波形。

该燃料压力波形检测器应用于燃料喷射***，该燃料喷射***包括将燃料经由燃料喷射孔喷射至内燃机中的燃料喷射器，以及检测由于通过燃料喷射器的燃料喷射而引起的燃料供应通道中的燃料压力的变化的燃料压力传感器。

该检测器具有用于在内燃机的一个燃烧周期期间执行多级燃料喷射时利用燃料压力传感器获取多级喷射压力波形的检测波形获取装置。该检测器还包括用于存储在执行对象燃料喷射之前执行先前燃料喷射时的基准模型压力波形的模型波形存储装置。该检测器还包括用于通过从多级喷射压力波形中减去基准模型压力波形来提取由于对象燃料喷射而产生的压力波形的波形提取装置；以及用于校正基准模型压力波形以使得其衰减程度随着对象燃料喷射的燃料喷射时间段更长而变得更大的校正装置。

本发明人进行了以下试验1和试验2以确认如图5A到图5F所示通过从所检测的压力波形“W”中减去模型压力波形“CALn-1”获取的所提取波形“Wn”的精度。

在试验1中，获取在多级燃料喷射的情况下所检测的压力波形“W”(参照图9B)。然后，仅执行第n次燃料喷射以获取所检测的波形“W0n”(参照图9C)。从所检测的波形“W”中减去所检测的压力波形“W0n”以提取如图9D所示的波形“W0n-1”。

然而，根据发明人的研究，如图9E所示，显然，压力波形“W0n-1”与代表第(n-1)次燃料喷射的模型压力波形“CALn-1”在以下方面不同。即，与第n次和后续燃料喷射相对应的压力波形“W0n-1”的幅度“A1”小于模型压力波形“CALn-1”的幅度“A2”。

而且，根据试验2，显然，随着第n次燃料喷射的燃料喷射时间段“Tqn”更长，所检测的波形“W0n-1”的幅度“A1”变得更小。

图10所示为试验2的试验结果的曲线图。在该曲线图中，实线分别代表燃料压力200MPa，140MPa，80MPa，40MPa。

如图10所示，与供应燃料压力无关，随着第n次燃料喷射的燃料喷射时间段“Tqn”更长，所检测的波形“W0n-1”的幅度“A1”变得更小。如果第n次燃料喷射的燃料喷射时间段为零，则幅度比值A1/A2为1.0。换句话说，由于第n次燃料喷射，所检测的波形“W0n-1”的幅度“A1”变得更小。

根据本发明人的研究，上述现象按照如下发生。燃料压力波在燃料供应通道中朝向燃料喷射器的燃料喷射孔传输。传输中的燃料压力波的一部分在燃料喷射孔周围的位置被反射并且朝向燃料压力传感器传输。由于所反射的燃料压力波，在由燃料压力传感器检测的燃料压力波形中生成滞后效应。该燃料压力波形的滞后效应由图6C和6D中的渐近线“k1”和“k2”代表。在燃料喷射孔由阀主体关闭以停止燃料喷射时，喷射孔周围的燃料的反射程度增加并且压力波的幅度增加。

同时，在燃料喷射孔由阀主体打开以喷射燃料时，燃料的反射程度下降。因而，燃料压力波的幅度下降。随着阀打开时间段更长，燃料的反射量下降更大并且压力波的幅度下降更大。

基于以上试验1和试验2以及发明人的研究做出本发明。即，如图5A至图5F所示，波形提取装置通过从多级喷射压力波形“W”中减去与第(n-1)次燃料喷射相对应的基准模型压力波形“CALn-1”，来提取由于对象燃料喷射(第n次燃料喷射)而产生的压力波形“Wn”。根据第n次燃料喷射的燃料喷射时间段“Tqn”来校正模型波形“CALn-1”的衰减系数“k”。随着第n次燃料喷射的燃料喷射时间段“Tqn”更长，衰减系数“k”变得更大。

因此，由于模型波形“CALn-1”能够变得接近于通过从多级喷射压力波形“W”中减去波形“W0n”而获取的实际检测的波形“W0n-1”，因此能够高精度地从所检测的多级喷射压力波形“W”中提取由于第n次燃料喷射而产生的压力波形“Wn”。

附图说明

通过以下参照附图进行的描述，本发明的其它目的、特征和优点将变得更加清楚，附图中类似的部件由类似的附图标记指代，并且在附图中：

图1所示为根据本发明第一实施例的其上应用有燃料压力检测器的燃料喷射***的结构图；

图2所示为根据第一实施例的燃料喷射控制的流程图；

图3所示为根据第一实施例的用于基于由燃料压力传感器检测的检测压力检测燃料喷射条件的过程的流程图；

图4A至图4C是示出在单级喷射的情况下由燃料压力传感器检测的压力波形与喷射速率的波形之间关系的时间图；

图5A至图5F是用于解释图3的步骤S23中的压力波补偿过程的时间图；

图6A至图6E是用于解释图3的步骤S23中的压力波补偿过程的时间图；

图7所示为图3的步骤S23中的压力波补偿过程的流程图；

图8是示出衰减系数“k”的校正值“c”与燃料喷射时间段“Tq”之间关系的曲线图；

图9A至图9E是示出本发明人进行的试验1的结果的时间图；以及

图10是示出本发明人进行的试验2的结果的曲线图。

具体实施方式

以下，将描述根据本发明的燃料压力波形检测器的实施例。将燃料压力波形检测器应用于具有四个汽缸#1-#4的内燃机(柴油机)。

图1是示出燃料喷射器10、燃料压力传感器20、电子控制单元(ECU)30等的示意图。在包括燃料喷射器10的燃料喷射***中，通过高压泵41泵送燃料箱40中包含的燃料并且累积在共轨42中以经由高压管43供应到燃料喷射器10。

燃料喷射器10包括主体11、针(阀主体)12、电磁螺线管(致动器)13等。在主体11中具有高压通道11a。从共轨42供应的燃料流经高压通道11a并且经由喷射孔11b喷射到燃烧室(未示出)中。将流经高压通道11a的燃料的一部分引入到形成在主体11中的背压(back-pressure)室11c中。背压室11c的泄漏端口11d由通过电磁螺线管13驱动的控制阀14打开/关闭。针12沿关闭喷射孔11b的方向接收来自弹簧15的偏置力以及背压室11c中的燃料压力。而且，针12沿打开喷射孔11b的方向接收来自累积在贮存(sac)部分11f中的燃料的偏置力。

检测燃料压力的燃料压力传感器20设置在共轨42和喷射孔11b之间的燃料供应通道中，例如在高压管43或者高压通道11a中。在图1所示的本实施例中，燃料压力传感器20设置于高压管43和主体11之间的连接部分。可选地，如图1中的虚线所示，燃料压力传感器20可设置于主体11。对于#1-#4燃料喷射器10中的每一个设置燃料压力传感器20。

以下将描述燃料喷射器10的操作。在电磁螺线管13未加电时，控制阀14由弹簧16偏置以关闭泄漏端口11d。从而，背压室11c中的燃料压力增加，以使得针12关闭喷射孔11b。同时，在电磁螺线管13加电时，控制阀14抵抗弹簧16以打开泄漏端口11d。然后，背压室11c中的燃料压力下降以打开喷射孔11b，从而将燃料从喷射孔11b喷射到燃烧室中。

应该注意，在电磁螺线管13加电并且执行燃料喷射时，将从高压通道11a引入到背压室11c中的燃料经由泄漏端口11d释放到低压通道11e中。即，在燃料喷射期间，高压通道11a中的燃料总是经由背压室11c释放到低压通道11e中。

ECU 30控制电磁螺线管13以驱动针12。例如，ECU 30计算包括燃料喷射开始时刻、燃料喷射结束时刻和燃料喷射量等的目标燃料喷射条件。然后，ECU 30驱动电磁螺线管13以获取该目标燃料喷射条件。

参照图2所示的流程图，以下将描述用于驱动电磁螺线管13的控制处理。

在步骤S11中，ECU 30读取指示发动机驱动条件的指定参数，例如发动机转速、发动机负载、供应到燃料喷射器10的燃料压力等。

在步骤S12中，ECU 30基于在步骤S11中读取的参数设定喷射模式。例如，将最优燃料喷射模式关于这些参数提前存储为喷射控制图。基于在步骤S11中读取的参数，建立最优目标燃料喷射模式。应该注意，基于诸如每燃烧周期燃料喷射的数目、每一个燃料喷射的燃料喷射开始时刻和燃料喷射时间段(燃料喷射量)的参数来确定目标燃料喷射模式。喷射控制图指示这些参数和最优喷射模式之间的关系。

在步骤S13中，ECU 30基于在步骤S12中确定的目标燃料喷射模式向电磁螺线管13输出燃料喷射命令信号。从而，根据在步骤S11中获取的参数以最优模式执行燃料喷射。

然而，实际燃料喷射模式可能会由于随着燃料喷射器10的老化或者燃料喷射器10的个体差异而偏离于目标燃料喷射模式。为了避免这样的偏离，基于燃料压力传感器20的检测值来检测实际燃料喷射模式(实际燃料喷射条件)。进而，校正燃料喷射命令信号以使得所检测的实际燃料喷射模式与目标燃料喷射模式一致。习得该校正以用于计算后续(successive)燃料喷射命令信号。

参照图3，将描述基于燃料压力传感器20的检测值来检测(计算)实际燃料喷射条件的处理。

以指定周期(例如CPU的计算周期)或者以每一个指定的曲柄角执行图3所示的处理。在步骤S21(检测的波形获取装置)中，读取燃料压力传感器20的输出值(检测压力)。针对每一个燃料压力传感器20执行这一过程。优选地，对输出值进行滤波以从其中去除高频噪声。

参照图5A至图5C，将详细描述步骤S21中的处理。

图4A示出了在步骤S13中燃料喷射器10从ECU 300接收的喷射命令信号。在向喷射器10提供喷射命令信号时，电磁螺线管13加电以打开喷射孔11b。即，ECU 30命令燃料喷射器10在燃料喷射开始命令时刻“Is”开始燃料喷射，并且ECU 30命令燃料喷射器10在燃料喷射结束命令时刻“Ie”结束燃料喷射。在从时刻“Is”到时刻“Ie”的时间段“Tq”期间，喷射端口11b打开。通过控制时间段“Tq”，控制燃料喷射量“Q”。图4B示出了燃料喷射速率的变化，并且图4C示出了由燃料压力传感器20检测的检测压力的变化。应该注意，图5A至图5C示出了喷射孔11b仅打开和关闭一次的情况。

ECU 30通过子例程(未示出)检测燃料压力传感器20的输出值。在该子例程中，以短间隔检测燃料压力传感器20的输出值，使得能够绘制如图4C所示的压力波形。具体而言，以短于50微秒(期望是20微秒)的间隔连续获取传感器输出。在步骤S21中读取这样的传感器输出。

由于由燃料压力传感器20检测的燃料压力波形与喷射速率的变化具有以下描述的关系，因此能够基于所检测的燃料压力波形来估计喷射速率的波形。

在电磁螺线管13在燃料喷射开始命令时刻“Is”加电以开始从喷射孔11b的燃料喷射之后，喷射速率开始在改变点“R3”处增加，如图4B所示。即，开始实际燃料喷射。然后，喷射速率在改变点“R4”处达到最大喷射速率。换句话说，针型阀(needle valve)20c在改变点“R3”处开始提升并且针型阀20c的提升量在改变点“R4”处变为最大。

应该注意，在本申请中将“改变点”定义如下。即，计算喷射速率的二阶微分(或者由燃料压力传感器20a检测的检测压力的二阶微分)。改变点与代表二阶微分的变化的波形中的极值相对应。即，喷射速率(检测压力)的改变点与代表喷射速率(改变压力)的二阶微分的波形中的拐点相对应。

然后，在电磁螺线管13在燃料喷射结束命令时刻“Ie”去电之后，喷射速率在改变点“R7”处开始下降。然后，喷射速率在改变点“R8”处变为零并且实际燃料喷射终止。换句话说，针型阀20c在改变点“R7”处开始下降并且在改变点“R8”处喷射孔11b被针型阀20c封闭。

图4C示出了由燃料压力传感器20检测的燃料压力的变化。在燃料喷射开始命令时刻“Is”之前，检测压力由“P0”表示。在将驱动电流施加于电磁螺线管13之后，在喷射速率在改变点“R3”处开始增加之前，检测压力在改变点“P1”处开始下降。这是因为控制阀14打开泄漏端口11d并且背压室11c中的压力在改变点“P1”处下降。在背压室11c中的压力下降够大时，检测压力下降在改变点“P2”处停止。这是由于泄漏端口11d完全打开并且泄漏量取决于泄漏端口11d的内径而变为恒定。

然后，在喷射速率在改变点“R3”处开始增加时，检测压力在改变点“P3”处开始下降。在喷射速率在改变点“R4”处达到最大喷射速率时，检测压力下降在改变点“P4”处停止。应该注意，从改变点“P3”到改变点“P4”的压力下降量大于从改变点“P1”到改变点“P2”的压力下降量。

然后，检测压力在改变点“P5”处开始增加。这是由于控制阀14封闭泄漏端口11d并且背压室11c中的压力在点“P5”处增加。在背压室11c中的压力增加够大时，检测压力的增加在改变点“P6”处停止。

在喷射速率在改变点“R7”处开始下降时，检测压力在改变点“P7”处开始增加。然后，在喷射速率变为零并且实际燃料喷射在改变点“R8”处终止时，检测压力的增加在改变点“P8”处停止。应该注意，从改变点“P7”到改变点“P8”的压力增加量大于从改变点“P5”到改变点“P6”的压力增加量。在改变点“P8”之后，检测压力以指定的周期T10衰减。

如上所述，通过检测该检测压力中的改变点“P3”，“P4”，“P7”和“P8”，能够估计喷射速率增加的开始点“R3”(实际燃料喷射开始时刻)、最大喷射速率点“R4”、喷射速率下降的开始点“R7”、以及喷射速率下降的结束点“R8”(实际燃料喷射结束时刻)。基于检测压力的变化与燃料喷射速率的变化之间的关系(将在以下描述)，可以根据检测压力的变化来估计燃料喷射速率的变化。

即，检测压力从改变点“P3”到改变点“P4”的下降速率“Pα”与喷射速率从改变点“R3”到改变点“R4”的增加速率“Rα”具有相关性。检测压力从改变点“P7”到改变点“P8”的增加速率“Pγ”与喷射速率从改变点“R7”到点“R8”的下降速率“Rγ”具有相关性。检测压力从改变点“P3”到改变点“P4”的下降量“Pβ”(最大压力下降量“Pβ”)与喷射速率从改变点“R3”到改变点“R4”的增加量“Rβ”(最大喷射速率“Rβ”)具有相关性。因此，可以通过检测检测压力的下降速率“Pα”、检测压力的增加速率“Pγ”、以及检测压力的最大压力下降量“Pβ”来估计喷射速率的增加速率“Rα”、喷射速率的下降速率“Rγ”、以及最大喷射速率“Rβ”。如上所述，可以通过估计改变点“R3”，“R4”，“R7”，“R8”、喷射速率的增加速率“Rα”、最大喷射速率“Rβ”和喷射速率的下降速率“Rγ”来估计如图4B所示的喷射速率的变化(变化波形)。

而且，喷射速率从实际燃料喷射开始时刻到实际燃料喷射结束时刻(图4B中的阴影区域)的积分值“S”等同于喷射量“Q”。检测压力从实际燃料喷射开始时刻到实际燃料喷射结束时刻的积分值与喷射速率的积分值“S”具有相关性。因而，通过计算由燃料压力传感器20检测的检测压力的积分值，能够估计与喷射量“Q”相对应的喷射速率的积分值“S”。如上所述，燃料压力传感器20能够作为喷射条件传感器来操作，其检测与供应至燃料喷射器10的燃料的燃料喷射条件相关的物理量。

返回参照图3，在步骤S22中，计算机确定当前燃料喷射是否是第二或者后续燃料喷射。在步骤S22中的回答为是时，过程进行到步骤S23，其中针对在步骤S21中获取的检测压力的波形执行压力波补偿处理。以下将描述该压力波补偿处理。

图5A所示为在ECU 30输出燃料喷射命令信号以喷射燃料两次时供应至电磁螺线管13的驱动电流的时间图。图5B所示为在供应图5A所示的驱动电流的情况下所检测的燃料压力波形“W”的时间图。图5C所示为在ECU 30输出燃料喷射命令信号以仅喷射燃料一次时供应至电磁螺线管13的驱动电流的时间图。图5D所示为在供应图5C所示的驱动电流的情况下所检测的燃料压力波形“CALn-1”的时间图。

在图5B所示的波形“W”中，该波形中与第n次燃料喷射相对应的部分(参照由图5B中虚线包围的部分)和与先前燃料喷射(第(n-1)次燃料喷射、第(n-2)次燃料喷射、第(n-3)次燃料喷射，……)相对应的波形的滞后效应重叠。在第(n-1)次燃料喷射终止之后，燃料压力波形以指定的周期T10(参照由图5D中的虚线包围的部分)衰减。该波形的滞后效应和与第n次燃料喷射相对应的波形重叠(参照由图5B中的虚线包围的部分)。因而，如果根据波形“W”来估计由于第n次燃料喷射而引起的燃料喷射速率的变化，则其估计误差变大。

在步骤S23的压力波补偿处理中，从燃料压力波形“W”中减去由于先前燃料喷射而引起的波形的滞后效应，以获取由于第n次燃料喷射而产生的燃料压力波形“Wn”，如图5F所示。具体而言，先前试验性地执行单个燃料喷射的各种类型以获取该波形的滞后效应。在每一次单个燃料喷射中，与“P0”相对应的燃料喷射开始燃料压力(供应燃料压力)和与时间段“Tq”相对应的燃料喷射量变化。通过试验获取的波形的滞后效应或者通过数学公式表达的波形的滞后效应与模型波形相对应。将模型波形提前存储在ECU 30的存储器(模型波形存储装置)中。

在本实施例中，将由以下公式(1)表达的波形的滞后效应存储为模型波形。在公式(1)中，“p”代表由燃料压力传感器20检测的模型波形的基准压力。“A”，“k”，“ω”和“θ”是分别指示衰减振动、衰减系数、频率和相位的幅度的参数。所经历的时间由“t”表示。根据诸如燃料喷射开始压力、燃料喷射量等的燃料喷射条件建立这些参数“A”，“k”，“ω”和“θ”。

P＝Aexp(-kt)sin(ωt+θ)……(1)

在将获取与第(n-1)次燃料喷射相对应的滞后效应波形的模型波形的情况下，根据第(n-1)次燃料喷射的喷射条件从存储在存储器中的模型波形中选择最优模型波形。将所选择的模型波形定义为代表第(n-1)次燃料喷射的滞后效应的基准模型波形“CALn-1”。在图5E中，虚线代表模型波形“CALn-1”并且实线代表所检测的波形“W”。从所检测的波形“W”中减去模型波形“CALn-1”以提取图5F所示的波形“Wn”。所提取的波形“Wn”与由于第n次燃料喷射而引起的燃料喷射速率的变化具有高相关性。

在图5E和图5F中，仅从所检测的波形“W”中减去模型波形“CALn-1”。可选地，可以从所检测的波形“W”中减去由于第(n-2)次或者先前的燃料喷射而引起的波形的滞后效应。在图6A至图6E中，从所检测的波形“W”中减去模型波形“CALn-1”和“CALn-2”。

根据本发明人的研究，如图9和10所示，随着第n次燃料喷射的燃料喷射时间段“Tqn”更长，所检测的波形“W0n-1”的幅度“A1”变得更小。因而，校正模型波形“CALn-1”和“CALn-2”以使得衰减程度随着第n次燃料喷射的燃料喷射时间段“Tqn”而变得更大。该“衰减程度”与公式(1)中的衰减系数“k”相对应。

在图6C和图6D中，由实线表示的模型波形“CALn-1”和“CALn-2”是衰减程度变得更大的校正波形。虚线“k1”代表沿着校正的模型波形的峰值的渐近线。长短虚线“k2”代表沿着未校正的模型波形的峰值的渐近线。在公式(1)中的衰减系数“k”变化时，渐近线“k1”和“k2”的斜率也变化。即，随着将衰减系数“k”设定得较大以增加“衰减程度”，渐近线“k2”的斜率也变得更大。

返回参照图3，在步骤S22中的回答为否时，过程进行到步骤S24，其中对检测压力(压力波形)取微分以获取检测压力的微分值的波形。在步骤S22中的回答为是时，在步骤S24中对补偿的检测压力(压力波形)取微分。

在步骤S25到S28中，基于在步骤S24中获取的检测压力的微分值来计算图4B所示的各种喷射条件值。即，在步骤S25中计算燃料喷射开始时刻“R3”，在步骤S26中计算燃料喷射结束时刻“R8”，在步骤S27中计算最大喷射速率达到时刻“R4”和喷射速率下降开始时刻“R7”，以及在步骤S28中计算最大喷射速率“Rβ”。在燃料喷射量小的情况下，最大喷射速率达到时刻“R4”可以与喷射速率下降开始时刻“R7”一致。

在步骤S29中，计算机基于以上喷射条件值“R3”，“R8”，“Rβ”，“R4”，“R7”来计算从实际燃料喷射开始时刻到实际燃料喷射结束时刻的喷射速率的积分值“S”。将积分值“S”定义为燃料喷射量“Q”。应该注意，除了以上喷射条件值“R3”，“R8”，“Rβ”，“R4”，“R7”之外，还基于喷射速率的增加速率“Rα”和喷射速率的下降速率“Rγ”来计算积分值“S”(燃料喷射量“Q”)。

参照图7所示的流程图，将描述步骤S23中的压力波补偿处理。该处理是步骤S23的子例程。在步骤S31中，获取第m次燃料喷射的燃料喷射开始压力“P0m”和燃料喷射量“Qm”。可以将在步骤S29中计算的燃料喷射量用作燃料喷射量“Qm”。可选地，可以将根据时间段“Tqm”估计的燃料喷射量用作燃料喷射量“Qm”。

在步骤S32中，基于在步骤S31中获取的燃料压力“P0m”和燃料喷射量“Qm”，从存储在存储器中的各种模型波形中选择最优模型波形“CALm”。在步骤S33中，基于第n次喷射的燃料喷射命令信号，获取第n次燃料喷射的燃料喷射时间段“Tqn”。在步骤S34(校正装置)中，基于燃料喷射时间段“Tqn”，校正模型波形“CALm”的衰减系数“k”。

图8是示出衰减系数“k”的校正值“c”与燃料喷射时间段“Tq”之间关系的图。该图基于试验并在先获取并且存储在ECU 30的存储器中。基于在步骤S33中获取的燃料喷射时间段“Tqn”，根据图8所示的图确定校正值“c”。然后，将公式(1)中的衰减系数“k”校正为“k·c”并且校正模型波形“CALn-1”。在图8所示的图中，随着喷射时间段“Tq”变得更长，衰减系数“k”变得更大并且系数“k”的增加速率变得更小。

在从所检测的波形“W”中减去第(n-2)次燃料喷射的模型波形“CALn-2”以获取第n次燃料喷射的压力波形“Wn”时，根据图8所示的图确定关于模型波形“CALn-2”的衰减系数“k”的校正值“c”。

在步骤S35(波形提取装置)中，从在步骤S21中获取的所检测的波形“W”中减去在步骤S34中校正的模型波形“CALm”。从而，获取如图5F和图6E所示的第n次燃料喷射的压力波形“Wn”。

根据当前实施例，基于发明人的研究：随着第n次燃料喷射的燃料喷射时间段“Tqn”更长，所检测的波形“W0n-1”的幅度“A1”变得更小，根据第n次燃料喷射的燃料喷射时间段“Tqn”来校正模型波形“CALn-1”的衰减系数“k”以提取第n次燃料喷射的压力波形“Wn”。进而，根据第n次燃料喷射的燃料喷射时间段“Tqn”以及第(n-1)次燃料喷射的燃料喷射时间段“Tqn-1”来校正模型波“CALn-2”的衰减系数“k”。

因此，由于模型波形“CALn-1”可以变得接近如图9D所示的所检测的波形“W0n-1”，因此能够以高精度根据所检测的波形“W”提取由于第n次燃料喷射而产生的压力波形“Wn”。能够以高精度检测实际燃料喷射条件“R3”，“R8”，“Rβ”，“R4”，“R7”和“Q”，并且能够精确地控制发动机输出转矩和排放。

【其它实施例】

本发明并不限于上述实施例，而是可以例如按照以下的方式执行。进而，可以组合每一个实施例的特性配置。

在上面的实施例中，通过公式(1)表达模型波形“CAL”并且根据公式(1)计算基准压力“p”。可选地，可以将基准压力“p”存储在图(map)中，并且可以将该图用作模型波形。

控制阀14可以是三通阀。即使在燃料喷射时间段中，背压室11c中的燃料也不会泄漏。

Claims (5)

1.一种应用于燃料喷射***的燃料压力波形检测器，所述燃料喷射***包括将燃料经由燃料喷射孔喷射至内燃机中的燃料喷射器、以及检测由于所述燃料喷射器的燃料喷射而引起的燃料供应通道中的燃料压力的变化的燃料压力传感器，所述燃料压力波形检测器包括：

检测波形获取装置，用于在所述内燃机的一个燃烧周期期间执行多级燃料喷射时，利用所述燃料压力传感器获取多级喷射压力波形；

模型波形存储装置，用于存储在执行对象燃料喷射之前执行先前燃料喷射时的基准模型压力波形；

波形提取装置，用于通过从所述多级喷射压力波形中减去所述基准模型压力波形来提取由于所述对象燃料喷射而产生的压力波形；以及

校正装置，用于校正所述基准模型压力波形以使得其衰减程度随着所述对象燃料喷射的燃料喷射时间段更长而变得更大。

2.根据权利要求1所述的燃料压力波形检测器，其中

在所述对象燃料喷射是所述多级燃料喷射中的第n次燃料喷射的情况下，

所述模型波形存储装置至少存储由于第n-1次燃料喷射而产生的第n-1个模型波形以及由于第n-2次燃料喷射而产生的第n-2个模型波形；并且

所述波形提取装置通过从所述多级喷射压力波形中减去所述第n-1个模型波形和所述第n-2个模型波形来提取由于所述第n次燃料喷射而产生的压力波形。

3.根据权利要求2所述的燃料压力波形检测器，其中

所述校正装置基于所述第n次燃料喷射的燃料喷射时间段来校正所述第n-1个模型波形的衰减程度，并且基于所述第n次燃料喷射的燃料喷射时间段和所述第n-1次燃料喷射的燃料喷射时间段来校正所述第n-2个模型波形的衰减程度。

4.根据权利要求1所述的燃料压力波形检测器，其中

所述校正装置校正所述基准模型压力波形以使得其衰减程度随着所述对象燃料喷射的燃料喷射时间段更长而变得更大，并且所述衰减程度的变化率随着所述对象燃料喷射的燃料喷射时间段更长而变得更小。

5.根据权利要求1所述的燃料压力波形检测器，其中

所述燃料喷射器包括打开/关闭所述喷射孔的阀主体以及限定出背压室的主体，该背压室用于将背压沿着关闭所述喷射孔的方向施加于所述阀主体，

在所述背压室中的燃料泄漏时，所述阀主体打开所述喷射孔，并且

在所述阀主体打开所述喷射孔以执行燃料喷射时，所述背压室中的燃料一直泄漏。

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