專利名稱：燃油噴射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于向內(nèi)燃機(下文稱之為發(fā)動機)中噴射燃油的燃料噴射系統(tǒng)，更具體來講，本發(fā)明涉及用于對向噴油器輸送燃油的開啟/關(guān)閉操作實施控制的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為一個示例，下面可參照圖5所示的普通燃油噴射系統(tǒng)，該噴射系統(tǒng)采用了多次噴射技術(shù)(或多級燃油噴射，即在一工作循環(huán)內(nèi)的多個時間點上，獨立地執(zhí)行多次噴射)。如圖5所示，在同一工作循環(huán)的多個燃油噴射時刻，第二級噴射以及后續(xù)的其它次噴射會受到前次噴射的影響(原因在于向噴油器輸送燃油的管線中出現(xiàn)了脈動)，這將導(dǎo)致噴射的起始延遲量或終止延遲量發(fā)生變動。下面將參照圖5中下面的部分作更為具體的描述。
假定在未出現(xiàn)脈動的情況下，向噴油器提供如圖5中下面部分所示的驅(qū)動脈沖。在此情況下，噴射率從某一時刻起開始上升，在該時刻，從驅(qū)動脈沖產(chǎn)生之后已經(jīng)流逝了一段時間，這段時間即為閥開啟壓力的達到時長Tds。因而，如圖5所示，有關(guān)噴射率的幾何圖形為一個基準(zhǔn)三角形的形狀。從噴油器實際噴射出的油量Q′是一個對應(yīng)于該基準(zhǔn)三角形面積的數(shù)值。
假定脈動效應(yīng)造成向噴油器供油的燃油壓力增大。在此情況下，一般來講，閥開啟壓力的達到時長Tds會減小圖5中箭頭(1)所標(biāo)的量，而最大噴射率則會增大箭頭(2)所標(biāo)的量，且針閥的下降時間Tde2則會延長箭頭(3)所標(biāo)的量。結(jié)果就是，如圖5中所示，有關(guān)噴射率的幾何圖形呈現(xiàn)為一個較大三角形的形狀。也就是說，從噴油器實際噴射出的油量Q′與較大的三角形的面積相對應(yīng)，因而造成噴射量大于所需的噴射量Q。
與此相反，如果脈動效應(yīng)使得向噴油器供油的燃油壓力減小，則就會造成有關(guān)噴射率的幾何圖形小于基準(zhǔn)三角形，從而導(dǎo)致噴射量小于所需的噴射量Q。脈動效應(yīng)還造成噴射器的供油壓力發(fā)生變化，由此造成閥開啟壓力的達到時刻Tds發(fā)生變化。這將導(dǎo)致實際的噴射定時出現(xiàn)偏移，或者位于由控制器設(shè)定的預(yù)期噴射啟動定時之前、或者位于預(yù)期定時之后。
在現(xiàn)有技術(shù)中，除了一個用于根據(jù)基礎(chǔ)噴射量和共軌壓力來確定噴油器的基礎(chǔ)脈寬的映射表之外，還獨立地設(shè)置有一個修正映射表，該映射表用于確定受脈動影響而變化的閥開啟壓力達到時長Tds；另一修正映射表，其用于確定受脈動影響而變化的閥關(guān)閉壓力達到時長Tde1；以及又一修正映射表，其用于確定受脈動影響而變化的噴射量。在這些映射表中，執(zhí)行各自獨立的運算來對一驅(qū)動脈沖的輸出定時進行修正，以此來避免噴射量由于受脈動效應(yīng)的影響而發(fā)生變化(例如可參見日本專利文件特開平10-266888)。
在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，即使是為了解決某一因素—例如脈動效應(yīng)所造成的缺陷，也必須要采用多個獨立的修正映射表，以便于分頭確定出閥開啟壓力達到時長Tds、閥關(guān)閉壓力達到時長Tde1、以及噴射量，并利用所確定出的數(shù)值來對驅(qū)動脈沖的輸出定時進行修正，其中，噴射量會受脈動作用的影響而改變。
因此，舉例來講，在多級噴射中，必須要利用多個獨立的修正映射表、多次執(zhí)行一個運算步驟，其中的執(zhí)行次數(shù)即為燃油噴射的級數(shù)，這樣就會對控制器施加了很重的運算負擔(dān)。該負擔(dān)是由于為對驅(qū)動脈沖進行修正而執(zhí)行多個工作步驟而造成的，因而，需要為所述的運算步驟設(shè)置大量的適配步驟。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述的問題而提出了本發(fā)明。因而，本發(fā)明的目的是提供一種燃油噴射系統(tǒng)，其能減少用于對一驅(qū)動脈沖的輸出脈寬和定時進行修正的適配步驟，其中的驅(qū)動脈沖用于驅(qū)動一噴油器的開啟和關(guān)閉。
采用了根據(jù)本發(fā)明第一方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)確定出由噴油器噴射率相對于時間的變化關(guān)系而限定的幾何圖形，并從噴射率的幾何圖形而確定出噴油器的驅(qū)動信號發(fā)生定時和驅(qū)動信號終止定時，其中，噴射率幾何圖形的面積與所需噴射量Q相對應(yīng)。如上所述，采用了根據(jù)第一方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)從噴射率的幾何圖形(其面積對應(yīng)于所需的噴射量Q)而確定出噴油器的驅(qū)動信號發(fā)生定時和終止定時。因而，這就使得基于某一特定因素(該因素例如是閥開啟壓力達到時長Tds)的運算結(jié)果(即形成有關(guān)噴射率的幾何圖形)能自動地反映到其它運算結(jié)果(例如從噴射率幾何圖形而導(dǎo)出的驅(qū)動信號發(fā)生定時或驅(qū)動信號終止定時)上。這樣就可以顯著地縮短控制器所需的適配時間。采用了根據(jù)本發(fā)明第二方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)確定出由噴油器的針閥升程相對于時間而限定的幾何圖形，并對針閥升程的幾何圖形進行變換，以確定出噴射率的幾何圖形。
采用了根據(jù)本發(fā)明第三方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)使通過變換針閥升程幾何圖形來確定出噴射率幾何圖形的操作可包括這樣的過程將一噴射階段分割成一閥座尺度階段和一噴射孔尺度階段。在閥座尺度階段內(nèi)，噴射量取決于噴油器中針閥與針閥閥座之間的開度，而在噴射孔尺度階段，噴射量則是根據(jù)噴油器中一噴射孔的孔徑尺度來確定的。另外還包括的操作是在閥座尺度階段內(nèi)，為了完成噴射率對針閥升程的變換，對針閥升程對噴射率的特性曲線作線性近似處理；在噴射孔尺度階段內(nèi)，為了完成噴射率對針閥升程的變換，對針閥升程對噴射率的特性曲線作線性近似處理。
采用了根據(jù)本發(fā)明第四方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)能實現(xiàn)這樣的操作至少利用向噴油器輸送高壓燃油的壓力、以及噴油器排送管線的技術(shù)規(guī)格而繪制出噴射率的幾何圖形。也就是說，采用供油壓力以及噴油器排送管線的技術(shù)規(guī)格就可繪制出從噴油器所噴射出的燃油的噴射率的幾何圖形。
采用了根據(jù)本發(fā)明第五方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)能實現(xiàn)這樣的操作基于如下的指標(biāo)而繪制出的噴射率幾何圖形當(dāng)針閥在噴油器中抬起時的上升段噴射率Qup、當(dāng)針閥在噴油器中下落時的下降段噴射率Qdn、以及當(dāng)上升段的噴射率Qup達到一個最大噴射率時所施加的最大噴射率Qmax。
換言之，對于低水平的噴射過程—例如上升段的噴射率Qup不會達到最大噴射率Qmax的噴射，可利用一個三角形來確定出噴射率的幾何圖形，該三角形是基于上升段噴射率Qup和下降段噴射率Qdn的限定而確定出的。這就導(dǎo)致其面積對應(yīng)于所需噴射量Q的一個三角形被表達為一個有關(guān)噴射延續(xù)時間的二階方程。因此，可利用分析方法從所述三角形而確定出驅(qū)動信號的發(fā)生定時和驅(qū)動信號的終止定時，以此來實現(xiàn)所需的噴射定時和所需的噴射量Q。
在另一方面，對于高水平的噴射過程—例如上升段噴射率Qup能達到最大噴射率Qmax的噴射，可利用一個梯形來限定噴射率的幾何圖形，該梯形是基于上升段噴射率Qup、最大噴射率Qmax、以及下降段噴射率Qdn的限定而確定出的。這將導(dǎo)致其面積對應(yīng)于所需噴射量Q的一個梯形被表達為一個有關(guān)噴射延續(xù)時間的線性方程。因此，可利用分析方法從所述梯形確定出驅(qū)動信號的發(fā)生定時和驅(qū)動信號的終止定時，以此來實現(xiàn)所需的噴射定時和所需的噴射量Q。
采用了根據(jù)本發(fā)明第六方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)將噴油器的驅(qū)動信號發(fā)生定時確定為時間軸上一個時間點之前的閥開啟壓力達到時長Tds處的時刻，該時間點即為形成噴射率—時間幾何圖形的起點。閥開啟壓力達到時長(Tds)是從向噴油器發(fā)出閥開啟指令到噴油器實際開始執(zhí)行燃油噴射之間測得的。
采用了根據(jù)本發(fā)明第七方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)確定出閥開啟壓力的達到時長Tds、閥關(guān)閉壓力的達到時長Tde1、以及針閥的抬起時間Tqr，然后再確定出噴油器從驅(qū)動信號發(fā)生定時到驅(qū)動信號終止定時之間的時延Tqf，其等于Tds+Tqr-Tde1。采用了根據(jù)本發(fā)明第八方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)基于所需噴射量Q、上升段噴射率Qup、以及下降段噴射率Qdn而確定出針閥的抬起時間Tqr。
采用了根據(jù)本發(fā)明第九方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)利用一個涉及向噴油器輸送高壓燃油的壓力、以及在一個工作循環(huán)內(nèi)多次獨立地執(zhí)行燃油噴射所遵循的多級噴射時間間隔的函數(shù)而確定出閥開啟壓力的達到時長Tds。采用了根據(jù)本發(fā)明第十方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)在對噴射量的變化進行修正時，以其中的至少某一噴射參數(shù)(Tds、Qup、Qdn、Qmax、Tde1、Tqr、以及Tqf)作為調(diào)整參數(shù)，并將該調(diào)整參數(shù)作為學(xué)習(xí)值而存儲起來，以便于能將該數(shù)值反映到下一次噴射中。這樣的設(shè)計使對噴射量變化的修正能與各個燃油噴射系統(tǒng)之間的差異、以及噴射系統(tǒng)的性能退化相對應(yīng)。
采用了根據(jù)本發(fā)明第十一方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)在對噴射量進行的變化進行修正時，采用兩個或多個噴射參數(shù)(Tds、Qup、Qdn、Qmax、Tde1、Tqr、以及Tqf)中的兩個或多個參數(shù)作為調(diào)整參數(shù)，并對調(diào)整參數(shù)加權(quán)來對噴射量的變化進行修正。各個調(diào)整參數(shù)被作為學(xué)習(xí)值而存儲起來，以便于能反映到下一次的噴射中。這樣的設(shè)計使對噴射量變化、噴射定時(噴射工作的開始時刻、結(jié)束時刻、或這兩個時刻)變化的修正能與各個燃油噴射系統(tǒng)之間的差異、以及噴射系統(tǒng)的性能退化相對應(yīng)。
采用了根據(jù)本發(fā)明第十二方面技術(shù)措施的燃油噴射系統(tǒng)在對噴射量的變化進行修正時，估算出由某一預(yù)定部分的一個參數(shù)如何發(fā)生變化才能導(dǎo)致該噴射變化量，該預(yù)定部分的參數(shù)限定了噴油器的技術(shù)規(guī)格，從而可以該預(yù)定部分的參數(shù)作為調(diào)整參數(shù)，并將該調(diào)整參數(shù)作為學(xué)習(xí)值而存儲起來，以便于能反映到下一次的噴射中。按照這樣的方式來對限定了噴油器技術(shù)規(guī)格的、預(yù)定部分的參數(shù)進行修正，由此可利用預(yù)定部分的參數(shù)來確定出對噴射參數(shù)的修正量。也就是說，可繪制出修正后噴射率的幾何圖形，從而不再需要執(zhí)行其它的修正(例如對噴射量或噴射定時的修正)。
為了能綜合該燃油噴射系統(tǒng)的所有工作模式，燃油噴射系統(tǒng)的控制器確定出由噴油器噴射率相對于時間的變化而限定的幾何圖形，并從噴射率的幾何圖形而確定出驅(qū)動信號的發(fā)生定時和終止定時，其中，噴射率幾何圖形的面積對應(yīng)于所需的噴射量Q。
燃油噴射系統(tǒng)的控制器確定出由噴油器中針閥升程相對于時間的變化而限定的幾何圖形，并對有關(guān)針閥升程的幾何圖形進行變換，以便于確定出噴射率的幾何圖形。然后，從其面積對應(yīng)于所需噴射量Q的噴射率幾何圖形可確定出噴油器的驅(qū)動信號發(fā)生定時和終止定時。
燃油噴射系統(tǒng)的控制器確定出由噴油器中針閥升程相對于時間的變化而限定的幾何圖形。然后，從面積對應(yīng)于所需噴射量Q的、有關(guān)針閥升程的幾何圖形可確定出噴油器的驅(qū)動信號發(fā)生定時和終止定時。
從下文給出的詳細描述，可更加清楚地了解本發(fā)明其它的應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)當(dāng)指出的是下文中的詳細描述和具體示例盡管表明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但它們僅是用來展開論述，并不用來限定本


從下文的詳細描述以及附圖，可更加全面地理解本發(fā)明，在附圖中圖1中的圖線表示了在本發(fā)明的一實施方式中、在一個短時延噴射脈沖的過程中，驅(qū)動脈沖與各個噴射參數(shù)之間的關(guān)系；圖2中的圖線表示了在本發(fā)明的一實施方式中、在一個長時延噴射脈沖的過程中，驅(qū)動脈沖與各個噴射參數(shù)之間的關(guān)系；圖3中的示意圖表示了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的共軌燃油噴射系統(tǒng)；圖4中的剖面圖表示了一實施方式中的噴油器；以及圖5中的圖線表示了現(xiàn)有技術(shù)中噴射脈沖和驅(qū)動脈沖分別與實際噴射動作和實際噴射率之間的對應(yīng)關(guān)系。
具體實施例方式
事實上，下文對優(yōu)選實施方式的描述僅是示例性的，對本發(fā)明及其應(yīng)用或用途不具有任何的限定意義。
下面參見圖1到圖4來對本發(fā)明的第一實施方式進行解釋，該實施方式被應(yīng)用到一共軌燃油噴射系統(tǒng)。首先，參照圖3對該共軌燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成進行描述。作為舉例，共軌燃油噴射系統(tǒng)被設(shè)計成用于向柴油機1(下文稱之為發(fā)動機)中噴射燃油，其包括一供油共軌2、一些噴油器3、一供油泵4、以及—ECU5(發(fā)動機控制單元的簡稱，其對應(yīng)著控制器)。發(fā)動機1具有多個氣缸，每一氣缸都要經(jīng)過進氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程、以及排氣沖程。作為示例，圖3表示了一臺四缸發(fā)動機，但本發(fā)明也適用于具有其它不同缸數(shù)的發(fā)動機。
供油共軌2是一個蓄壓容器，其用于蓄積輸送給噴油器3的高壓燃油。共軌2與供油泵4的排流口相連，以便于經(jīng)一燃油管線6(高壓燃油流道)輸送高壓燃油，從而能在共軌1中蓄積壓力，共軌中的壓力對應(yīng)于燃油噴射壓力。從噴油器3泄流出的燃油從一泄流回路7(回油管)而流回到燃料箱8中。
設(shè)置了一條泄壓回路(燃油回流流道)9，其從共軌2引向燃料箱8，在該泄壓回路上設(shè)置有一個限壓器11。限壓器11是一個泄壓閥，如果燃油的壓力超過了壓力的設(shè)定限度，其就會開啟，從而將共軌2中燃油的壓力下降到壓力設(shè)定限度之下。
為發(fā)動機1的每一氣缸都設(shè)置一噴油器3，它們通過噴射向各個氣缸中輸送燃油。各個噴油器3被連接到多條高壓燃油回路10的下游端上，通過噴射來將共軌2中蓄積的高壓燃油輸送給各個氣缸，其中，各高壓燃油回路是從共軌2分支而出的。下文中對噴油器3還有更為詳細的描述。
供油泵4是一個燃油泵，其用于將高壓燃油在壓力下泵送到共軌2中。供油泵4包括一輸油泵，其用于將燃料箱8中的燃油泵送給供油泵4；以及一高壓泵，其用于將由輸油泵泵送來的燃油壓縮到一個高壓上，并將高壓燃油送到共軌2中。輸油泵和高壓泵由同一根凸輪軸12驅(qū)動。如圖3所示，凸輪軸12受發(fā)動機1的曲軸13等裝置驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。
供油泵4上還裝備有一個泵控制閥(圖中未表示出)，用于對由高壓泵泵送的燃油量進行調(diào)節(jié)。該閥控制閥是由ECU5控制的，由此可對共軌壓力進行調(diào)節(jié)。ECU5中設(shè)置有結(jié)構(gòu)公知的微計算機，該微計算機包括一些功能元件—例如用于執(zhí)行控制和操作處理的CPU、用于存儲各種程序和數(shù)據(jù)的存儲器件(例如ROM、備用RAM或RAM等的存儲器)、一輸入電路、一輸出電路、一供電電路、一噴油器驅(qū)動電路、以及一泵驅(qū)動電路。各種工作處理是根據(jù)被讀入到ECU5中的傳感器信號(發(fā)動機參數(shù)、以及代表駕駛員駕駛狀態(tài)和發(fā)動機1運轉(zhuǎn)狀態(tài)的信號)而執(zhí)行的。如圖3所示，與ECU5相連的傳感器包括一加速器傳感器21，用于檢測加速器的開度；一個用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速的RPM傳感器22；一水溫傳感器23，其用于檢測發(fā)動機1中冷卻水溫度；一共軌壓力傳感器24，其用于對共軌的壓力進行檢測；以及其它的傳感器25。
下面將對根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的燃油噴射控制進行描述。在第一實施方式中，在一個工作循環(huán)中，燃油的噴射是分多次進行的(多級噴射)，從而可在很高的程度上防止發(fā)動機出現(xiàn)振動、并發(fā)出噪音，同時還能凈化發(fā)動機的尾氣排放、提高發(fā)動機輸出、并提高燃油經(jīng)濟性。ECU5被設(shè)計成可響應(yīng)于當(dāng)前的運行狀態(tài)、根據(jù)存儲在ROM中的程序(例如映射表)和讀入到RAM中的發(fā)動機參數(shù)而確定出所需的噴射定時和噴射量Q。然后，ECU5向噴油器3發(fā)送一驅(qū)動脈沖，以此來在所需的噴射定時上獲得所需的噴射量Q。
下面將介紹ECU5所提供的控制。ECU5繪制出有關(guān)噴射率的幾何圖形，從而可向噴油器3發(fā)送一驅(qū)動脈沖，由于幾何圖形的面積對應(yīng)于所需的噴射量Q，所以可在所需的噴射定時上獲得所需的噴射量Q。該幾何圖形被繪制成有關(guān)噴油器3的噴射率相對于時間的關(guān)系。ECU5從噴射率的幾何圖形而確定出噴油器3的驅(qū)動信號發(fā)生定時(驅(qū)動脈沖的接通時刻)和驅(qū)動信號終止定時(驅(qū)動脈沖的關(guān)斷時刻)，而該幾何圖形的面積與所需噴射量Q(其是驅(qū)動定時計算裝置的函數(shù))相對應(yīng)。噴射率的幾何圖形被繪制成以如下的因素為條件關(guān)于輸送給噴油器3的高壓燃油的壓力(例如共軌壓力Pc)、以及噴油器3排送管線的技術(shù)規(guī)格。
下面將參照圖1、2和圖4對噴油器3的工作原理進行介紹。如圖4所示，根據(jù)第一實施方式的這種噴油器3使一電磁閥32可對一控制室(背壓室)31內(nèi)的壓力進行控制，以此來驅(qū)動一針閥33。如圖1和圖2所示，由ECU5發(fā)送給電磁閥32的噴射脈沖(脈沖接通)使電磁閥32的閥體(圖中的2WV)32a開始抬高，且與此同時而打開了一個出流孔眼34，由此使得由入流孔眼35減壓的控制室31中的壓力開始下降。
如控制室31中的壓力下降到等于或小于閥開啟壓力，則就會造成針閥33開始上升。針閥33與其閥座36的脫離會造成針閥室37與噴射孔38聯(lián)通，從而使由高壓輸送到針閥室37中的燃油能從噴射孔38中噴出。從驅(qū)動脈沖接通到開始執(zhí)行噴射之間的時間差被稱為閥開啟壓力達到時長Tds。隨著針閥33的升高，噴射率不斷增大。噴射率的增大被稱為處于上升段的噴射率Qup。當(dāng)上升段噴射率Qup達到最大噴射率Qmax時，噴射率就不會再進一步增大了(見圖2)。
如果由ECU5發(fā)送給電磁閥32的噴射脈沖被停止了(脈沖關(guān)斷)，則電磁閥32的閥體32a就開始被壓下。然后，當(dāng)電磁閥32的閥體32a接近出流孔眼34時，控制室31的壓力就開始升高。當(dāng)控制室31中的壓力接近于閥關(guān)閉壓力或高于此壓力時，針閥33就開始下降。從脈沖關(guān)斷時刻到針閥33開始下降之間的時間差被稱為閥關(guān)閉壓力達到時長Tde1。從針閥33開始上升到開始下降的時間長被稱為針閥抬起時間Tqr，且針閥33下降期間內(nèi)噴射率的減小被稱為處于下降段的噴射率Qdn。
下降到與閥座36相接合的針閥33阻塞了針閥室37與噴射孔38之間的連通，由此終止了燃油從噴射孔38的噴射，也就是說，將從針閥33開始下降到噴射終止之間的時間差稱為Tde2。
如上所述，如果上升段的噴射率Qup尚未達到最大噴射率Qmax(例如對于短時延的噴射)，則就具有圖1所示的、有關(guān)噴射率相對于時間的三角形幾何圖案，其中的噴射率也就是指上升段噴射率Qup和下降段噴射率Qdn。在另一方面，如果上升段噴射率達到了最大噴射率Qmax(例如對于程度很高的噴射)，則就形成了如圖2所示的、有關(guān)噴射率相對于時間的梯形幾何圖案，其中的噴射率也就是指上升段噴射率Qup、最大噴射率Qmax、以及下降段噴射率Qdn。
下面將對噴射率幾何圖形的各個參數(shù)進行解釋。
(1)如果上升段噴射率Qup未能達到最大噴射率Qmax(例如對于短時延的噴射)，且噴射率的幾何圖形是三角形；
上升段噴射率Qup＝func(Pc，Tint)下降段噴射率Qdn＝func(Pc)[公式1]針閥抬起時間Tqr=2QQup(1+Qup/Qdn)]]>閥開啟壓力的達到時長Tds＝func(Pc，Tint)閥關(guān)閉壓力的達到時長Tde1＝func(Pc)噴射脈寬Tqf＝Tqr+Tds-Tde1針閥下降時間Tde2＝Tqr(Qup/Qdn)(2)如果上升段噴射率Qup達到了最大噴射率Qmax(例如對于時延很長的噴射)，且噴射率的幾何圖形是一個梯形；上升段噴射率Qup＝func(Pc，Tint)下降段噴射率Qdn＝func(Pc)最大噴射率Qmax＝func(Pc)[公式2]針閥抬起時間Tqr＝Qdn/(Qup+Qdn)×Q/Qm+1/2×Qm/Qup閥開啟壓力的達到時長Tds＝func(Pc，Tint)閥關(guān)閉壓力的達到時長Tde1＝func(Pc)噴射脈寬Tqf＝Tqr+Tds-Tde1針閥下降時間Tde2＝Tqr(Qup/Qdn)在上述的設(shè)計中，存在一個時間間隔(噴射間隔)，所執(zhí)行的多次噴射以此間隔時間而相互隔開的，且噴射脈沖的時延Tqf對應(yīng)著一段時間，這段時間是指從噴油器3的驅(qū)動信號發(fā)生定時(驅(qū)動脈沖接通的時刻)到驅(qū)動信號終止定時(驅(qū)動脈沖中斷時的時刻)之間的時間。文中的“func”代表一個函數(shù)(其以噴油器3排送管線的特定狀況為條件)、或者是存儲在存放器件中的映射表(該映射表是基于噴油器3排送管線的具體情況而制備出的)、以及從該函數(shù)或映射表可導(dǎo)出的數(shù)字值?！癙c”是指由共軌壓力傳感器24讀取的共軌壓力，共軌壓力對應(yīng)于要被輸送給噴油器3的高壓燃油的壓力。
在上文中，針閥抬起時間Tqr是根據(jù)所需的噴射量Q、上升段噴射率Qup、以及下降段噴射率Qdn而確定出的。也就是說，從噴射率幾何圖形與所需噴射量Q之間的相對關(guān)系而確定出針閥的抬起時間Tqr。
如上所述，可從共軌壓力Pc與時間間隔Tint的函數(shù)來確定出閥開啟壓力的達到時長Tds，或者作為備選方案，可從映射表(由共軌壓力Pc、時間間隔Tint、以及閥開啟壓力達到時長Tds組成的三維映射表)。也就是說，可在ECU5的ROM空間內(nèi)預(yù)先存儲一個涉及共軌壓力Pc、時間間隔Tint、以及閥開啟壓力達到時長Tds的三維映射表。然后，可對應(yīng)著與行駛狀況相關(guān)的共軌壓力Pc和由運算得到的時間間隔Tint，從該三維映射表確定出閥開啟壓力達到時長Tds。
如圖1和圖2所示，ECU5將驅(qū)動脈沖的接通定時確定為某一時間點之前、時間差為閥開啟壓力達到時長Tds的時刻，其中的時間點為有關(guān)噴射率相對于時間的幾何圖形的時間軸起始點a1。也就是說，驅(qū)動脈沖的接通定時被確定為時刻a1-Tds。
如上所述，驅(qū)動脈沖的接通定時被確定為噴油器3實際噴油開始點之前的閥開啟壓力達到時長Tds時刻，這樣就使得噴射發(fā)生在由ECU5設(shè)定的所需噴射定時上。
ECU5還通過將針閥抬起時間Tqr與閥開啟壓力達到時長Tds加起來、并減去閥關(guān)閉壓力達到時長Tde1而獲得噴射脈沖的持續(xù)時間Tqf。也就是說，噴射脈沖的持續(xù)時間被確定為Tqr+Tds-Tde1。
如上所述，利用噴射脈沖的持續(xù)時間Tqf來確定出驅(qū)動脈沖接通與關(guān)斷之間的時間間隔，從而找到驅(qū)動脈沖的關(guān)斷定時，由此使噴油器3的實際噴射量等于由ECU5設(shè)定的所需噴射量。
在該第一實施方式中，例如如圖中所示的那樣驅(qū)動脈沖的關(guān)斷定時是根據(jù)噴射脈沖的持續(xù)時間Tqf而確定出的。但是，還可將驅(qū)動脈沖的關(guān)斷定時確定為某一時間點a2之前的閥關(guān)閉壓力達到時長Tde1時刻，在時間點a2上，控制室31的壓力達到了閥關(guān)閉壓力。也就是說，驅(qū)動脈沖的關(guān)斷定時被確定為a2-Tde1時刻。驅(qū)動脈沖的關(guān)斷定時還可被確定為時間軸上某一點a3之前的一段時間處，該段時間等于閥關(guān)閉壓力達到時長Tde1加上針閥下降時長Tde2，時間點a3是噴射率相對于時間的幾何圖形的末端點。也就是說，驅(qū)動脈沖的關(guān)斷定時被確定為a3-Tde1-Tde2。
如上所述，根據(jù)第一實施方式的燃油噴射系統(tǒng)從有關(guān)噴射率的幾何圖形而確定出驅(qū)動脈沖的接通定時和關(guān)斷定時，幾何圖形的面積與所需噴射量Q相對應(yīng)。這就使得某個基于閥開啟壓力達到時長Tds變化的運算結(jié)果(即形成有關(guān)噴射率的幾何圖形)能自動反映到其它的運算結(jié)果上，其它的結(jié)果例如是從驅(qū)動信號發(fā)生定時到驅(qū)動信號終止定時之間的持續(xù)時間，從噴射率的幾何圖形可推導(dǎo)出該持續(xù)時間。
也就是說，根據(jù)由ECU5確定出的有關(guān)噴射率的幾何圖形(即上述的三角形或梯形)，只采用受脈動效應(yīng)影響的閥開啟壓力達到時長Tds就可對應(yīng)于所需噴射定時和噴射量Q自動地確定出驅(qū)動脈沖的接通定時和關(guān)斷定時。
這就避免了現(xiàn)有技術(shù)中要設(shè)置多個獨立的修正映射表、并要單獨地執(zhí)行修正操作的問題，從而相比于現(xiàn)有技術(shù)，可顯著地縮短ECU5為進行適配而所需的時間。
在上文的第一實施方式中，如圖中的示例那樣，直接確定出上升段噴射率Qup、下降段噴射率Qdn、以及最大噴射率Qmax，然后，用這些指標(biāo)來確定出噴射率的幾何圖形。還可采用這樣的示例利用基于噴油器供油壓力(共軌壓力Pc)和噴油器3技術(shù)規(guī)格的函數(shù)或映射表來確定出上升段噴射率Qup、下降段噴射率Qdn、最大噴射率Qmax。也就是說，在上面的第一實施方式中，如圖中的示例那樣，利用基于噴油器供油壓力(共軌壓力Pc)和噴油器3技術(shù)規(guī)格的函數(shù)或映射表來直接確定出噴射率的幾何圖形。
與此相反，在第二實施方式中，首先是確定出一個幾何圖形，該幾何圖形是由針閥升程相對于時間的變化關(guān)系而限定出的，然后，再對有關(guān)針閥升程的幾何圖形進行變換來確定出有關(guān)噴射率的幾何圖形。下面，將對變換針閥升程幾何圖形以獲得噴射率幾何圖形的方法進行描述。
整個噴射區(qū)間被分為一閥座尺度階段和一個噴射孔尺度階段。閥座的尺度階段是這樣一個階段在該階段內(nèi)，噴射量取決于針閥33與針閥閥座36之間的供油壓力，或者也可以講是對應(yīng)于上文提到的上升段噴射率Qup和下降段噴射率Qdn的階段。噴射孔尺度階段是這樣一個階段在該階段內(nèi)，供油壓力和噴射孔38的口徑尺度決定了噴射量，或者是對應(yīng)于最大噴射率Qmax的階段。
如果噴射只發(fā)生在閥座尺度階段，則針閥升程的幾何圖形(三角形)就被變換成有關(guān)噴射率的幾何圖形(三角形)。更具體來講，為了完成噴射率對針閥升程變換(或升程—噴射率變換)，對噴射率對針閥升程的特性曲線作線性的近似處理。這樣，對于上升段噴射率Qup尚未達到最大噴射率Qmax的情況(例如對于短時延噴射)，能繪制出噴射率的幾何圖形(一個三角形)。
如果除了閥座尺度階段之外，還在噴射孔尺度階段執(zhí)行了噴射，則先確定出針閥升程的幾何圖形(梯形)，且閥座尺度階段的最大值被用作噴射孔尺度階段的數(shù)值。然后，將針閥升程的幾何圖形(梯形)變換成噴射率的幾何圖形(梯形)。更具體來講，為了完成噴射率對針閥升程變換(或升程—噴射率變換)，對噴射率對針閥升程的特性曲線作了線性的近似處理。這樣，對于上升段噴射率Qup達到最大噴射率Qmax的情況(例如對于長時延噴射)，能繪制出噴射率的幾何圖形(梯形)。用這種方式確定出的噴射率幾何圖形與第一實施方式中獲得的幾何圖形具有相同的效果。
ECU5具有用于改變噴射量的修正功能(例如具有可修正各氣缸之間差異性的功能)，從而當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器22等裝置檢測到發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變動時，能消除轉(zhuǎn)速的變動。更具體來講，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變動被檢測到了，則就對ECU5執(zhí)行修正，以改變噴射量，從而消除轉(zhuǎn)速的波動。為此目的，用噴射參數(shù)(用于繪制噴射率幾何圖形的參數(shù))中的至少之一作為調(diào)節(jié)參數(shù)，其中的噴射參數(shù)包括閥開啟壓力達到時長Tds、上升段噴射率Qup、下降段噴射率Qdn、最大噴射率Qmax、閥關(guān)閉壓力達到時長Tde1、針閥抬起時間Tqr、以及噴射脈寬Tqf。然后，將調(diào)節(jié)參數(shù)的修正值作為學(xué)習(xí)值而存儲起來，以便于能反映到下一次噴射上。
當(dāng)然，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變動量被改變時，修正功能發(fā)揮作用，以便于能響應(yīng)于變動量對調(diào)節(jié)參數(shù)的修正值進行更新，且將調(diào)節(jié)參數(shù)更新后的修正值作為學(xué)習(xí)值，這樣，就具有了連續(xù)的調(diào)節(jié)操作，從而可消除發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變動。修正功能包括學(xué)習(xí)功能，這樣就可以防止噴射精度由于受各個噴射系統(tǒng)(各噴油器3之間的變化)之間差異的影響、以及各個燃油噴射系統(tǒng)的性能變差(例如閥座直徑或針閥33與閥座36之間接合直徑的變化)的影響而降低。
對于根據(jù)第三實施方式的修正功能，所舉的示例是這樣的將噴射參數(shù)中的至少某個參數(shù)作為調(diào)節(jié)參數(shù)，利用該參數(shù)來進行修正，其中的噴射參數(shù)包括閥開啟壓力達到時長Tds、上升段噴射率Qup、下降段噴射率Qdn、最大噴射率Qmax、閥關(guān)閉壓力達到時長Tde1、針閥抬起時間Tqr、以及噴射脈寬Tqf。與此相反，為了對噴射量的變動進行修正，根據(jù)第四實施方式的修正功能采用了噴射參數(shù)中的兩個或多個作為調(diào)節(jié)參數(shù)，同時對用于修正噴射量變動的調(diào)節(jié)參數(shù)進行加權(quán)，并將調(diào)節(jié)參數(shù)的修正值作為學(xué)習(xí)值而存儲起來，以便于能反映到下一次噴射上。
作為一個具體實例，假定檢測到發(fā)動機的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)了變化，則采用三個噴射參數(shù)—閥開啟壓力達到時長Tds、上升段噴射率Qup、以及下降段噴射率Qdn作為調(diào)節(jié)參數(shù)來消除轉(zhuǎn)速變動。在此情況下，指定閥開啟壓力達到時長Tds對修正程度具有最大的權(quán)重(例如權(quán)數(shù)為6)，而指定上升段噴射率Qup和下降段噴射率Qdn對修正程度具有最小的權(quán)重(例如權(quán)數(shù)分別為2)。
這樣的設(shè)計使對噴射量、以及噴射定時(噴射的開始、結(jié)束或二者兼之)的修正能與各個燃油噴射系統(tǒng)之間的差值以及噴射系統(tǒng)的性能退化相對應(yīng)。
對于根據(jù)上文第三、第四實施方式的修正功能，所舉的示例是這樣的在該示例中，當(dāng)檢測到發(fā)動機的轉(zhuǎn)速發(fā)生變動時，直接對噴射參數(shù)(閥開啟壓力達到時長Tds、上升段噴射率Qup、下降段噴射率Qdn、最大噴射率Qmax、閥關(guān)閉壓力達到時長Tde1、針閥抬起時間Tqr、以及噴射脈寬Tqf)的數(shù)值進行修正，以便于能消除轉(zhuǎn)速變動。與此相反，如果檢測到發(fā)動機的轉(zhuǎn)速發(fā)生變動，根據(jù)第五實施方式的修正功能則先估算出限定了噴油器3技術(shù)規(guī)格的、一預(yù)定部分的參數(shù)如何發(fā)生變動就能造成該變動。然后，修正功能以該預(yù)定部分的參數(shù)為調(diào)節(jié)參數(shù)，并將調(diào)節(jié)參數(shù)作為學(xué)習(xí)值存儲起來，以便于能反映到下一次的噴射上。
作為一個具體的示例，假如決定用閥開啟壓力Tds＝func(Dst、Qin、Qout)進行修正。在上述的方程中，如上文所述那樣，“func”代表一個存儲在存儲器件中的函數(shù)或映射表，式中Dst是閥座的直徑(針閥33與閥座36相接合處的閥座直徑、或者是有關(guān)預(yù)定部分參數(shù)的一個舉例)、Qin是入流孔眼35的孔內(nèi)流速、Qout是出流孔眼34的孔內(nèi)流速。
如果檢測到發(fā)動機的轉(zhuǎn)速發(fā)生變動，則就估算限定了噴油器3技術(shù)規(guī)格的閥座直徑如何變化能導(dǎo)致該變動，然后對閥座直徑Dst的數(shù)值進行改變。也就是說，對閥開啟壓力達到時長Tds＝func(Dst、Qin、Qout)中的閥座直徑Dst的數(shù)值進行修正，由此而校正了閥開啟壓力達到時長Tds的數(shù)值。
另外，只對閥座直徑Dst的數(shù)值進行一次修正，由此就可在同時對受閥座直徑影響的其它噴射參數(shù)進行了修正。所述的“其它噴射參數(shù)”包括除閥開啟壓力達到時長Tds之外的上升段噴射率Qup和下降段噴射率Qdn。
由于對限定了噴油器3技術(shù)規(guī)格的預(yù)定部分參數(shù)進行了修正，從而能同時修正由該預(yù)定部分參數(shù)確定的其它噴射參數(shù)。也就是說，由于繪制出了有關(guān)修正后噴射率的幾何圖形，所以不在需要對噴射量或噴射定時作出修正。
在上述的各個實施方式中，所舉的示例是這樣的在該示例中，在很輕的運算負擔(dān)下對多級噴射過程中出現(xiàn)的管路脈動效應(yīng)進行處理。但是，本發(fā)明并不僅限于多級噴射的情況，而且還適用于單次噴射的情況，在此情況下，一個工作循環(huán)內(nèi)例如只進行一次噴射。
在多級噴射的應(yīng)用場合中，可以這樣來應(yīng)用本發(fā)明的一個工作循環(huán)中的噴射量被基本上分割成幾等份，在每一次噴射中都單獨地噴射出其中的一份。本發(fā)明還可被應(yīng)用到這樣的多級噴射方式中在這種噴射方式中，工作循環(huán)內(nèi)的噴射被分割成一個小量噴射與一個主噴射，且在執(zhí)行主噴射之前實施一次或多次小量噴射。作為備選方案，本發(fā)明還可應(yīng)用到這樣的多級噴射方式中在該噴射方式中，在主噴射完成之后，執(zhí)行一次或多次小量噴射，或者也可應(yīng)用到這樣的噴射方式中在主噴射之前和之后，各執(zhí)行一次或多次小量噴射。
在上述的各個實施方式中，所舉的示例是將本發(fā)明應(yīng)用到這樣的共軌燃油噴射系統(tǒng)中在這樣的系統(tǒng)中，在噴油器工作時，會發(fā)生燃油泄流。但是，本發(fā)明還可應(yīng)用到這樣的共軌燃油噴射系統(tǒng)其采用安裝在噴油器3上的線性電磁線圈來直接驅(qū)動針閥33，從而不會造成任何的燃油回泄。也就是說，本發(fā)明還可被應(yīng)用到采用了某種噴油器3的燃油噴射系統(tǒng)中，其中的噴油器3利用壓電噴射器等裝置來直接驅(qū)動針閥33。
在上述的各個實施方式中，所舉的示例是這樣的只有當(dāng)上升段噴射率Qup達到最大噴射率時，才繪制出有關(guān)上升段噴射率Qup、下降段噴射率Qdn、以及最大噴射率Qmax的噴射率幾何圖形。但是，假如輸送給噴油器3的高壓燃油的壓力、以及噴油器3排送管線的技術(shù)規(guī)格是已知的，則就可繪制出噴射率相對于時間的幾何圖形，其中的技術(shù)規(guī)格例如是某個噴射出口的規(guī)格或閥開啟壓力的設(shè)定值。因此，這樣的方案也是可以接受的根據(jù)向噴油器3供應(yīng)高壓燃油的壓力、以及噴油器3排送管線的技術(shù)規(guī)格而確定出噴射率的幾何圖形。
在上述的各個實施方式中，所舉的示例是這樣的本發(fā)明被應(yīng)用到共軌燃油噴射系統(tǒng)中。但是，本發(fā)明也可被應(yīng)用到不采用共軌技術(shù)的燃油噴射系統(tǒng)中。也就是說，本發(fā)明還可被應(yīng)用到其它燃油噴射系統(tǒng)中，這些噴射系統(tǒng)例如被用在汽油機或不以柴油為燃料的其它發(fā)動機上。
事實上，本文對本發(fā)明的描述僅是示例性的，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，在不悖離本發(fā)明核心思想的前提下可作出多種形式的改動。這樣的改動不應(yīng)被看作是對本發(fā)明設(shè)計思想和保護范圍的超越。
權(quán)利要求
1.一種燃油噴射系統(tǒng)，其包括用于噴射高壓燃油的噴油器；以及控制器，其響應(yīng)于內(nèi)燃機的運行狀態(tài)而確定出所需的噴射定時和所需的噴射量，以便于能根據(jù)所需的噴射定時和噴射量控制性地開啟和關(guān)閉噴油器，該控制器包括用于確定出一個幾何圖形的裝置，該幾何圖形是由噴油器噴射率相對于時間的變化關(guān)系而限定的；以及從噴射率的幾何圖形而確定出噴油器的驅(qū)動信號發(fā)生定時和驅(qū)動信號終止定時，其中，噴射率幾何圖形的面積與所需噴射量相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于該燃油噴射系統(tǒng)確定出一個由噴油器的針閥升程相對于時間的變換關(guān)系而限定的幾何圖形，并對針閥升程的幾何圖形進行變換，以確定出噴射率的幾何圖形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于通過對針閥升程的幾何圖形進行變換來確定噴射率幾何圖形的操作包括步驟將一噴射階段分割成一閥座尺度階段和一噴射孔尺度階段，在閥座尺度階段內(nèi)，噴射量取決于噴油器中針閥與針閥閥座之間的開度，而在噴射孔尺度階段，噴射量則是根據(jù)噴油器中一噴射孔的孔徑尺度來確定的；在閥座尺度階段內(nèi)，為了完成噴射率對針閥升程的變換，對針閥升程對噴射率的特性曲線作線性近似處理；以及在噴射孔尺度階段內(nèi)，為了完成噴射率對針閥升程的變換，對針閥升程對噴射率的特性曲線作線性近似處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于噴射率的幾何圖形被繪制成以如下的因素為條件向噴油器輸送高壓燃油的壓力、以及噴油器排送管線的技術(shù)規(guī)格。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于噴射率幾何圖形是根據(jù)如下的指標(biāo)而繪制出的當(dāng)針閥在噴油器中抬起時的上升段噴射率；當(dāng)針閥在噴油器中下落時的下降段噴射率；以及當(dāng)上升段噴射率達到一個最大噴射率時所施加的最大噴射率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于噴油器的驅(qū)動信號發(fā)生定時被確定為在時間軸上一個時間點之前閥開啟壓力達到時長處的時刻，其中的時間點為形成噴射率—時間幾何圖形的起點，閥開啟壓力達到時長是從向噴油器發(fā)出閥開啟指令到噴油器實際開始執(zhí)行燃油噴射之間測得的時間長。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于該燃油噴射系統(tǒng)確定出閥開啟壓力的達到時長，其被測量為從時間軸上形成噴射率—時間的幾何圖形的起點一直到向噴油器發(fā)送啟閥指令、以實際開始噴射燃油時的時長；閥關(guān)閉壓力的達到時長，其被測量為從向噴油器發(fā)送閉閥指令一直到噴射率實際開始下降時的時長；以及針閥的抬起時間，其被測量為從時間軸上形成噴射率—時間的幾何圖形的起點一直到噴油器的控制室達到閥關(guān)閉壓力時的時長；以及確定出噴油器從驅(qū)動信號發(fā)生定時到驅(qū)動信號終止定時之間的持續(xù)時間，其被測量為等于Tds+Tqr-Tdel。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于針閥的抬起時間是基于如下指標(biāo)而確定出的所需噴射量；當(dāng)針閥在噴油器中抬起時的上升段噴射率；以及當(dāng)針閥在噴油器中下降時的下降段噴射率。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于閥開啟壓力的達到時長是通過一個函數(shù)而確定出，該函數(shù)涉及向噴油器輸送高壓燃油的壓力、和在一個工作循環(huán)內(nèi)多次獨立地執(zhí)行燃油噴射所遵循的多級噴射時間間隔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于為了對噴射量的變化進行修正，控制器采用如下噴射參數(shù)中的至少一參數(shù)作為調(diào)整參數(shù)，并將該調(diào)整參數(shù)作為學(xué)習(xí)值而存儲起來，以便于能將該數(shù)值反映到下一次噴射中，所述的噴射參數(shù)包括閥開啟壓力的達到時長，其被測量為從時間軸上形成噴射率—時間的幾何圖形的起點一直到向噴油器發(fā)送啟閥指令、以實際開始噴射燃油時的時長；當(dāng)針閥在噴油器中抬起時的上升段噴射率；當(dāng)針閥在噴油器中下降時的下降段噴射率；當(dāng)上升段噴射率達到一個最大噴射率時所施加的最大噴射率；閥關(guān)閉壓力的達到時長，其被測量為從向噴油器發(fā)送閉閥指令一直到噴射率實際開始下降時的時長；針閥的抬起時間，其被測量為從時間軸上形成噴射率—時間的幾何圖形的起點一直到噴油器的控制室達到閥關(guān)閉壓力時的時長；以及噴油器從驅(qū)動信號發(fā)生定時到驅(qū)動信號終止定時之間的持續(xù)時間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于為對噴射量進行的變化進行修正，控制器采用兩個或多個噴射參數(shù)作為調(diào)整參數(shù)，并對調(diào)整參數(shù)加權(quán)來對噴射量的變動進行修正；以及將各個調(diào)整參數(shù)作為學(xué)習(xí)值而存儲起來，以便于能將該數(shù)值反映到下一次噴射中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于為對噴射量的變化進行修正，控制器估算出由一預(yù)定部分的一個參數(shù)的變化導(dǎo)致該噴射變化量，該預(yù)定部分的參數(shù)限定了噴油器的技術(shù)規(guī)格，從而可將該預(yù)定部分的參數(shù)作為調(diào)整參數(shù)，并將該調(diào)整參數(shù)作為學(xué)習(xí)值而存儲起來，以便于能反映到下一次的噴射中。
13.一種用于對燃油噴射系統(tǒng)進行控制的方法，其中的燃油噴射系統(tǒng)采用一噴油器來噴射高壓燃油，所述方法包括步驟設(shè)置一控制器，用于響應(yīng)于內(nèi)燃機的運行狀態(tài)而確定出所需的噴射定時和所需的噴射量；能根據(jù)所需的噴射定時和噴射量控制性地開啟和關(guān)閉噴油器確定出一個幾何圖形，該幾何圖形是由噴油器噴射率相對于時間的變化關(guān)系而限定的；以及從噴射率的幾何圖形而確定出噴油器的驅(qū)動信號發(fā)生定時和驅(qū)動信號終止定時，其中，噴射率幾何圖形的面積與所需噴射量相對應(yīng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的、用于控制燃油噴射系統(tǒng)的方法，該方法還包括步驟確定出一個由噴油器的針閥升程相對于時間的變換關(guān)系而限定的幾何圖形；以及對針閥升程的幾何圖形進行變換，以確定出噴射率的幾何圖形。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的、用于控制燃油噴射系統(tǒng)的方法，該方法還包括步驟通過對針閥升程的幾何圖形進行變換來確定噴射率幾何圖形的步驟包括操作將一噴射階段分割成一閥座尺度階段和一噴射孔尺度階段，在閥座尺度階段內(nèi)，噴射量取決于噴油器中針閥與針閥閥座之間的開度，而在噴射孔尺度階段，噴射量則是根據(jù)噴油器中一噴射孔的孔徑尺度來確定的；在閥座尺度階段內(nèi)，為完成噴射率對針閥升程的變換，對針閥升程對噴射率的特性曲線作線性近似處理；以及在噴射孔尺度階段內(nèi)，為完成噴射率對針閥升程的變換，對針閥升程對噴射率的特性曲線作線性近似處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的、用于控制燃油噴射系統(tǒng)的方法，該方法還包括步驟根據(jù)如下條件而繪制成噴射率的幾何圖形向噴油器輸送高壓燃油的壓力、以及噴油器排送管線的技術(shù)規(guī)格。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的、用于控制燃油噴射系統(tǒng)的方法，該方法還包括步驟根據(jù)如下的指標(biāo)而繪制出噴射率幾何圖形當(dāng)針閥在噴油器中抬起時的上升段噴射率；當(dāng)針閥在噴油器中下落時的下降段噴射率；以及當(dāng)上升段噴射率達到一個最大噴射率時所施加的最大噴射率。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的、用于控制燃油噴射系統(tǒng)的方法，該方法還包括步驟將噴油器的驅(qū)動信號發(fā)生定時確定為時間軸上一個時間點之前的閥開啟壓力達到時長的時刻，其中的時間點為形成噴射率—時間幾何圖形的起點；以及將從向噴油器發(fā)出閥開啟指令到噴油器實際開始執(zhí)行燃油噴射之間測得的時間長作為閥開啟壓力達到時長。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的、用于控制燃油噴射系統(tǒng)的方法，該方法還包括步驟確定出閥開啟壓力的達到時長，其被測量為從時間軸上形成噴射率—時間的幾何圖形的起點一直到向噴油器發(fā)送啟閥指令、以實際開始噴射燃油時的時長；確定出閥關(guān)閉壓力的達到時長，其被測量為從向噴油器發(fā)送閉閥指令一直到噴射率實際開始下降時的時長；以及確定出針閥的抬起時間，其被測量為從時間軸上形成噴射率—時間的幾何圖形的起點一直到噴油器的控制室達到閥關(guān)閉壓力時的時長；以及確定出噴油器從驅(qū)動信號發(fā)生定時到驅(qū)動信號終止定時之間的持續(xù)時間，其被測量為等于Tds+Tqr-Tdel。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的、用于控制燃油噴射系統(tǒng)的方法，該方法還包括步驟基于如下指標(biāo)確定出針閥的抬起時間所需噴射量；當(dāng)針閥在噴油器中抬起時的上升段噴射率；以及當(dāng)針閥在噴油器中下降時的下降段噴射率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃油噴射系統(tǒng)。在持續(xù)時間很短的噴射過程中，繪制出有關(guān)噴射率相對于時間變化的三角形幾何圖形，而在持續(xù)時間很長的噴射過程中，則繪制出梯形的幾何圖形。驅(qū)動脈沖的接通定時被確定為幾何圖形時軸起始點之前的一段時間處，這段時間等于閥開啟壓力的達到時長。噴射脈沖的持續(xù)時間被確定為“閥開啟壓力達到時長加上針閥抬起時間再減去閥關(guān)閉壓力達到時長”，這樣就可確定出驅(qū)動脈沖的關(guān)斷定時。
文檔編號F02D41/38GK1519465SQ200410003560
公開日2004年8月11日 申請日期2004年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月30日
發(fā)明者石塚康治, 福島隆之, 菊谷享史, 之, 史, 石 康治 申請人:株式會社電裝