燃料噴射裝置、燃料噴射系統(tǒng)及判斷其故障的方法

文檔序號：5244460閱讀：193來源：國知局

專利名稱：燃料噴射裝置、燃料噴射系統(tǒng)及判斷其故障的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種燃料噴射裝置，其具有用于噴射燃料的燃料噴射閥，燃料是從蓄壓容器分配的。本發(fā)明還涉及具有該燃料噴射裝置的燃料噴射系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及判斷該燃料噴射裝置中的故障的方法。
背景技術：
常規(guī)地，共軌燃料噴射裝置包括作為蓄壓容器的公共軌道，其被配置成以高壓蓄積燃料。進一步將公共軌道配置成將高壓燃料分配到各燃料噴
射閥，從而分別將所分配的燃料噴射到內'燃機的汽缸。JP-A-2006-200378 中的這種常規(guī)共軌燃料噴射裝置包括作為fl道壓力傳感器的壓力傳感器。該壓力傳感器被安裝到公共軌道上，以檢測公共軌道中蓄積的燃料壓力。共軌燃料噴射裝置還被配置成基于壓力傳感器的檢測結果來控制各種裝置，例如燃料泵，以向公共軌道供應燃料。
JP-A-2006-200378中的燃料噴射裝置通過控制燃料噴射閥的打開時間 Tq來控制噴射量Q。即使在同樣類型的燃半斗噴射閥中，每一個燃料噴射閥也具有打開時間和噴射量之間的特定關系，該特定關系具有個體差異。因此，在燃料噴射閥運出工廠之前針對每一個燃料噴射閥檢驗該作為噴射特性(Tq-Q特性)的特定關系。將通過檢驗獲得的噴射特性進行編碼以生成 QR碼(注冊商標)，其標明了個體差異信息。將該QR碼粘貼到燃料噴射閥上。
禾U用掃描裝置讀取表示個體差異信息的QR碼。之后，在發(fā)動機ECU中存儲個體差異信息，該發(fā)動機ECU控制著發(fā)動機的工作狀態(tài)。在燃料噴射閥運輸出廠之后，將燃料噴射閥安裝到發(fā)動機上。于是，發(fā)動機的發(fā)動機 ECU基于所存儲的個體差異信息操控打幵時間Tq，由此控制燃料噴射閥的噴射量Q。
然而，近年來，除了在安裝到發(fā)動機的燃料噴射閥的一次打開中控制
噴射量Q之外，還需要控制各種噴射狀態(tài)。各種噴射狀態(tài)可以包括每次噴射中的實際噴射開始點、最大噴射速率抵達點等。亦即，即使在噴射量Q 相同的時候，如果諸如實際噴射開始點和最大噴射速率抵達點等的噴射狀態(tài)有變化，發(fā)動機的燃燒狀態(tài)也會改變。結果，發(fā)動機的輸出轉矩和廢氣狀態(tài)發(fā)生改變。
具體而言，在用于在柴油機中進行多^r段噴射的燃料噴射裝置中，需
要控制除噴射量Q之外的諸如實際噴射開始點和最大噴射速率抵達點等的噴射狀態(tài)，以便控制一次燃燒循環(huán)中的多7欠燃料噴射。
相反，在根據(jù)JP-A-2006-200378所述的燃料噴射裝置中，通過進行檢驗僅獲得Tq-Q特性，并將Tq-Q特性作為燃料噴射閥的個體差異信息加以存儲。因此，不能獲得除噴射量Q之外的噴射狀態(tài)以作為個體差異。因此，很難以高精度控制除噴射量Q之外的噴射狀態(tài)。

發(fā)明內容
考慮到前述和其他問題，本發(fā)明的目的是制造一種燃料噴射裝置，其能夠以高精度控制燃料噴射閥的噴射狀態(tài)。另一個目的是制造一種具有該燃料噴射裝置的燃料噴射系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個目的是提出一種判斷燃料噴射裝置中的故障的方法，該燃料噴射裝置能夠以高精度控制其噴射狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，從蓄壓容器向所述燃料噴射裝置供應燃料，所述燃料噴射裝置包括燃料噴射閥，用于噴射從所述蓄壓容器分配的燃料。所述燃料噴射裝置還包括位于燃料通道中的壓力傳感器，所述燃料通道從所述蓄壓容器延伸到所述燃料噴射閥的噴嘴孔，所述壓力傳感器距所述噴嘴孔比距所述蓄壓容器近，且用于檢測燃茅斗壓力。所述燃料噴射裝置還包括用于存儲個體差異信息的存儲單元，戶萬述個體差異信息表示所述燃料噴射閥的噴射特性，所述噴射特性是通過檢驗獲得的。所述個體差異信息包括噴射響應延遲信息，該噴射響應延遲《言息表示噴射響應時延和第一參數(shù) 中的至少一個。所述噴射響應時延是從噴射開始點到時間點之間的時間段，其中，在該噴射開始點，通過所述噴嘴？L開始燃料噴射，而在該時間點，所述壓力傳感器的檢測壓力中發(fā)生波動，該波動是由開始燃料噴射造成的。計算所述噴射響應時延需要所述第一參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種用于判斷燃料噴射裝置中所導致的故障的方法，所述燃料噴射裝置包括燃料噴射閥，其用于噴射從蓄壓容器分配的燃料；以及位于從所述蓄壓容器延伸到噴嘴孔的燃料通道中的壓力傳感器，所述壓力傳感器的位置距離所述噴嘴孔比距離所述蓄壓容器近，所述方法包括通過進行檢驗來測量噴射響應時延，所述噴射響應時延是從通過所述噴嘴孔開始燃料噴射的時間點到所述壓力傳感器的檢測壓力中發(fā)生波動的時間點之間的時間段，該波動是由開始燃料噴射造成的。所述方法還包括當所述噴射響應時延大于閾值時判定所述燃料噴射裝置發(fā)生故障。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種用于判斷燃料噴射裝置中導致的故障的方法，所述燃料噴射裝置包括燃料噴射閥，其用于噴射從蓄壓容器分配的燃料；以及位于從所述蓄壓容器延伸到噴嘴孔的燃料通道中的用于檢測燃料壓力的壓力傳感器，所述壓力傳感器的位置更靠近所述噴嘴孔和所述蓄壓容器中的所述噴嘴孔，所述方法包括通過對主燃料噴射閥和主傳感器進行檢驗，第一測量基準指令-檢測時延。該方法還包括通過對作為故障受檢對象的所述燃料噴射閥和壓力傳感器進行檢驗，來第二測量對象指令-檢測時延?；鶞手噶?檢測時延和對象指令-檢測時延中的每一個都是從輸出噴射開始指令信號的時間點到檢測壓力發(fā)生波動的時間點的時間段，該波動歸因于開始燃料噴射。該主燃料噴射閥和主傳感器分別不同于燃料噴射閥和壓力傳感器。該方法還包括當對象指令-檢測時延相對于基準指令 -檢測時延的誤差延遲大于閾值時，判定至少一個受檢對象發(fā)生故障。

通過參考附圖所作的以下詳細說明，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將變得更加明顯。在附圖中
圖1為示出了根據(jù)實施例的燃料噴射裝置和發(fā)動機控制系統(tǒng)概要的示意圖2為示出了該發(fā)動機控制系統(tǒng)中采用的燃料噴射閥的內部結構的示意性截面圖3為示出了根據(jù)第一實施例的噴射控制的流程圖4為示出了根據(jù)第一實施例的檢驗噴射特性的系統(tǒng)的示意圖；圖5為示出了根據(jù)第一實施例的噴射特性的時序圖6為示出了個體差異信息計算過程和向IC存儲器的寫入過程的流程的流程圖7為示出了個體差異信息計算過程和向IC存儲器的寫入過程的流程的流程圖8為示出了根據(jù)第一實施例的噴射特性的時序圖；圖9為示出了根據(jù)第一實施例的噴射特性的時序圖；圖10為示出了根據(jù)第一實施例的噴射特性的時序圖；圖11為示出了根據(jù)第一實施例的噴射特性的時序圖；圖12為示出了根,第一實施例的噴射特性的時序圖；圖13為示出了根據(jù)第二實施例的基準特性和相對于主裝置的誤差的時序圖14為示出了根據(jù)第二實施例判斷作為受檢對象的燃料噴射裝置中所導致的故障的流程的流程圖；以及
圖15為示出了根據(jù)第三實施例判斷作為受檢對象的燃料噴射裝置中所導致的故障的流程的流程圖。
具體實施例方式
(第一實施例)
將根據(jù)本實施例的燃料噴射裝置安裝到(例如)用于汽車的內燃機的共軌燃料噴射系統(tǒng)中。例如，將該燃料噴射裝置用于直接向柴油機的汽缸中的燃燒室噴射高壓燃料。例如，該高壓燃料為噴射壓力高于100MPa的輕油。
首先，參考圖1描述作為根據(jù)本實施例的汽車內發(fā)動機系統(tǒng)的共軌燃料噴射系統(tǒng)。在本實施例中，該發(fā)動機例如是諸如直列式四缸發(fā)動機。具體而言，該發(fā)動機可以是四沖程往復式柴油機。在該發(fā)動機中，為進料閥和排料閥的凸輪軸提供電磁拾音器(pickup)作為汽缸檢測傳感器，以便在那個時候連續(xù)地判斷目標汽缸。四個汽缸#1到#4中的每一個都在720度 CA (曲柄角)下重復四沖程燃燒循環(huán)，每一個循環(huán)包括進料沖程、壓縮沖
程、燃燒沖程和排料沖程。詳細地講，#1、 #3、 #4、 #2汽缸在相對于彼此呈180度CA偏移的條件下按所述順序執(zhí)行四沖程燃燒循環(huán)。在圖1中，從燃料箱10 —側將作為燃料噴射閥的噴射器20分別分配給汽缸ftl、 #2、 tt3、 #4。
如圖1所示，該燃料噴射系統(tǒng)包括電子控制單元(ECU) 30，將其配置成輸入從各種傳感器輸出的檢測信號，并根據(jù)檢測信號控制燃料供給系統(tǒng) 的組件。ECU 30控制著供應給抽吸控制閥llc的電流，由此控制從燃料泵 ll釋放的燃料量。ECU 30執(zhí)行諸如PID控制等的反饋控制，以將作為蓄壓容器的公共軌道12中的燃料壓力調節(jié)在目標燃料壓力。利用壓力傳感器20a 檢測公共軌道12中的壓力。ECU 30基于燃料壓力來控制噴射到發(fā)動機的特定汽缸中的燃料量，由此控制發(fā)動機的旋轉速度和輸出軸的轉矩。
從燃料供給系統(tǒng)的上游開始按照下述順序設置燃料箱10、燃料泵11、公共軌道12和噴射器20。通過燃料過濾器10b和管路10a將燃料箱10與燃料泵11連接。
作為容器的燃料箱IO用于存儲諸如輕油等的用于發(fā)動機的燃料。燃料泵11包括高壓泵lla和低壓泵llb。將低壓泵lib配置成從燃料箱10抽取燃料，將高壓泵lla配置成對從低壓泵llb抽取的燃料進一步加壓。在燃料泵ll的入口中提供抽吸控制閥(SCV) llc，以控制饋送給高壓泵lla的燃料量。在該結構中，SCV llc控制從燃料泵ll排放的燃料量。
該抽吸控制閥llc例如是常開蝶閥，在斷電時它是打開的。在該結構中，可以通過控制提供給抽吸控制閥llc的驅動電流，來操控抽吸控制閥 llc的閥打開區(qū)域，從而從調節(jié)燃料泵11排放的燃料量。
燃料泵11的低壓泵llb例如是次擺線給料泵。高壓泵lla例如是柱塞泵，其利用偏心輪(未示出)以預定時間間隔沿軸向連續(xù)移動柱塞，從而從壓縮室給送燃料。該柱塞可以包括例如三個柱塞。利用驅動軸lld驅動該泵。驅動軸11d與曲軸41聯(lián)鎖，曲軸41是發(fā)動機的輸出軸。例如，驅動軸lld被配置成相對于曲軸41的一次旋轉以一定比例(例如1比1或1 比2)旋轉。在該結構中，由發(fā)動機的輸出功率驅動低壓泵lib和高壓泵 lla。
燃料泵11通過燃料過濾器10b從燃料箱10抽取燃料并將抽取的燃料
加壓饋送到公共軌道12。公共軌道12在高壓下存儲從燃料泵11饋送的燃料。公共軌道12通過每一個汽缸設置的高壓管路14將蓄積的燃料分配到汽缸ftl到糾中的每一個的噴射器20。噴射器20 (ftl)到20(ft4)中的每一個都具有排出口 21，其與管路18相連，用于將過多的燃料返回到燃料箱 10。在公共軌道12和高壓管路14之間的連接處提供孔口 12a，作為脈動減小單元，用于使從公共軌道12流到高壓管足各14中的燃料壓力的脈動衰減。圖2示出了噴射器20的詳細結構。四個噴射器20(#1)到20(#4)基本具有相同的結構，例如圖2所示的結構。每一個噴射器20都是燃料噴射閥，利用從燃料箱10抽出且將要在發(fā)動機中燃燒的燃料對其進行液壓致動。在噴射器20中，經(jīng)由作為控制室的液壓室Cd傳遞用于燃料噴射的驅動力。如圖2所示，將噴射器20配置為常閉燃料噴射閥，在斷電時其處于關閉狀態(tài)。
從公共軌道12供應高壓燃料，高壓燃料流入噴射器20的外殼20e中設置的燃料進孔22中。所提供的高壓燃料部分流到液壓室Cd中，剩余的高壓燃料流入噴嘴孔20f 。液壓室Cd具有泄漏孔24，通過控制閥23打開和閉合它。在通過提起控制閥23打開泄漏孔24時，燃料從液壓室Cd經(jīng)過泄漏孔24和排出口 21返回燃料箱10。
在噴射器20進行燃料噴射時，根據(jù)雙向電磁閥螺線管20b的加電和斷電操作控制閥23，由此控制閥23控制燃料從液壓室Cd的泄漏。于是，控制閥23控制液壓室Cd中的壓力。這里，液壓室Cd中的壓力相當于施加到針閥20c的背壓。于是，在被施以螺旋彈簧20d的偏置力時，針閥20c根據(jù)液壓室Cd中的壓力變化而在外殼20e內部上下往復運動。在該操作期間，延伸到噴嘴孔20f的燃料通道25在其中間打開和關閉。具體而言，燃料通道25具有錐形座表面，隨著針閥20c的往復運動，針閥20c安放在錐形座表面上并從其提起，由此針閥20c連通并阻斷燃料通道25。噴嘴孔20f的數(shù)量可以任意確定。
例如，針閥20c受到開關式控制。具體而言，針閥20c具有作為致動器的雙向電磁閥，雙向電磁閥被施以脈沖信號作為激勵信號。從ECU30發(fā) 射作為開關信號的脈沖信號以對電磁閥通電和斷電。通過導通脈沖信號而提起針閥20c，由此打開噴嘴孔20f。通過關閉脈沖信號而安放(seat)針
12
閥20c，由此阻斷噴嘴孔20f。
通過從公共軌道12供應燃料來增大液壓室Cd中的壓力。另一方面，為螺線管20b通電以操縱控制閥23，從而打開泄漏孔24，由此降低液壓室 Cd中的壓力。在該結構中，燃料從液壓室Cd通過管路18 (圖1)返回燃料箱10，管路18將噴射器20與燃料箱10相連。亦即，通過操縱控制閥23，從而操作針閥20c以打開和關閉噴嘴孔20f ，來控制液壓室Cd中的燃料壓力。
在該結構中，噴射器20包括針閥20c，將其配置成通過打開和關閉燃料通道25，并與作為閥體的外殼20e內的預定軸向往復運動相結合，來打開和關閉噴射器20，其中，燃料通道25延伸到噴嘴孔20f 。當螺線管斷電時，針閥20c被施以彈簧20d的偏置力，從而移置到關閉側，彈簧的偏置力均勻地向著關閉側施加。當螺線管通電時，通過向針閥20c施加與彈簧 20d的偏置力相反的驅動力而使針閥20c移置到打開側。針閥20c斷電時的提起與針閥20c通電時的提起基本對稱。
噴射器20設有用于檢測燃料壓力的壓力傳感器20a(圖1)。具體而言，外殼20e的入口孔22經(jīng)由夾具20j與高壓管路14相連。壓力傳感器20a 附著在夾具20j上。這里，在從工廠運輸噴射器20的階段中，將噴射器20 與夾具20j、壓力傳感器20a和IC存儲器26相連(圖1、 4)。
于是，可以由安裝到噴射器20的燃料進孔22的壓力傳感器20a任意地檢測燃料進孔22中作為進口壓力的燃料壓力。具體而言，根據(jù)壓力傳感器20a的輸出可以檢測出由于噴射器20的燃料噴射、燃料壓力水平(穩(wěn)定
壓力)、燃料噴射壓力等造成的燃料壓力波動模式。
壓力傳感器20a設置于噴射器20(W)到20(#4)中的每一個上。在該結構中，可以基于壓力傳感器20a的輸出精確檢測出由于噴射器20的特定燃料噴射造成的燃料壓力的波動模式。
此外，在諸如四輪汽車或軌道車輛(track)(未示出)等的車輛中設有除上述傳感器之外的用于車輛控制的各種傳感器。例如，在發(fā)動機的輸出軸一曲軸41的外周提供諸如電磁拾音器等的曲柄角傳感器42。將曲柄角傳感器42配置成檢測曲軸41的旋角和旋轉速度，其對應于發(fā)動機旋轉速度。將曲柄角傳感器42配置成以預定時間間隔，例如30度CA輸出曲柄角
信號。提供加速器傳感器44以檢測對應于驅動器對加速器的壓縮的操縱。加速器傳感器44用于根據(jù)對應于加速器位置的狀態(tài)輸出電信號。
ECU 30如該系統(tǒng)中的燃料噴射裝置一樣進行發(fā)動機的支配性控制。作為發(fā)動機控制ECU的ECU 30包括公知的微型計算機(未示出)。ECU 30基于各種傳感器的檢測信號判斷發(fā)動機的操作狀態(tài)和乘客的需求，由此響應于操作狀態(tài)和乘客需求而操作諸如抽吸控制閥lie和噴射器20等各種致動器。于是，ECU 30以適于各種狀態(tài)的最佳模式執(zhí)行各種與發(fā)動機相關的控制。
ECU 30的微型計算機包括作為主處理單元，執(zhí)行各種操作的CPU; 作為主存儲器，暫時存儲數(shù)據(jù)、操作結果等的RAM;作為程序存儲器的ROM; 作為數(shù)據(jù)存儲器的EEPROM;備份RAM等。備份RAM是這樣一種存儲器，即使在ECU 30的主電源用盡時，也從諸如車載電池等的備份電源定期為其供電。事先在ROM中存儲與燃料噴射相關的各種程序和控制數(shù)據(jù)映象，并在諸如EEPROM等數(shù)據(jù)儲存存儲器中存儲包括發(fā)動機設計數(shù)據(jù)的各種控制數(shù) 據(jù)。
在本實施例中，ECU 30基于任意輸入的作為檢測信號的各種傳感器輸出，計算對作為輸出軸的曲軸41要求的需求轉矩和滿足該需求轉矩的燃料噴射量。在該結構中，ECU 30可變地設置噴射器20的燃料噴射量，由此控制每一個汽缸的燃燒室中燃料燃燒產(chǎn)生的發(fā)動機轉矩。于是，ECU 30將實際輸出到曲軸41的作為輸出轉矩的軸轉矩控制在需求轉矩。
亦即，ECU 30根據(jù)該時刻發(fā)動機的工作狀態(tài)和驅動器對加速器的操縱來計算(例如)燃料噴射量。ECU30向噴射器20輸出噴射控制信號(驅動量)，從而引導其在預定噴射時刻噴射對應于燃料噴射量的燃料。在該操作中，基于驅動量將發(fā)動機的輸出轉矩控制在目標值，該驅動量例如是噴射器20的打開時間。
眾所周知，在柴油機中，在穩(wěn)定工作時，設置于發(fā)動機吸入通道中的吸入節(jié)流閾(節(jié)流閾)被保持在基本完全打開狀態(tài)，以便進一步抽吸新鮮空氣并降低抽取損失。因此，主要操縱燃料噴^f量來控制穩(wěn)定工作時的燃燒狀態(tài)。具體而言，主要在穩(wěn)定工作時進行與轉矩調節(jié)相關的燃燒控制。
如下所述，參考圖3描述根據(jù)本實施例的燃料噴射控制。關于這一點，
在存儲裝置中依次存儲并根據(jù)需要依次更新在圖3所示的處理中使用的各種參數(shù)值。存儲裝置可以是安裝在ECU 30中的RAM和EEPR0M，或者是備份 RAM?；旧?，對于發(fā)動機的每一個汽缸的一次燃燒循環(huán)執(zhí)行一次圖3中的處理序列。通過執(zhí)行ECU 30的ROM中存儲的程序來執(zhí)行圖3中的處理。亦即，通過執(zhí)行該程序，在一次燃燒循環(huán)中向不工作汽缸之外的所有汽缸供應燃料。
在圖3中所示的該處理的序列中，在步驟Sll處，讀取預定參數(shù)。預定參數(shù)可以包括當時的發(fā)動機速度、燃料壓力、驅動器對加速器的操縱等。可以基于曲柄角傳感器42的實際測量獲得發(fā)動機速度?？梢曰趬毫鞲?器20a的實際測量結果獲得燃料壓力?？梢詮募铀倨鱾鞲衅?4的實際測量結果獲得加速器操縱。
在隨后的步驟S12，基于在步驟S11讀取的各種參數(shù)設定噴射模式。根據(jù)相當于當時的發(fā)動機負載的曲軸41的需求轉矩可變地確定噴射模式。例如，在單階段噴射中，可變地確定單階段噴射的噴射量(噴射時間)，作為噴射模式。或者，在多階段噴射中，可變地確定對發(fā)動機轉矩有貢獻的總噴射量(總噴射時間)，作為噴射模式。于是，基于噴射模式設定噴射器20 的命令值，作為指令信號。在該結構中，根據(jù)車輛狀態(tài)等，與主噴射一起適當執(zhí)行引燃噴射、預噴射、補噴射、后期噴射等。
例如，基于ROM中存儲的預定的數(shù)據(jù)映象(例如用于噴射控制的數(shù)據(jù) 映象)和校正系數(shù)獲得該噴射模式?？梢詫㈩A定的數(shù)據(jù)映象代入方程。具體而言，例如，可以進行試驗而在預定參數(shù)的假設范圍內事先獲得最佳噴射模式(確認值)(步驟Sll)?？梢栽谟糜趪娚淇刂频臄?shù)據(jù)映象中存儲所獲得的最佳噴射模式。例如，通過諸如噴射階段、每次噴射的噴射定時和噴射時間等參數(shù)來定義該噴射模式。噴射階段是一次燃燒循環(huán)中的若干噴射。噴射時間相當于噴射量。通過這種方式，噴射控制圖表示參數(shù)和最佳噴射模式之間的關系。
噴射模式是從噴射控制圖獲得的，并利用校正系數(shù)加以校正。例如，通過將噴射控制圖上的值除以校正系數(shù)來計算目標值。于是，獲得了此時的噴射模式以及對應于該噴射模式且將要被輸出到噴射器20的指令信號。例如，校正系數(shù)存儲在ECU 30的EEPROM中并分別加以更新。在發(fā)動機工
作期間，通過單獨處理而相繼更新校正系數(shù)(嚴格地講，預定系數(shù)，多個系數(shù))。
在步驟S12中設置噴射模式時，可以針對噴射模式單獨創(chuàng)建數(shù)據(jù)映象，每一個數(shù)據(jù)映象包括諸如噴射階段等相同要素?；蛘撸梢葬槍娚淠Ｊ?創(chuàng)建數(shù)據(jù)映象，其包括一些或全部要素。
在后面的步驟S13中使用以這種方式設置的噴射模式以及對應于該噴射模式的作為指令信號的命令值。具體而言，在步驟S13，基于作為指令信號的命令值控制噴射器20。具體而言，根據(jù)輸出到噴射器20的指令信號控制噴射器20。在執(zhí)行該噴射器20的控制之后終止圖3中的處理序列。
接下來，描述在步驟S12中使用的噴射控制圖的創(chuàng)建流程。
基于檢驗結果創(chuàng)建該噴射控制圖，該檢驗是在從工廠運輸噴射器20之前進行的。首先，針對噴射器20(ttl)到20(tt4)中的每一個進行作為噴射特性檢驗的檢驗。之后，在作為存儲單元(存儲器單元)的IC存儲器26 中存儲檢驗獲得的個體差異信息。個體差異信息表示每一個噴射器20的噴射特性。然后，從每一個IC存儲器26通過提供給ECU 30的通信單元31 (圖1、 4)將個體差異信息發(fā)送給ECU 30。該發(fā)送可以是非接觸無線傳輸或有線傳輸。
以圖4所示的模式進行噴射特性檢驗。首先，將噴射器20的頂端置于容器50中。然后，將高壓燃料供應給噴射器20的燃料進孔22，由此將燃料從噴嘴孔20f噴射到容器50中。在該檢驗中，可以利用圖1所示的燃料泵ll供應高壓燃料?；蛘?，如圖4所示，可以利用燃料泵52供應高壓燃料，該燃料泵是專門為檢驗提供的。圖1所示的高壓管路14和公共軌道12 無需連接到安裝在噴射器20上的壓力傳感器20a。可以從為檢驗而提供的燃料泵11或燃料泵52直接為壓力傳感器20a供應高壓燃料。
為容器50的內周邊提供應變儀51。應變儀51檢測由測試噴射導致的壓力改變，并將其檢測結果輸出到測量儀器53。測量儀器53包括由微型計算機等配置的控制單元。測量儀器53的控制部分基于應變儀51的檢測結果計算從噴射器20噴射的燃料的噴射速率，該檢測結果表示噴射壓力。如圖4所示，測量儀器53輸出指令信號，噴射器20的螺線管20b輸入指令信號。測量儀器53輸入壓力傳感器20a的檢測結果作為檢測得到的壓力。
除了基于用應變儀51檢測的噴射壓力來計算噴射速率的變化之外，還可以從噴射指令的內容估算噴射速率的變化。在這種情況下，可以省去應變儀51。
圖5示出了時序圖，該時序圖示出了驅動電流的變化、噴射速率的變化和檢驗過程中檢測出的壓力的變化。圖5中最上方的曲線圖示出了被發(fā) 送到螺線管20b的作為指令信號的驅動電流。圖5中的第二幅曲線圖示出了噴射速率。圖5中底部的曲線圖示出了壓力傳感器20a的檢測壓力。通過噴嘴孔20f的一次打開和關閉操作獲得該檢驗結果。
在本實施例中，在多種檢驗條件中的每一種下進行這種檢驗，其中，在Pl時間點之前改變供應給燃料進孔22的燃料的壓力P0。在多種檢驗條件下進行檢驗，因為噴射特性的變化不是根據(jù)噴射器20的個體差異唯一確定的。具體而言，噴射特性的變化也根據(jù)公共軌道12中的燃料供應壓力而變化。因此，在本實施例中，利用對燃料供應壓力進行多種改變的多種檢驗條件下的實際測量結果，除了考慮到燃料供應壓力導致的影響之外，還補償了由個體差異導致的噴射特性變化。
如下所述，參考圖5中的第二幅曲線圖描述噴射速率的變化。首先，在時間點(通電開始時間點)Is開始對螺線管20b通電，然后在轉變點R3 開始從噴嘴孔20f噴射燃料。于是，在轉變點R3處噴射速率開始增加。亦即，開始實際的燃料噴射。然后，在轉變點R4噴射速率達到最大噴射速率，在此噴射速率停止增加。在R3時刻開始提起針閥20c并在轉變點R4達到最大提起量，因此噴射速率在轉變點R4處停止增加。
在本說明書中，如下定義轉變點。首先計算噴射速率的二階導數(shù)或壓力傳感器20a的檢測結果的二階導數(shù)。在表示二階導數(shù)的波形中變化最大的點處的極值為噴射速率或檢測壓力波形的轉變點。亦即，二階導數(shù)波形的拐點是轉變點。
隨后，在時間點Ie處終止對螺線管20b通電，之后在轉變點R7處噴射速率開始減小。然后，在轉變點R8處噴射速率變?yōu)榱?，在此實際停止了燃料噴射。在時間R7處針閥20c開始被安放，在轉變點R8處針閥20c被完全安放。此后，在轉變點R8處噴嘴孔20f被關閉，終止實際的燃料噴射。
接下來，參考圖5底部的曲線圖描述壓力傳感器20a的檢測壓力。轉變點Pl之前的壓力P0為定義為檢驗條件的燃料供應壓力。首先為螺線管 20b供應驅動電流。之后，在時間點R3處噴射速率開始增大之前，在轉變點Pl處檢測壓力降低。這是由在時間點Pl控制閥23打開泄漏孔24導致的，由此液壓室Cd得以減壓。然后，當液壓室Cd得到充分減壓時，從P1 開始降低的檢測壓力在轉變點P2停止降低。
隨后，在轉變點P3處檢測壓力開始降低，因為噴射速率在時間點R3 處開始增加。隨后，在轉變點P4處檢測壓力停止降低，因為噴射速率在時間點R4處達到最大噴射速率。這里，轉變點P3和P4之間的檢測壓力的降低大于轉變點Pl和P2之間的檢測壓力的降低。
隨后，檢測壓力在轉變點P5升高。這是由在時間P5控制閥23關閉泄漏孔24導致的，由此液壓室Cd得以加壓。然后，當液壓室Cd得到充分加壓時，從轉變點P5開始增加的檢測壓力在轉變點P6停止增加。
隨后，在轉變點P7處檢測壓力開始增加，因為噴射速率在時間點R7 處開始降低。隨后，在轉變點P8處檢測壓力的停止增加，因為噴射速率在時間點R8處達到零，實際的燃料噴射在時間點R8停止。這里，轉變點P7 和P8之間的檢測壓力的增加大于轉變點P5和P6之間的檢測壓力的增加。如圖8所示，P8之后的檢測壓力降低，同時以恒定周期T7重復降低和增加 (圖8)。
在創(chuàng)建噴射控制圖時，首先基于從圖5所示的檢驗結果獲得的噴射特性計算個體差異信息Al到A7、 Bl、 B2以及C1到C3 (稍后描述)。所獲得的噴射特性包括圖5中所示的檢測壓力的變化和噴射速率的變化。在IC存儲器26中存儲所計算的各種個體差異信息。然后，將IC存儲器26中所存儲的個體差異信息發(fā)送給ECU 30。 ECU 30基于所發(fā)送的個體差異信息創(chuàng)建或修改噴射控制圖。
〈個體差異信息A1到A7〉
接下來，詳細描述個體差異信息A1到A7。此外，參考圖6、 7描述個體差異信息Al到A7的生成過程以及向IC存儲器26寫入的過程。在本實施例中，由測量操作員利用測量儀器53分別執(zhí)行圖6、 7中所示的計算過程和寫入過程。或者，測量儀器53可以自動執(zhí)行相當于圖6、 7中所示的過程的一系列過程。
壓力傳感器20a安裝在噴射器20上。在該結構中，壓力傳感器20a相對于燃料通道中的燃料流位于公共軌道12的下游，燃料通道從公共軌道12 延伸到噴嘴孔20f。亦即，壓力傳感器20a位于燃料通道中的噴嘴孔20f — 側。因此，可以從壓力傳感器20a的檢測壓力的波形獲得由噴射速率變化導致的波動作為一種信息。這里，在壓力傳感器20a位于公共軌道12中的結構中可能無法獲得因噴射速率變化導致的波動。此外，如圖5中的檢驗結果所示，檢測壓力的這種波動與噴射速率的變化有很高的相關性。因此，可以基于該相關性從檢測壓力波形的波動來估算實際噴射速率的改變。
通過記錄下噴射速率的這種改變和檢測壓力的波動之間的相關性的獲取來定義個體差異信息Al到A7。具體而言，個體差異信息Al到A7表示在噴射器20噴射燃料時的轉變點R3、 R8之間的時段內噴射速率(噴射狀態(tài)) 的改變與轉變點Pl、 P8之間的范圍內的壓力傳感器20a的檢測壓力的波動之間的關系，該波動歸因于燃料噴射。
在圖6的過程中，首先在S10獲得通電開始時間點Is處的檢測壓力PO。在通電開始時間點Is，開始對螺線管20b通電。接下來，在S20處獲得歸因于實際噴射開始R3的轉變點P3處的檢測壓力。此外，在S20處測量從開始實際噴射啟動的時間點R3 (第一參考點)到轉變點P3的時間點過去的時間T1 (第一時間段)。接下來，在S30處，計算壓強差P0-P3，作為因從通電開始時間點Is到實際噴射啟動的時間段中的泄漏導致的檢測壓力降低。接下來，將過去的時間T1和壓強差P0-P3之間的關系定義為個體差異信息Al ，并在S40將個體差異信息Al存儲在IC存儲器26中。
通過類似流程在S21到S41、 S22到S42以及S23到S43將個體差異信息A2到A4也存儲在IC存儲器26中。具體而言，在S21到S23獲得分別歸因于R4 (達到最大噴射速率)、R7 (噴射速率開始降低)和R8 (實際噴射結束)的轉變點P4、 P7、 P8處的壓力。此外，在S21至lJS23測量過去的時間T2 (第二時間段)、T3 (第三時間段)和T4 (第四時間段)。過去的時間T2、 T3、 T4分別是從實際噴射啟動R3 (第二、第三、第四參考點)到轉變點P4、 P7、 P8的時間段。
接下來，在S31，計算壓強差P3-P4，作為因從通電開始時間點Is到噴射速率達到最大噴射速率的轉變點R4的時間段中的泄漏和燃料噴射導致
的檢測壓力的降低。接下來，在S32，計算壓強差P3-P7，作為因在從通電開始時間點Is到噴射速率開始降低的轉變點R7的時間段中導致的檢測壓力降低。接下來，在S33，計算壓強差P3-P8，作為因在從通電開始時間點 Is到實際噴射結束的轉變點R8的時間段中導致的檢測壓力改變。壓強差 P0-P3、 P3-P4和P3-P7中的每一個都由表示壓力降低(壓力下降)的正值表示。壓強差P3-P8由表示壓力增加的負值表示。
在S41,將過去的時間T2和壓強差P3-P4之間的關系定義為個體差異信息A2。在S42，將過去的時間T3和壓強差P3-P7之間的關系定義為個體差異信息A3。在S43，將過去的時間T4和壓強差P3-P8之間的關系定義為個體差異信息A4。在S41、 S42、 S43，在IC存儲器26中存儲個體差異信息A2到A4。于是，出廠運輸噴射器20之前的圖6中的過程結束。
在圖7的過程中，首先在S50獲得時間點Is處的檢測壓力PO。在通電開始時間點Is，開始對螺線管20b通電。接下來，在S60處獲得歸因于實際噴射開始R3的轉變點P3處的檢測壓力。接下來，在S70處獲得歸因于最大噴射速率抵達R4的轉變點P4處的檢測壓力。此外，在S70測量從歸因于實際噴射啟動R3的轉變點P3到轉變點P4過去的時間T5(噴射速率增加時間段)。接下來，基于轉變點P3、 P4處的檢測壓力和時間段T5計算壓力降低速率Pa (Pa= (P3-P4) /T5)。接下來，在S80處，將噴射速率的增加速率R a和壓力降低速率P a之間的關系定義為個體差異信息A5，并將個體差異信息A5存儲在IC存儲器26中。
在S81，通過與S71類似的流程，也將個體差異信息A6存儲在IC存儲器26中。具體而言，在S71處獲得歸因于噴射速率降低開始R7和實際噴射結束R8的轉變點P7、 P8處的檢測壓力。此外，在S71處測量從歸因于噴射速率降低開始R7的轉變點P7 (第六參考點)到轉變點P8過去的時間 T6 (噴射速率降低時間段)。接下來，基于轉變點P7、 P8處的檢測壓力和時間段T6計算壓力增加速率Py (Py= (P7-P8)/T6)。接下來，在S81處，將噴射速率的降低速率R Y和壓力增加速率Py之間的關系定義為個體差異信息A6，并將個體差異信息A6存儲在IC存儲器26中。
此外，計算時間段(第五時間段)T5中導致的檢測壓力降低PP。第五時間段T5為從歸因于實際噴射啟動R3的轉變點P3的時間(第五參考時
間)直到歸因于最大噴射速率抵達R4的轉變點P4的時間段。檢測壓力降低PP與壓強差P3-P4相同。因此，可以將在圖6中的S41的過程中計算的壓強差P3-P4用作檢測壓力降低P 3 。將所計算的檢測壓力降低P P和所計算的最大噴射速率RP之間的關系定義為個體差異信息A7，并將個體差異信息A7存儲在IC存儲器26中。〈個體差異信息B1、 B2>
接下來，詳細描述個體差異信息Bl、 B2。類似于個體差異信息Al到 A7，利用測量儀器53執(zhí)行個體差異信息B1、 B2的計算過程和向IC存儲器 26的寫入過程。
壓力傳感器20a安裝在噴射器20上。在該結構中，壓力傳感器20a相對于燃料通道中的燃料流位于公共軌道12的下游，燃料通道從公共軌道12 延伸到噴嘴孔20f 。亦即，壓力傳感器20a在燃料通道中靠近噴嘴孔20f 。因此，可以獲得由噴射速率變化導致的波動，作為來自壓力傳感器20a的檢測壓力的波形的信息。這里，在壓力傳感器20a位于公共軌道12中的結構中可能無法獲得由噴射速率變化導致的波動。
如圖5中的檢驗結果所示，在利用壓力傳感器20a檢測噴嘴孔20f中導致的壓力脈動期間，出現(xiàn)響應延遲(噴射響應時延)Tl。噴射響應時延 Tl是從噴嘴孔20f中的出現(xiàn)壓力波動到壓力波動被傳輸?shù)綁毫鞲衅?0a 的時間段。類似地，從燃料開始從泄漏孔24泄漏的時間點到燃料開始泄漏導致壓力傳感器20a的檢測壓力波動的時間點出現(xiàn)響應延遲(泄漏響應時延)Ta。
即使在相同類型的噴射器20中，也會在噴射響應時延Tl和泄漏響應時延Ta中導致個體差異。個體差異歸因于壓力傳感器20a的位置。具體而言，個體差異信息歸因于從噴嘴孔20f到壓力傳感器20a的燃料通道長度 La (圖2)、從泄漏孔24到壓力傳感器20a的燃料通道長度Lb (圖2)、其通道截面面積等。因此，在基于噴射響應時延Tl和泄漏響應時延Ta中的至少一個進行噴射控制圖創(chuàng)建和燃料噴射控制時，可以提高噴射控制的精確度。
個體差異信息Bl、 B2是通過記錄下這種噴射響應時延Tl和這種泄漏響應時延Ta的獲取而定義的。具體而言，個體差異信息Bl表示從開始實
際噴射的時間點R3到歸因于實際噴射啟動R3的轉變點P3的噴射響應時延 Tl。噴射響應時延T1與過去的時間T1 (第一時間段)相同。因此，可以將在圖6的S20的過程中計算的過去的時間Tl用作噴射響應時延Tl。
個體差異信息B2表示從開始對螺線管20b通電的通電開始時間點Is 到歸因于從泄漏孔24開始燃料泄漏的轉變點Pl的泄漏響應時延Ta。在本實施例中，認為開始對螺線管20b通電的通電開始時間點Is與實際開始燃料泄漏的時間點相同。于是，分別將通過這種方式計算的噴射響應時延Tl 和泄漏響應時延Ta定義為個體差異信息Bl、 B2，并在IC存儲器26中存儲個體差異信息B1、 B2。
可以通過如下方式計算噴射響應時延Tl，而不是通過這種方式在S20 的過程中檢測噴射響應時延Tl。具體而言，可以測量下文將要描述的體積彈性模量K以及燃料通道長度La、 Lb。隨后，可以從體積彈性模量K和燃料通道長度La計算噴射響應時延Tl。隨后，可以從體積彈性模量K和燃料通道長度Lb計算泄漏響應時延Ta。
體積彈性模量K相當于整個燃料路徑中的燃料的體積彈性模量，整個燃料路徑從高壓泵lla的出口 11e延伸到噴射器20(ttl)到20(糾)中的每一個的噴嘴孔20f。在特定流體中發(fā)生的壓力變化中，體積彈性模量K滿足公式AP^K" AV/V，其中AP:隨著流體體積變化而產(chǎn)生的壓力變化，V: 體積，AV:從體積V的體積變化。系數(shù)K的倒數(shù)相當于壓縮比。
如下所述，介紹基于通道長度La和體積彈性模量K來計算噴射響應時延T1的一個范例?？梢酝ㄟ^公式Tl二La/v來定義噴射響應時延Tl，其中燃料的流速為v?？梢曰隗w積彈性模量K計算流速v。類似地，可以通過公式Ta=Lb/v來定義泄漏響應時延Ta?？梢曰隗w積彈性模量K計算流速v。
于是，通過這種方式可以使用體積彈性模量K和燃料通道長度La、 Lb 來計算噴射響應時延Tl和泄漏響應時延Ta。因此，可以將參數(shù)K、 La和 Lb定義為個體差異信息Bl、 B2，而不是噴射響應時延Tl和泄漏響應時延 Ta，且可以在IC存儲器26中存儲參數(shù)K、 La和Lb。體積彈性模量K相當于第一參數(shù)和第二參數(shù)。燃料通道長度La相當于第一參數(shù)。燃料通道長度 Lb相當于第二參數(shù)。
〈個體差異信息Cl到C3>
接下來，參考圖8到圖12詳細描述個體差異信息Cl到C3。類似于個體差異信息Al到A7，利用測量儀器53執(zhí)行個體差異信息Cl到C3的計算過程和向IC存儲器26的寫入過程。圖8示出了與圖5中的檢驗結果類似地獲得的檢驗結果。在圖9到圖12中的每一個中，上方時序圖示出了作為噴射器20的驅動電流的指令信號，下方時序圖示出了表示因指令信號而導致的檢測壓力波動的波形。
這里，為了執(zhí)行多階段噴射控制以在一次燃燒循環(huán)之內進行多次燃料噴射，必須要注意以下問題。如圖8中的點劃線Pe所包圍的，前階段噴射的波動模式和后階段噴射的波動模式部分相互重疊，從而產(chǎn)生干擾。具體而言，對應于第n次噴射的波動波形的波動模式與第m次噴射結束后伴隨的波動波形的尾部重疊。第n次噴射在第一次噴射之后。第m次噴射在第n 次噴射之前。在本實施例中，第m次噴射為第一次噴射。下文中將波動模式稱為噴射后波動模式Pe。
更詳細地講，當如圖9所示進行兩次噴射時，相對于圖9中實線L2a 所示的通電脈沖產(chǎn)生了由實線L2b表示的波動波形。對于圖23所示的兩次噴射，在后階段噴射開始時刻附近，僅歸因于后階段噴射的脈動模式和前階段側的前階段噴射的脈動模式彼此干擾。因此，難以識別僅歸因于后階段噴射的脈動模式。
如圖10所示，當僅進行前階段噴射時，相對于圖10中實線Lla所示的通電脈沖產(chǎn)生了由實線Lib表示的波動波形。圖11示出了分別表示圖9 中的波動波形的實線L2a、 L2b，以及分別表示圖10中的波動波形的短劃線 Lla、 Llb。如圖12所示，可以從圖9中波動波形L2b的對應部分中減去圖 10中的波動波形Llb，從而提取出僅歸因于后階段噴射的實線L2c所示的波動模式。
為了提取僅歸因于后階段噴射的波動模式L2c，需要個體差異信息Cl 到C3。亦即，個體差異信息Cl到C3與噴射后波動模式Pe (圖8)相關，該噴射后波動模式包括在壓力傳感器20a的檢測壓力波動波形中，該波動波形伴隨一次燃料噴射。參考圖8，個體差異信息Cl表示噴射后波動模式 Pe的幅度S，個體差異信息C2表示噴射后波動模式Pe的周期T7。
個體差異信息C3表示由圖8中的實線所示的部分波動模式Py。部分波
動模式Py以短于圖8中虛線所示的正弦波形Px的周期的周期出現(xiàn)。從幅度S和噴射后波動模式Pe的周期T7計算正弦波形。例如，可以通過從正弦波形Px的每一個對應部分中減去波動模式Py的每一個部分來獲得個體差異信息C3。或者，可以將與衰減(例如噴射后波動模式Pe的衰減因數(shù)) 相關的信息用作個體差異信息。
優(yōu)選地，在個體差異信息A1到A7、 Bl、 B2、 C1到C3的每一個中包括的值超過預定上限的情況下，判定導致了故障。具體而言，例如，測量儀器53等可以判定在噴射后波動模式Pe的幅度S和周期T7超過其上限的情況下所導致的故障。
如上所述，本實施例產(chǎn)生了如下有益效果。
(1) 在IC存儲器26中存儲作為個體差異信息Bl、 B2的噴射響應時延 Tl和泄漏響應時延Ta。因此，可以在噴射控制圖上反映出個體差異信息Bl、 B2，并可以根據(jù)該噴射控制圖進行噴射控制。因此，根據(jù)本實施例，與常規(guī)裝置相比，可以以高精度控制噴射器20的噴射狀態(tài)，常規(guī)裝置將Tq-Q 特性作為個體差異信息加以存儲并利用預先存儲的Tq-Q特性進行噴射控制。
(2) 在IC存儲器26中存儲個體差異信息Al到A7。個體差異信息Al 到A7表示在實際噴射啟動R3和實際噴射終止R8之間的時間段中噴射速率
(噴射狀態(tài))變化和轉變點P1、 P8之間的范圍內壓力傳感器20a的檢測壓力波動(該波動歸因于燃料噴射)之間的關系。因此，可以在噴射控制圖上反映出個體差異信息Al到A7并可以根據(jù)該噴射控制圖進行噴射控制。因此，可以以高精度控制噴射器20的噴射狀態(tài)。
(3) 在IC存儲器26中存儲與噴射后波動模式Pe相關的信息，作為個體差異信息C1到C3。在該結構中，可以在噴射控制圖上反映出個體差異信息C1到C3，并可以根據(jù)該噴射控制圖進行噴射控制。因此，可以以高精度控制噴射器20的噴射狀態(tài)。
(4) 在進行檢驗以獲得個體差異信息時，在多個噴射器20(ttl)到 20(#4)被安裝到發(fā)動機上的狀態(tài)下，將噴射器20與對應的壓力傳感器20a 組合。具體而言，例如，在該檢驗中將噴射器20(ftl)與汽缸(ftl)的壓力傳感器20a組合。因此，在個體差異信息Al到A7上反映出發(fā)動機實際工
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作中使用的壓力傳感器20a的檢測特性。因此，可以以高精度控制燃料噴射閥的噴射狀態(tài)。
(5)壓力傳感器20a安裝在噴射器20上。因此，可以防止將出廠前噴射特性檢驗中使用的壓力傳感器20a安裝到不同于相應噴射器20的噴射器 20上。具體而言，例如，可以防止將對應于噴射器20(#1)的壓力傳感器 20a安裝到噴射器(ft2)到20(#4)之一上。因此可以限制錯誤組裝。此外，在該結構中，與將壓力傳感器20a安裝到高壓管路14 (其連接公共軌道12 和噴射器20)上的結構相比，壓力傳感器20a的位置更靠近噴嘴孔20f。因此，與檢測已經(jīng)過高壓管路14衰減的壓力波動的結構相比，可以更精確地檢測噴嘴孔20f處的壓力波動。
(第二實施例)
在本實施例中，準備主噴射器20m和主傳感器20am，其不同于作為受檢對象的噴射器20和壓力傳感器20a。主噴射器20m和主傳感器20am相當于主裝置。事先通過檢驗測量主裝置的特性以獲得基準特性作為基準時間段。測量噴射器20和壓力傳感器20a的每一個特性相對于基準特性的誤差。在作為存儲單元的IC存儲器26中存儲所測得的作為個體差異信息的誤差。噴射器20和壓力傳感器20a分別相當于受檢對象裝置。
主噴射器20m的設計結構與作為受檢對象的噴射器20的設計結構相同。壓力傳感器相對于主噴射器20m的設計位置也與壓力傳感器20a相對于作為受檢對象的噴射器20的設計位置相同。然而，噴射響應時延Tl等有變化，這是由兩個噴射器中的個體差異、壓力傳感器20a中的個體差異、壓力傳感器20a的位置變化等導致的。在本實施例中，將這種變化定義為所述特性。
在下文中，參考圖13描述基準特性和誤差。
圖13中的點劃線表示通過執(zhí)行圖4中的測量過程而獲得的主裝置的檢驗結果。在圖13中所示的范例中，如頂部和底部的曲線圖所示，相位有偏移，使得主傳感器20am的檢測壓力變化出現(xiàn)得早于實線所示的作為受檢對象的壓力傳感器20a的檢測壓力的變化。在圖13中的底部曲線圖中，由附圖標記Plm、 P3m、 P4m、 P7m、 P8m表示主傳感器20am的檢測壓力變化。轉變點Plm、 P3m、 P4m、 P7m、 P8m分別對應于作為受檢對象的壓力傳感器20a
的檢測壓力變化的轉變點P1、 P3、 P4、 P7、 P8。
在圖13的范例中，無效噴射時間段Tno是從向螺線管20b輸出噴射開始指令信號的通電開始時間點到實際噴射開始點R3的時間段。在無效噴射時間段Tno中，主噴射器20m的無效噴射期Tnom與作為受檢對象的噴射器 20的無效噴射期Tno相同。
主裝置具有指令-檢測時延T10m。指令-檢測時延T10m是從向螺線管 20b輸出噴射開始指令信號的通電開始時間點Is到壓力傳感器20a的檢測壓力導致因燃料噴射開始而引起的波動的時間點P3m之間的時間段。在本實施例中，將指令-檢測時延T10m定義為作為參考時間段的參考時間段。主裝置的這種參考時間段T10m是事先測量的。此外，還測量包括對象噴射器20和作為受檢對象的壓力傳感器20a的受檢對象裝置的指令-檢測時延 TIO。計算受檢對象裝置的指令-檢測時延T10相對于主裝置的參考時間段 T10m的誤差AT10作為指令-檢測誤差。在IC存儲器26中存儲誤差ATIO。
首先，針對通過對主裝置進行各種檢驗而獲得的相容值(conformed value),適當創(chuàng)建噴射控制圖。接下來，根據(jù)1(:存儲器26中存儲的指令-檢測誤差AT10校正適合主裝置的噴射控制圖。具體而言，通過校正噴射控制圖使得噴射控制圖中存儲的噴射模式根據(jù)指令-檢測誤差AT10提前或推后。
如上所述，根據(jù)本實施例，可以通過測量受檢對象裝置的指令-檢測時延T10，根據(jù)相容值校正噴射控制圖。因此，不需要對作為受檢對象的噴射器20就圖13中的中間曲線圖所示的噴射速率進行檢驗。因此，可以提高噴射控制圖的準備過程中的效率。
(第三實施例)
在本實施例中，除了創(chuàng)建第二實施例中所述的噴射控制圖之外，還檢測受檢對象裝置的故障。
由測量操作員利用圖4所示的測量儀器53進行與該故障檢測相關的過程。圖14示出了故障檢測過程。可以在制造工廠，在噴射器20與壓力傳感器20a安裝在一起的狀態(tài)下，在噴射器20出廠之前進行該過程?；蛘?，例如可以在噴射器20已運到市場之后，在進行各種維修工作和檢查的服務工廠進行該過程。
首先，在作為第一測量流程的MIO,測量與作為主裝置的主傳感器20am 安裝在一起的主噴射器20m的指令-噴射時延Tnom，作為基準無效時間段。指令-噴射時延Tnom是從通電開始時間點Is到燃料噴射開始時間R3的時間段。在M10處，還測量參考時間段T10m。
接下來，在作為第二測量流程的Mll，測量作為受檢對象裝置的噴射器 20的作為無效時間段的指令-噴射時延Tno和指令-檢測時延TIO。該噴射器20與作為受檢對象的壓力傳感器20a安裝在一起。
接下來，在M12，計算受檢對象裝置的指令-檢測時延T10相對于主裝置的參考時間段T10m的誤差AT10。在M12，還計算受檢對象裝置的無效時間段Tno相對于主裝置的基準無效時間段Tnorn的誤差ATno。
接下來，在作為故障判斷流程的M13，當指令-檢測時延T10的誤差A T10大于預定閾值thT10時，判定受檢對象裝置導致了故障。此外，還判定噴射器20和壓力傳感器20a中的哪一個以如下所述的方式導致了故障。
指令-檢測時延T10的誤差AT10包括無效誤差和傳感器誤差。無效誤差歸因于噴射器20的個體差異變化。傳感器誤差歸因于壓力傳感器20a的位置變化和壓力傳感器20a的個體差異變化。在M13，考慮到無效誤差和傳感器誤差，基于指令-檢測時延T10的誤差A T10和無效時間段Tno的誤差 A Tno來進一步判斷噴射器20和壓力傳感器20a的哪一個導致了故障。例如，在判定受檢對象裝置導致故障的情況下，當無效時間段Tno的誤差A Tno小于預定閾值時，判定壓力傳感器20a導致了故障。
基準波動模式如上所述，根據(jù)本實施例，能夠容易地判定作為受檢對象的燃料噴射裝置己導致故障。此外，容易判斷壓力傳感器20a中是否導致了故障。在本實施例中，在不判斷哪個裝置導致故障的情況下，可以省去受檢對象裝置的噴射速率測量。
(第四實施例)
圖15示出了根據(jù)本實施例的故障檢測過程的流程。由測量操作員利用圖4所示的測量儀器53進行該故障檢測過程。可以在制造工廠，在噴射器與壓力傳感器20a安裝在一起的狀態(tài)下，且在噴射器20出廠之前進行該故障檢測過程?；蛘?，例如可以在噴射器20已運到市場之后，在進行各種維修工作和檢查的服務工廠進行該過程。
首先，在作為測量流程的M20，測量作為受檢對象裝置的噴射器20的噴射響應時延Tl (參考圖5)。該噴射器20與作為受檢對象的壓力傳感器 20a安裝在一起。接下來，在作為故障判斷流程的M21，當所測的噴射響應時延Tl大于預定閾值thTl時，判定受檢對象裝置已導致了故障。因此，根據(jù)本實施例，容易判斷作為受檢對象的壓力傳感器20a是否己導致了故障。
(其他實施例)
本發(fā)明不限于上述實施例?？梢匀我獾亟M合這些實施例的特征。除了檢測壓力的降低和增加之外，還可以在IC存儲器26中存儲檢測壓力降低和增加的變化，作為個體差異信息A8。具體而言，例如，當在同樣條件下執(zhí)行多次圖5中的檢驗時，在所獲得的檢測壓力波動波形結果中可能導致變化。例如，這種變化可以與個體差異信息Al到A7組合并可以進行存儲。
可以與個體差異信息Cl到C3 —起在IC存儲器26中存儲噴射后波動模式Pe的開始點，作為個體差異信息C4，其與噴射后波動模式Pe相關。優(yōu)選地，開始點為壓力傳感器20a的檢測壓力波動波形中歸因于實際噴射終止的轉變點P8，該波動波形伴隨著一次燃料噴射。
在上述實施例中，將第一到第四參考點定義為實際噴射開始點R3?；?者，可以將實際噴射開始點R3定義為另一時間點。還可以與上述實施例不同，將第五和第六參考點定義為另一時間點。在上述實施例中，將從轉變點P7到轉變點P8的時間段定義為噴射速率降低時間段T6，并基于噴射速率降低時間段T6中的壓力增量計算壓力增加速率Py。或者，可以將轉變點 P7到P8之間的時間段中包括的另一個時間段定義為噴射速率降低時間段，可以基于該噴射速率降低時間段來計算壓力增加速率Py。類似地，可以將轉變點P3到P4之間包括的另一個時間段定義為噴射速率增加時間段，可以基于該噴射速率增加時間段來計算壓力降低速率Pa 。
在該實施例中，將IC存儲器26用作存儲個體差異信息的存儲單元(存儲器單元)?；蛘?，可以將諸如利用QR代碼(注冊商標)的裝置的另一種存儲器用作存儲單元。
在上述實施例中，將作為存儲單元的IC存儲器26安裝到噴射器20。
或者，可以將IC存儲器26安裝到除噴射器20之外的組件上。優(yōu)選地，在噴射器20出廠時，噴射器20與存儲單元集成安裝在一起。
噴射器20可以設有壓電致動器，而不是圖2所示的螺線管致動器。還可以使用直接作用的噴射器。在從泄漏孔24等無壓力泄漏的情況下操作直接作用噴射器，且液壓室Cd不是用于傳送驅動力的。直接作用噴射器例如可以是近年來開發(fā)出的直接作用壓電噴射器。在采用直接作用噴射器時，能夠容易地控制噴射速率。
在上述實施例中，將壓力傳感器20a安裝到噴射器20的燃料進孔22。或者，如圖2中的點劃線200a所示，可以將壓力傳感器200a安裝到外殼 20e之內，并可以檢測從燃料進孔22延伸到噴嘴孔20f的燃料通道25中的燃料壓力。
此外，在如上所述的燃料進孔22與壓力傳感器安裝在一起的情況下，與外殼20e的內部與壓力傳感器安裝在一起的結構相比，可以簡化壓力傳感器20a的安裝結構。另一方面，在外殼20e的內部與壓力傳感器安裝在一起的結構中，與燃料進孔22與壓力傳感器安裝在一起的結構相比，壓力傳感器20a的位置更靠近噴嘴孔20f。因此，可以進一步正確檢測噴嘴孔 20f中的壓力波動。
可以將壓力傳感器20a安裝到高壓管路14。在這種情況下，優(yōu)選將壓力傳感器20a安裝到距公共軌道12預定距離處的位置。
可以在公共軌道12和高壓管路14之間的連接處提供流量調節(jié)單元，用于調節(jié)從公共軌道12到高壓管路14的燃料流量。配置該流量調節(jié)單元，當因為高壓管路14、噴射器20等中的故障導致例如燃料泄漏，從而造成燃料過多外流時，用于阻斷通道。例如，流量調節(jié)單元可以是諸如球單元的閥門單元，其被配置成在流量過大的情況下阻斷通道?？梢圆捎猛ㄟ^集成孔口 12a和流量調節(jié)單元而構造的流量阻尼器。
壓力傳感器20a相對于燃料流可以位于孔口和流量調節(jié)單元的下游。或者，壓力傳感器20a可以位于孔口和流量調節(jié)單元中至少一個的下游。
根據(jù)上述實施例，在圖4所示的檢驗中，利用應變儀51檢測由測試噴射燃料改變的壓力?；蛘?，可以使用設置在容器50中的壓力傳感器而不是應變儀51來檢測壓力。在圖4中所示的檢驗中，可以從壓力傳感器20a的檢測結果(檢測壓力)變化估算燃料噴射速率的變化。此外，可以將估算結果與噴射速率的實際變化進行比較，該實際變化是利用檢驗用應變儀51或壓力傳感器獲得的。在這種情況下，可以將估算結果和實際變化之間的偏差反映在個體差異信息Al到A7、 Bl、 B2、 Cl到C3的創(chuàng)建上。
可以任意地確定燃料壓力傳感器20的數(shù)量。例如，可以為一個汽缸的燃料通道提供兩個或更多傳感器。在上述實施例中，將壓力傳感器20a提供給每一個汽缸。或者，可以僅為一部分汽缸提供壓力傳感器20a。例如，可以僅為一個汽缸提供壓力傳感器20a。在這種情況下，可以基于壓力傳感器20a的傳感器輸出來估算其他汽缸的燃料壓力。
在檢驗中利用測量儀器53，或在噴射控制時、在內燃機工作期間利用 ECU 30來獲得壓力傳感器20a的傳感器輸出，在上述過程中，優(yōu)選以諸如 20微秒的時間間隔獲得傳感器輸出，以識別壓力波動的趨勢。在這種情況下，該時間間隔優(yōu)選短于50微秒。
除壓力傳感器20a之外，額外提供軌道壓力傳感器來檢測公共軌道12 中的壓力也是有效的。在該結構中，除了由壓力傳感器20a檢測的壓力之外，還可以獲得公共軌道12中的軌道壓力。于是，可以以更高精度檢測燃料壓力。
還可以根據(jù)應用等任意更改發(fā)動機的類型和作為受控對象的系統(tǒng)配置。根據(jù)各實施例，將該裝置和系統(tǒng)應用于作為一個范例的柴油機?；蛘?，該裝置和系統(tǒng)也適用于火花點燃式汽油發(fā)動機，具體而言，例如是直接噴射式發(fā)動機。在用于直接噴射式汽油發(fā)動機的燃料噴射系統(tǒng)中，提供用于高壓存儲汽油的輸送管路。在這種情況下，從燃料泵向輸送管路饋送高壓燃料，并從輸送管路向多個噴射器20分配高壓燃料，并將其噴射到發(fā)動機的燃燒室中。在這種系統(tǒng)中，輸送管路相當于蓄壓容器。該裝置和系統(tǒng)不限于用于控制直接在汽缸中噴射燃料的燃料噴射閥。該裝置和系統(tǒng)可以用于將燃料噴射到發(fā)動機入口通道或廢氣通道的燃料噴射閥。
在第三實施例中，在誤差AT10超過閾值thT10的情況下，判定已導致故障。在第三實施例的該判定中，可以將閾值thT10設置為可變值。例如，可以根據(jù)測量參考時間段T10m和指令-檢測時延T10時供應給噴射器的燃
料壓力以可變方式設置閾值thT10。
如上所述，根據(jù)上述實施例的第一方面，從蓄壓容器(12)向燃料噴射裝置供應燃料。該燃料噴射裝置包括用于噴射燃料的燃料噴射閥(20)，燃料是從蓄壓容器(12)分配的。該燃料噴射裝置還包括壓力傳感器(20a)，其位于從蓄壓容器(12)延伸到燃料噴射閥(20)的噴嘴孔(20f)的燃料通道(25)中，該壓力傳感器(20a)被配置成檢測燃料壓力，該壓力傳感器(20a)的位置更靠近噴嘴孔(200)和蓄壓容器(12)中的噴嘴孔。該燃料噴射裝置還包括用于存儲個體差異信息的存儲單元(26)，個體差異信息表示燃料噴射閥(20)的噴射特性，噴射特性是通過檢驗獲得的。個體差異信息包括表示噴射響應時延(Tl)和第一參數(shù)(La， K， AT10)中的至少一個的噴射響應延遲信息。噴射響應時延(Tl)是從通過噴嘴孔(20f) 開始燃料噴射的噴射開始點(R3)到壓力傳感器(20a)的檢測壓力中發(fā)生波動的時間點(P3)之間的時間段，該波動歸因于燃料噴射的開雄。計算噴射響應時延(Tl)需要第一參數(shù)(La， K， ATIO)。
通過噴射燃料改變了燃料噴射閥的噴嘴孔中的燃料壓力。在這種噴嘴孔中，壓力波動與諸如實際噴射開始點、最大噴射速率抵達點等噴射狀態(tài) 具有很高的相關性。發(fā)明人注意到這一問題并進行了研究，以通過檢測壓力波動來具體檢測出除噴射量Q之外的噴射狀態(tài)。然而，在根據(jù) JP-A-2006-200378的裝置中，作為軌道壓力傳感器的壓力傳感器位于蓄壓容器處，用于檢測蓄壓容器中的燃料壓力。因此，在蓄壓容器內可能衰減因噴射造成的壓力波動。因此，在這種常規(guī)裝置中難以用足夠的精確度檢測壓力波動。
相反，根據(jù)該結構，壓力傳感器位于從蓄壓容器延伸到燃料噴射閥的噴嘴孔的燃料通道中。壓力傳感器距噴嘴孔比距蓄壓容器近。因此，在壓力在蓄壓容器中被衰減之前，壓力傳感器能夠檢測出噴嘴孔中的壓力。因此，可以以足夠精度檢測因噴射造成的壓力波動。于是，可以基于檢測結果具體檢測出噴射狀態(tài)。在該結構中，可以以高精度具體控制燃料噴射閥的噴射狀態(tài)。
這里，在利用壓力傳感器檢測噴嘴孔中導致的壓力波動時，響應會延遲一定時間段，該時間段從噴射孔20f中發(fā)生壓力波動的時間點開始到壓
力波動被傳輸?shù)綁毫鞲衅?0a的時間點。因此，當如上所述利用壓力傳感器的檢測結果檢測噴射狀態(tài)時，在從檢測結果估算噴射狀態(tài)時需要考慮到響應延遲時間(噴射響應時延(Tl))。然而，即使在相同類型的燃料噴射閥中，這種噴射響應時延(Tl)也具有個體差異，這種個體差異歸因于壓力傳感器等的位置。亦即，個體差異歸因于從噴嘴孔到壓力傳感器的燃料通道長度。
因此，在上述實施例中，存儲單元存儲表示噴射響應時延(Tl)的噴射響應延遲信息，噴射響應時延(Tl)是從通過噴嘴孔開始燃料噴射的時間點到檢測壓力中發(fā)生波動的時間點的時間段，該波動歸因于燃料噴射開始等。噴射響應時延(Tl)是針對每一個燃料噴射闊進行檢驗獲得的個體差異信息。例如，可以在該燃料噴射閥出廠之前獲得噴射響應延遲信息(T1) 等?？梢詫z驗中獲得的噴射響應延遲信息作為個體差異信息存儲到存儲單元。于是，可以基于作為個體差異信息的噴射響應延遲信息(Tl)來控制噴射狀態(tài)，個體差異信息是作為事先的檢驗的結果獲得的，噴射響應延遲信息易于導致個體差異。在該結構中，可以以高精度具體控制燃料噴射閥的噴射狀態(tài)。
這里，壓力傳感器的檢測特性也具有個體差異。具體而言，即使在相同類型的壓力傳感器中，相對于相同壓力的輸出電壓也可能不同。因此，在出廠前的檢驗中，當使用與實際安裝到燃料噴射裝置的該壓力傳感器不同的壓力傳感器進行檢驗時，可能在個體差異信息上不會反映出在內燃機實際工作期間使用的該壓力傳感器的檢測特性。鑒于上述內容，根據(jù)以上實施例，個體差異信息包括表示至少一個噴射響應時延(Tl)的噴射響應延遲信息。亦即，執(zhí)行對壓力傳感器的檢測壓力和燃料噴射裝置的燃料噴
射閥的組合的檢驗，并使用作為檢驗結果而獲得的個體差異信息。因此，在個體差異信息上反映出發(fā)動機實際工作中使用的壓力傳感器的檢測特
性。因此，可以以高精度控制燃料噴射閥的噴射狀態(tài)。
根據(jù)上述實施例的第二方面，個體差異信息包括第一參數(shù)(La， K)。第一參數(shù)(La， K)的至少一個是對象指令-檢測時延(T10)相對于基準指令-檢測時延(T10m)的指令-檢測誤差，基準指令-檢測時延是主燃料噴射闊(20m)的主傳感器(20am)的參考時間段。通過檢驗作為受檢對象的燃
料噴射閥(20)和壓力傳感器(20a)獲得對象指令-檢測時延(TIO)，受檢對象不同于主燃料噴射閥(20m)和主傳感器(20am)。對象指令-檢測時延(T10)和基準指令-檢測時延(T10m)中的每一個都是從輸出噴射開始指令信號的時間點(Is)到檢測壓力發(fā)生波動的時間點(P3， P3m)的時間段，該波動歸因于通過噴嘴孔(20f)開始燃料噴射。
在該結構中，通過事先檢測作為主裝置的主噴射閥和主傳感器的噴射狀態(tài)作為已知值，可以基于已知值和指令-檢測誤差(AT10)計算作為受檢對象的燃料噴射閥的噴射響應延遲時間(Tl)。已知值可以是圖13中從通過噴嘴孔開始燃料噴射到壓力傳感器的檢測壓力發(fā)生波動的時間點的噴射檢測時延Tlm，該波動是由開始燃料噴射造成的。在這種情況下，可以將主裝置的噴射檢測時延Tlm加到存儲單元中存儲的噴射檢測誤差A T10上，來計算響應時延。
此外，根據(jù)第二方面，通過測量相容值并基于存儲單元中存儲的指令-檢測誤差AT10校正相容值，可以容易地獲得相對于作為受檢對象的燃料噴射閥的相容值,相容值包括用于發(fā)動機的各種控制并與主裝置相容的各種參數(shù)。例如，各種參數(shù)包括發(fā)動機旋轉速度NE、相對于發(fā)動機負載的最佳噴射模式等。最佳噴射模式可以包括單次噴射中的噴射量、噴射時間等。最佳噴射模式可以包括多階段噴射中每一個階段中的噴射量、噴射時間等。
根據(jù)上述實施例的第三方面，個體差異信息包括檢驗作為受檢對象的燃料噴射閾(20)和壓力傳感器(20a)獲得的無效誤差和傳感器誤差中的至少一個。無效誤差是相對于基準指令-噴射時延(Tnom)的對象指令-噴射時延(Tno)，該基準指令-噴射時延是主燃料噴射閥(20m)和主壓力傳感器(20am)的基準無效時間段。通過從指令-檢測誤差(AT10)減去無效誤差來獲得傳感器誤差。對象指令-噴射時延(Tno)和基準指令-噴射時延(Tnom)中的每一個都是從輸出噴射開始指令信號的時間點(Is)到噴射開始點(R3)的時間段。
指令-檢測誤差包括無效誤差和傳感器誤差。無效誤差歸因于噴射器的個體差異變化。傳感器誤差歸因于壓力傳感器的位置變化和壓力傳感器的個體差異變化。在圖13的范例中，由于無效誤差為零，因此指令-檢測誤差AT10等于傳感器誤差AT10。因此，根據(jù)第三方面(其中，除了指令-
檢測誤差AT10之外，還將無效誤差或傳感器誤差存儲在存儲單元中)，還可以獲得指令-檢測誤差和傳感器誤差中包含的無效誤差項作為信息。因此，可以進一步以高精度具體控制燃料噴射閥的噴射狀態(tài)。
根據(jù)上述實施例的第五方面，燃料噴射閥(20)具有控制室(Cb)，控制室具有燃料進孔(22)和泄漏孔(24)。將從蓄壓容器(12)分配的燃料供應給燃料進孔(22)，燃料噴射閥(20)包括控制閥，將控制閥配置成打開和關閉泄漏孔(24)以便將燃料返回燃料箱。燃料噴射閥(20)包括用于打開和關閉噴嘴孔(20f)的針閥，將控制閥配置成對控制室(Cb)中的燃料壓力進行控制以操縱針閥。個體差異信息包括表示泄漏響應時延和第二參數(shù)(Lb， K)中的至少一個的泄漏響應延遲信息。泄漏響應時延是從通過泄漏孔(24)開始燃料泄漏的時間點到壓力傳感器(20a)的檢測壓力發(fā) 生波動的時間點的時間段，該波動是由開始燃料泄漏造成的。計算泄漏響應時延需要第二參數(shù)(Lb， K)。
因此，在該結構中，存儲單元存儲表示泄漏響應時延(Tl)的泄漏響應延遲信息，泄漏響應時延(Tl)是從通過泄漏孔開始燃料泄漏的時間點到檢測壓力中發(fā)生波動的時間點的時間段，該波動歸因于燃料泄漏開始等。泄漏響應時延(Tl)是通過檢驗獲得的個體差異信息。例如，可以在該燃料噴射閥出廠之前獲得泄漏響應延遲信息(Ta)等?？梢詫z驗中獲得的噴射響應延遲信息作為個體差異信息存儲到存儲單元。于是，可以基于作為個體差異信息的泄漏響應延遲信息(Ta)來控制噴射狀態(tài)，個體差異信息是作為事先的檢驗的結果獲得的，噴射響應延遲信息易于導致個體差異。在該結構中，可以以高精度具體控制燃料噴射閥的噴射狀態(tài)。
根據(jù)第四方面，例如，計算噴射響應延遲時間(Tl)所需的第一參數(shù) (La， K)是從噴嘴孔(20f)到壓力傳感器(20a)的通道長度(La)。
或者，根據(jù)上述實施例的第六方面，例如，計算泄漏響應延遲時間(Ta) 所需的第二參數(shù)(Lb， K)是從泄漏孔(24)到壓力傳感器(20a)的通道長度(Lb)。
或者，根據(jù)上述實施例的第七方面，計算噴射響應延遲時間(Tl)或泄漏響應延遲時間(Ta)所需的第一參數(shù)的至少一個或第二參數(shù)的至少一個例如是整個通道中的燃料的體積模量，該通道從高壓泵(lla)的出口
(lie)延伸到噴嘴孔，高壓泵(lla)向畜壓容器供應燃料。
如下所述，介紹基于通道長度(La)和體積彈性模量(K)計算噴射響應時延(Tl)的一個范例?？梢酝ㄟ^公式Tl=La/v來定義噴射響應時延(Tl )，其中燃料的流速為v?？梢曰隗w積彈性模量(K)來計算流速v。類似地，可以通過公式Ta:Lb/v來定義泄漏響應時延(Ta)?？梢曰隗w積彈性模量 (K)來計算流速v。
在特定流體中發(fā)生的壓力變化中，體積彈性模量K滿足公式A P=K A V/V，其中AP:隨著流體體積變化而產(chǎn)生的壓力變化，V:體積，AV:從體積V的體積變化。系數(shù)K的倒數(shù)相當于壓縮比。
根據(jù)上述實施例的第八方面，提供控制單元(30)以基于個體差異信息控制燃料噴射閥(20)?？刂茊卧?30)在指令-響應時延(T10)大于閾值時判定發(fā)生了故障。指令-響應時延是從輸出噴射開始指令信號的時間點 (Is)到壓力傳感器(20a)的檢測壓力發(fā)生波動的時間點的時間段，該波動是由開始燃料噴射造成的。因此，在判定導致了故障的條件下，例如，可以不利用噴射響應延遲信息等，根據(jù)故障進行諸如噴射狀態(tài)控制等操作。因此，可以增強壓力傳感器的魯棒性。
根據(jù)以上實施例的第九方面，噴射響應延遲信息包括分別通過進行多次檢驗獲得的多個信息項，多次檢驗分別包括檢驗條件的多種模式，該多種模式在供應給燃料噴射閥(20)的燃料壓力上彼此不同，且每一個信息項與多種模式中的每一種相關并被保存。在該結構中，即使在根據(jù)供應給燃料噴射閥的燃料壓力改變噴射響應延遲信息的情況下，也能夠根據(jù)供應壓力而基于噴射響應延遲信息控制噴射狀態(tài)。因此，可以以高精度控制噴射狀態(tài)。
這里，根據(jù)第一方面，組合個體差異信息和安裝到相應燃料噴射裝置的壓力傳感器的燃料噴射閥，個體差異信息是作為檢測壓力的檢驗結果獲得的。因此，可以在個體差異信息上反映出內燃機實際工作中實際使用的壓力傳感器的檢測特性。
因此，根據(jù)上述實施例的第十方面，將壓力傳感器安裝到燃料噴射閥。在該結構中，可以防止將出廠前檢驗噴射特性所用的壓力傳感器安裝到不同于對應噴射器的噴射器上。因此可以限制錯誤組裝。此外，根據(jù)第十方面，在該結構中，與將壓力傳感器安裝到連接蓄壓容器和噴射器的高壓管路的結構相比，壓力傳感器的位置更靠近注入孔。因此，與檢測已經(jīng)過高壓管路衰減的壓力波動的結構相比，可以更精確地檢測注入孔處的壓力波動。
將壓力傳感器安裝到燃料噴射閥上。根據(jù)上述實施例的第十一方面，
壓力傳感器(20a)位于燃料噴射閥(20)的燃料進孔(22)?；蛘?，根據(jù)上述實施例的第十二方面，壓力傳感器(20a)位于燃料噴射閥(20)中，用于檢測從燃料進孔(22)延伸到噴嘴孔(20f)的內部燃料通道(25)中的燃料壓力。
此外，在如上所述的燃料進孔與壓力傳感器安裝在一起的情況下，與燃料噴射閥的內部與壓力傳感器安裝在一起的結構相比，可以簡化壓力傳感器的安裝結構。另一方面，在燃料噴射闊的內部與壓力傳感器安裝在一起的結構中，與燃料進孔與壓力傳感器安裝在一起的結構相比，壓力傳感器的位置更靠近噴射孔。因此，可以進一步正確檢測噴射孔中的壓力波動。
根據(jù)上述實施例的第十三方面，在從蓄壓容器(12)延伸到燃料進孔 (22)的燃料通道(25)中提供孔口 (12a)，用于衰減從蓄壓容器(12) 流出的燃料壓力的脈動，而壓力傳感器(20a)相對于燃料流位于孔口 (12a) 的下游。在壓力傳感器位于孔口上游的情況下，檢測已經(jīng)通過孔口衰減的壓力波動。相反，根據(jù)第十三方面，壓力傳感器位于孔口下游。因此，可以在通過孔口衰減之前檢測壓力波動。因此，可以進一步正確檢測噴嘴孔中的壓力波動。
根據(jù)以上實施例的第十四方面，存儲單元為集成電路存儲器(IC存儲器)。因此，與利用QR代碼(注冊商標)相比，存儲單元可以優(yōu)選地增大存儲容量。
根據(jù)以上實施例的第十五方面，燃料噴射系統(tǒng)包括上述燃料噴射裝置。該燃料噴射系統(tǒng)還包括蓄壓容器(12)，其被配置成以預定壓力蓄積燃料并將所蓄積的燃料分配到多個燃料噴射閥。該燃料噴射系統(tǒng)能夠產(chǎn)生以上多種效果。
發(fā)明人想到，通過根據(jù)上述實施例的第16、 17方面的方法可以容易地判斷燃料噴射裝置中所導致的故障，在該燃料噴射裝置中壓力傳感器距噴
嘴孔比距蓄壓容器近。
具體而言，根據(jù)第十六方面，該方法包括通過執(zhí)行檢驗來測量噴射響
應時延(n)，噴射響應時延(Tl)是從通過噴嘴孔(201)開始燃料噴射的時間點(R3)到壓力傳感器(20a)的檢測壓力因開始燃料噴射而發(fā)生波動的時間點(P3)之間的時間段。該方法還包括在噴射響應時延(Tl)大于閾值時判定燃料噴射裝置發(fā)生故障。
當壓力傳感器的位置變化和壓力傳感器的個體差異超出可允許范圍時，噴射響應時延(Tl)大于閾值。因此，根據(jù)包括測量和判斷的第十六方面，可以容易地判斷壓力傳感器中導致的故障?？梢栽诔鰪S前在制造工廠以及在出廠后在進行維修工作和檢査的服務工廠進行測量和判斷。
因此，根據(jù)第十七方面，該方法包括通過對主燃料噴射閥(20m)和主傳感器(20am)進行檢驗第一測量基準指令-檢測時延(T10m)。該方法還包括通過對作為故障受檢對象的燃料噴射閥(20)和壓力傳感器(20a)進行檢驗，來第二次測量對象指令-檢測時延(TIO)?；鶞手噶?檢測時延 (T10m)和對象指令-檢測時延(T10)中的每一個都是從輸出噴射開始指令信號的時間點(Is)到檢測壓力發(fā)生波動的時間點(P3， P3m)的時間段，該波動歸因于開始燃料噴射。主燃料噴射閥(20m)和主傳感器(20am)分別不同于燃料噴射閥(20)和壓力傳感器(20a)。該方法還包括，在相對于基準指令-檢測時延(T10m)的對象指令-檢測時延(T10)的誤差(AT10) 大于閾值時判定至少一個受檢對象發(fā)生故障。
當壓力傳感器的位置變化和壓力傳感器的個體差異超出可允許范圍時，或者當由于燃料噴射閥的個體差異變化造成的指令-噴射延遲時間(無效時間段)變化超出可允許范圍時，對象指令-檢測時延(T10)相對于基準指令-檢測時延(T10m)的誤差(AT10)大于閾值。
因此，根據(jù)包括測量和判斷的第十七方面，可以容易地判斷壓力傳感器或燃料噴射閥中導致的故障?？梢栽诔鰪S前在制造工廠以及在出廠后在進行維修工作和檢查的服務工廠進行測量和判斷。
可以酌情組合各實施例的以上結構。諸如計算和判斷等的上述處理不限于由ECU30執(zhí)行。控制單元可以具有各種結構，包括被作為范例示出的 ECU 30。可以由軟件、電路等中的任一種或其任意組合來執(zhí)行諸如計算和判斷等上述處理。該軟件可以存儲在存儲介質中，并可以經(jīng)由諸如網(wǎng)絡裝置的傳輸裝置進行傳輸。該電路可以是集成電路，并可以是諸如利用電氣或電子元件等配置的硬件邏輯的分立電路。生產(chǎn)上述配置的元件可以是離散元件且可以部分或全部集成。
應當認識到，盡管在此將本發(fā)明的實施例的過程描述為包括特定的步驟序列，但包括這些步驟的其他各種序列和/或這里未披露的額外步驟的其他可選實施例也將落在本發(fā)明的步驟之內。
在不脫離本發(fā)明精神的情況下可以對上述實施例作出各種修改和變化。
權利要求
1、一種燃料噴射裝置，從蓄壓容器(12)向所述燃料噴射裝置供應燃料，所述燃料噴射裝置包括燃料噴射閥(20)，用于噴射從所述蓄壓容器(12)分配的燃料；位于燃料通道(25)中的壓力傳感器(20a)，所述燃料通道(25)從所述蓄壓容器(12)延伸到所述燃料噴射閥(20)的噴嘴孔(20f)，所述壓力傳感器(20a)距所述噴嘴孔(20f)比距所述蓄壓容器(12)近，且用于檢測燃料壓力；用于存儲個體差異信息的存儲單元(26)，所述個體差異信息表示所述燃料噴射閥(20)的噴射特性，所述噴射特性是通過檢驗獲得的；其中所述個體差異信息包括噴射響應延遲信息，該噴射響應延遲信息表示噴射響應時延(T1)和第一參數(shù)(La，K，ΔT10)中的至少一個，所述噴射響應時延(T1)是從通過所述噴嘴孔(20f)開始燃料噴射的噴射開始點(R3)到所述壓力傳感器(20a)的檢測壓力中發(fā)生波動的時間點(P3)之間的時間段，該波動是由開始燃料噴射造成的，并且計算所述噴射響應時延(T1)需要所述第一參數(shù)(La，K，ΔT10)。
2、根據(jù)權利要求1所述的燃料噴射裝置，其中，所述個體差異信息包括所述第一參數(shù)(La， K)，所述第一參數(shù)(La， K)中的至少一個是對象指令-檢測時延(T10)相對于基準指令-檢測時延(TlOm)的指令-檢測誤差，所述基準指令-檢測時延是主燃料噴射閥(20m)的主傳感器(20am)的基準時間段，通過檢驗作為受檢對象的所述燃料噴射閥(20)和所述壓力傳感器 (20a)獲得所述對象指令-檢測時延(TIO)，所述受檢對象不同于所述主燃料噴射閥(20m)和所述主傳感器(20am)，所述對象指令-檢測時延(T10)和所述基準指令-檢測時延(T10m)中的每一個都是從輸出噴射開始指令信號的時間點(Is)到所述檢測壓力發(fā)生波動的時間點(P3， P3m)的時間段，該波動是由通過所述噴嘴孔(20f) 開始燃料噴射造成的。
3、根據(jù)權利要求2所述的燃料噴射裝置，其中所述個體差異信息包括無效誤差和傳感器誤差中的至少一個，該無效誤差和傳感器誤差是通過檢驗作為所述受檢對象的所述燃料噴射閥 (20)和所述壓力傳感器(20a)獲得的，所述無效誤差是相對于基準指令-噴射時延(Tnom)的對象指令-噴射時延(Tno)，該基準指令-噴射時延(Tnom)是所述主燃料噴射閥(20m) 和所述主壓力傳感器(20am)的基準無效時間段，并且通過從所述指令-檢測誤差(AT10)中減去所述無效誤差來獲得所述傳感器誤差，所述對象指令-噴射時延(Tno)和所述基準指令-噴射時延(Tnom)中的每一個都是從輸出噴射開始指令信號的時間點(Is)到所述噴射幵始點 (R3)的時間段。
4、根據(jù)權利要求1或2所述的燃料噴射裝置，其中所述個體差異信息包括所述第一參數(shù)(La， K)，并且所述第一參數(shù)(La， K)中的至少一個是從所述噴嘴孔(20f)到所述壓力傳感器(20a)的通道長度(La)。
5、根據(jù)權利要求1或2所述的燃料噴射裝置，其中所述燃料噴射閥(20)具有控制室(Cb)，所述控制室具有燃料進孔(22)和泄漏孔(24)，將從所述蓄壓容器(12)分配的燃料供應給所述燃料進孔(22)，所述燃料噴射閥(20)包括控制閥，將所述控制閥配置成打開和關閉所述泄漏孔(24)，以便將燃料返回燃料箱，所述燃料噴射閥(20)包括用于打開和關閉所述噴嘴孔(20f)的針閥，將所述控制閥配置成控制所述控制室(Cb)中的燃料壓力，以操縱所述針閥，所述個體差異信息包括表示泄漏響應時延和第二參數(shù)(Lb， K)中的至少一個的泄漏響應延遲信息，所述泄漏響應時延是從通過所述泄漏？L (24)開始燃料漏泄的時間點到所述壓力傳感器(20a)的檢測壓力發(fā)生波動的時間點的時間段，該波動是由開始燃料漏泄造成的，并且計算所述泄漏響應時延需要所述第二參數(shù)(Lb， K)。
6、根據(jù)權利要求5所述的燃料噴射裝置，其中所述第二參數(shù)(Lb， K) 中的至少一個是從所述泄漏孔(24)到所述壓力傳感器(20a)的通道長度(Lb)。
7、根據(jù)權利要求1或2所述的燃料噴射裝置，其中所述第一參數(shù)(La， K)中的至少一個或所述第二參數(shù)(Lb， K) 中的至少一個是從高壓泵(lla)的出口 (lie)延伸到所述噴嘴孔(20f) 的整個通道中的燃料的體積模量(K)，并且所述高壓泵(lla)被配置成向所述蓄壓容器(12)供應燃料。
8、根據(jù)權利要求1或2所述的燃料噴射裝置，還包括基于所述個體差異信息來控制所述燃料噴射閥(20)的控制單元(30)，其中所述控制單元(30)在指令-響應時延(T10)大于閾值時判定發(fā) 生了故障，并且所述指令-響應時延是從輸出噴射開始指令信號的時間點(Is)到所述壓力傳感器(20a)的檢測壓力發(fā)生波動的時間點的時間段，該波動是由開始燃料噴射造成的。
9、根據(jù)權利要求1或2所述的燃料噴射裝置，.其中所述噴射響應延遲信息包括分別通過進行多次檢驗而獲得的多個信息項，所述多次檢驗分別包括檢驗條件的多種模式，所述多種模式在供應給所述燃料噴射閥(20)的燃料壓力上彼此不同，并且每一個所述信息項與所述多種模式中的每一種相關并被存儲。
10、根據(jù)權利要求1或2所述的燃料噴射裝置，其中為所述燃料噴射閥(20)提供所述壓力傳感器(20a)。
11、根據(jù)權利要求10所述的燃料噴射裝置，其中所述壓力傳感器(20a) 位于所述燃料噴射閥(20)的燃料進孔(22)處。
12、根據(jù)權利要求10所述的燃料噴射裝置，其中所述壓力傳感器(20a) 位于所述燃料噴射閥(20)中，用于檢測從所述燃料進孔(22)延伸到所述噴嘴孔(20f)的內部燃料通道(25)中的燃料壓力。
13、根據(jù)權利要求1或2所述的燃料噴射裝置，還包括位于燃料通道(25)中的孔口 (12a)，用于衰減從所述蓄壓容器(12)流出的燃料的壓力脈動，所述燃料通道從所述蓄壓容器(12)延伸到燃料進孔(22)，其中所述壓力傳感器(20a)相對于燃料流位于所述孔口 (12a)的下游。
14、根據(jù)權利要求1或2所述的燃料噴射裝置，其中所述存儲單元(26) 是集成電路。
15、一種燃料噴射系統(tǒng)，包括根據(jù)權利要求1或2所述的燃料噴射裝置；以及所述蓄壓容器(12)，其被配置成以預定壓力蓄積燃料并將所蓄積的燃料分配到多個燃料噴射閥。
16、一種用于判斷燃料噴射裝置中導致的故障的方法，所述燃料噴射裝置包括燃料噴射閥(20)，其用于噴射從蓄壓容器(12)分配的燃料；以及位于從所述蓄壓容器(12)延伸到噴嘴孔(20f)的燃料通道(25)中的壓力傳感器(20a)，所述壓力傳感器(20a)的位置距離所述噴嘴孔(20f) 比距離所述蓄壓容器(12)近，所述方法包括-通過進行檢驗來測量噴射響應時延(Tl)，所述噴射響應時延(Tl)是從通過所述噴嘴孔(20f)開始燃料噴射的時間點(R3)到所述壓力傳感器 (20a)的檢測壓力中發(fā)生波動的時間點(P3)之間的時間段，該波動是由開始燃料噴射造成的；以及當所述噴射響應時延(Tl)大于閾值時判定所述燃料噴射裝置發(fā)生故障。
17、一種用于判斷燃料噴射裝置中導致的故障的方法，所述燃料噴射裝置包括燃料噴射閥(20)，其用于噴射從蓄壓容器(12)分配的燃料；以及位于從所述蓄壓容器(12)延伸到噴嘴孔(20f)的燃料通道(25)中的壓力傳感器(20a)，所述壓力傳感器(20a)的位置距離所述噴嘴孔(20f) 比距離所述蓄壓容器(12)近，所述方法包括通過對主燃料噴射閥(20m)和主傳感器(20am)進行檢驗，第一測量基準指令-檢測時延(T10m);以及通過對作為所述故障的受檢對象的所述燃料噴射閥(20)和壓力傳感器(20a)進行檢驗，來第二測量對象指令-檢測時延(TIO)，其中所述基準指令-檢測時延(T10m)和所述對象指令-檢測時延(T10) 中的每一個都是從輸出噴射開始指令信號的時間點(Is)到檢測壓力發(fā)生波動的時間點(P3， P3m)的時間段，該波動是由開始燃料噴射造成的，并且所述主燃料噴射閥(20m)和所述主傳感器(20am)分別不同于所述燃料噴射閥(20)和壓力傳感器(20a)，所述方法還包括在所述對象指令-檢測時延(T10)相對于所述基準指令-檢測時延 (T10m)的誤差(AT10)大于閾值時，判定所述受檢對象中的至少一個發(fā) 生故障。
全文摘要
一種燃料噴射裝置，包括用于噴射燃料的燃料噴射閥(20)，燃料是從蓄壓容器(12)分配的。壓力傳感器(20a)位于從蓄壓容器(12)延伸到噴嘴孔(20f)的燃料通道(25)中。壓力傳感器(20a)距噴嘴孔(20f)比距蓄壓容器(12)近。存儲單元(26)存儲通過檢驗獲得的個體差異信息。所述個體差異信息表示燃料噴射閥(20)的噴射特性并表示噴射響應時延(T1)和計算噴射響應時延(T1)的參數(shù)(La，K，ΔT10)中的至少一個，所述噴射響應時延(T1)是噴射開始點(R3)和壓力傳感器(20a)的檢測壓力因開始燃料噴射而導致波動的時間點(P3)之間的時間段。
文檔編號F02M47/02GK101377166SQ20081021428
公開日2009年3月4日申請日期2008年8月29日優(yōu)先權日2007年8月31日
發(fā)明者中田謙一郎, 石塚康治申請人:株式會社電裝

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