專利名稱：用于減壓閥的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制減壓閥的操作的控制裝置。減壓閥降低了蓄壓容器 (accumulator)中的燃料壓力。
背景技術(shù)：
通常，在用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)中，從燃料泵供應(yīng)的燃料在共軌(蓄壓容器) 中蓄壓，并且之后被提供給每個(gè)燃料噴射器。JP-2008-274842A描述到，當(dāng)共軌中的燃料壓力超過目標(biāo)壓力時(shí)，打開減壓閥來降低共軌中的燃料壓力。當(dāng)共軌中的燃料壓力低于或等于目標(biāo)壓力時(shí)，關(guān)閉減壓閥。然而，在從生成用于打開或關(guān)閉減壓閥的命令信號的時(shí)間直到減壓閥被實(shí)際操作的時(shí)間為止，存在著時(shí)間遲滯(響應(yīng)延遲時(shí)間)。因此，有必要根據(jù)時(shí)間遲滯來控制減壓閥。 然而，尚未提出用于精確檢測響應(yīng)延遲時(shí)間的方法。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題而提出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種用于減壓閥的控制器，該控制器能夠精確地檢測減壓閥的響應(yīng)延遲時(shí)間，并且能夠精確地控制蓄壓容器中的燃料壓力。根據(jù)本發(fā)明，用于減壓閥的控制器被應(yīng)用于燃料噴射系統(tǒng)，其中，所述燃料噴射系統(tǒng)設(shè)置有蓄壓容器，用于對從燃料泵供應(yīng)到燃料噴射器的燃料進(jìn)行蓄壓；減壓閥，用于降低蓄壓容器中的內(nèi)部燃料壓力；以及燃料壓力傳感器，用于檢測從蓄壓容器到燃料噴射器的噴射孔的燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力。所述控制器控制減壓閥的操作，以便蓄壓容器中的內(nèi)部燃料壓力與目標(biāo)燃料壓力相一致。所述控制器包括燃料壓力變化檢測部分，用于檢測因減壓閥的打開操作或關(guān)閉操作而導(dǎo)致燃料壓力傳感器的檢測值發(fā)生變化的燃料壓力變化時(shí)刻；以及響應(yīng)延遲時(shí)間計(jì)算部分，用于基于命令時(shí)刻以及由所述燃料壓力變化檢測部分檢測到的所述燃料壓力變化時(shí)刻，計(jì)算從輸出命令信號的時(shí)間直到所述減壓閥開始打開或關(guān)閉的時(shí)間為止的響應(yīng)延遲時(shí)間，其中在所述命令時(shí)刻，輸出所述命令信號來打開或關(guān)閉所述減壓閥。由于燃料壓力變化時(shí)刻與減壓閥的響應(yīng)延遲時(shí)間之間高度相關(guān)，所以能夠基于燃料壓力變化時(shí)刻來高度準(zhǔn)確地計(jì)算響應(yīng)延遲時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明，利用燃料壓力傳感器來檢測燃料壓力變化時(shí)刻，并且基于燃料壓力變化時(shí)刻和命令時(shí)刻來計(jì)算減壓閥的響應(yīng)延遲時(shí)間，從而能夠高度準(zhǔn)確地檢測減壓閥的響應(yīng)延遲時(shí)間。因此，能夠根據(jù)響應(yīng)延遲時(shí)間來控制減壓閥，并且能夠精確地控制蓄壓容器的內(nèi)部壓力。


通過下面參照附圖的描述，本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，其中，類似的元件用類似的參考標(biāo)號來指示，并且其中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的減壓閥控制器安裝于其上的燃料噴射系統(tǒng)的輪廓的結(jié)構(gòu)圖；圖2A是示出了燃料噴射器的燃料噴射命令信號的示意圖；圖2B是示出了指示燃料噴射速率的變化的噴射速率波形的示意圖；圖2C是示出了基于燃料壓力傳感器的檢測值的壓力波形的示意圖；圖3是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的用于控制共軌壓力的過程的流程圖；圖4A到4E是在輸出命令信號來打開或關(guān)閉減壓閥的情況中用于解釋減壓閥的響應(yīng)延遲時(shí)間的時(shí)序圖；圖5是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的用于計(jì)算減壓閥的響應(yīng)延遲時(shí)間的過程的流程圖；以及圖6是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的用于計(jì)算減壓閥的響應(yīng)延遲時(shí)間的過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將描述本發(fā)明的實(shí)施例。在每個(gè)實(shí)施例中相同的元件和部件用相同的參考標(biāo)號來指示，并且將省略相同的描述。[第一實(shí)施例]燃料噴射狀態(tài)檢測器被應(yīng)用于具有四個(gè)汽缸#1_#4的內(nèi)燃機(jī)(柴油機(jī))。圖1是示出了提供給每個(gè)汽缸的燃料噴射器10、提供給每個(gè)燃料噴射器的燃料壓力傳感器20和電子控制單元(E⑶)30等的示意圖。首先，將解釋引擎的包括燃料噴射器10的燃料噴射系統(tǒng)。用高壓泵41來對燃料箱40中的燃料進(jìn)行加壓，并且在共軌(蓄壓容器)42中對燃料進(jìn)行蓄壓以提供給每個(gè)燃料噴射器10(#1-#4)。燃料噴射器10(#1-#4)以預(yù)定的順序依次地執(zhí)行燃料噴射。高壓泵41 是間斷地排放高壓燃料的柱塞泵(plunger pump)。燃料噴射器10由主體11、針狀閥主體12、致動器13等組成。主體11限定了高壓通道Ila和噴射孔lib。針狀閥主體12位于主體11中，以打開/關(guān)閉噴射孔lib。主體11限定了背壓室(backpressure chamber) 11c，其中高壓通道Ila和低壓通道Ild通過所述背壓室Ilc來進(jìn)行互連。控制閥14在高壓通道Ila與低壓通道Ild之間切換，以使高壓通道Ila與背壓室Ilc進(jìn)行互連，或者使低壓通道Ild與背壓室Ilc進(jìn)行互連。當(dāng)使致動器13通電并且使控制閥14在圖1中向下移動時(shí)，背壓室Ilc與低壓通道Ild 進(jìn)行互連，以使背壓室Ilc中的燃料壓力減小。因此，應(yīng)用于閥主體12的背壓減小，以使閥主體12打開。同時(shí)，當(dāng)使致動器13斷電并且使控制閥14向上移動時(shí)，背壓室Ilc與高壓通道Ila進(jìn)行互連，以使背壓室Ilc中的燃料壓力增加。因此，應(yīng)用于閥主體12的背壓增加，以使閥主體12關(guān)閉。E⑶30控制致動器13以驅(qū)動閥主體12。當(dāng)針狀閥主體12打開噴射孔lib時(shí)，高壓通道Ila中的高壓燃料通過噴射孔lib噴射到引擎的燃燒室(未示出)。ECU 30根據(jù)引擎速度、引擎載荷等來計(jì)算諸如燃料噴射開始時(shí)刻、燃料噴射結(jié)束時(shí)刻、燃料噴射量等的目標(biāo)燃料噴射狀態(tài)。ECU 30向致動器13傳送燃料噴射命令信號，以通過這種方式來驅(qū)動針狀閥主體12，從而獲得上述目標(biāo)燃料噴射狀態(tài)。ECU 30具有微型計(jì)算機(jī)，所述微型計(jì)算機(jī)根據(jù)引擎載荷和通過加速計(jì)位置導(dǎo)出的引擎速度來計(jì)算目標(biāo)燃料噴射狀態(tài)。例如，微型計(jì)算機(jī)將與引擎載荷和引擎速度有關(guān)的最佳燃料噴射狀態(tài)(燃料噴射的階段號、燃料噴射開始時(shí)刻、燃料噴射結(jié)束時(shí)刻、燃料噴射量等)存儲為燃料噴射狀態(tài)映射。然后，基于當(dāng)前的引擎載荷和當(dāng)前的引擎速度，根據(jù)燃料噴射狀態(tài)映射來計(jì)算目標(biāo)燃料噴射狀態(tài)。然后，如圖2A所示，根據(jù)所計(jì)算的目標(biāo)燃料噴射狀態(tài)來確定由“tl”、“t2”、“Tq”表示的燃料噴射命令信號。例如，將與目標(biāo)燃料噴射狀態(tài)對應(yīng)的燃料噴射命令信號存儲在命令映射中。基于所計(jì)算的目標(biāo)燃料噴射狀態(tài)，根據(jù)命令映射來確定燃料噴射命令信號。如上所述，根據(jù)引擎載荷和引擎速度來確定要從ECU 30輸出到噴射器10的燃料噴射命令信號。應(yīng)當(dāng)注意的是，由于諸如噴射孔lib的磨損等燃料噴射器10的老化退化，實(shí)際的燃料噴射狀態(tài)會相對于燃料噴射命令信號而變化。因此，根據(jù)通過燃料壓力傳感器20檢測到的壓力波形來計(jì)算噴射速率波形，以檢測燃料噴射狀態(tài)。學(xué)習(xí)檢測到的燃料噴射狀態(tài)與燃料噴射命令信號(脈沖啟動時(shí)刻tl、脈沖停止時(shí)刻t2和脈沖持續(xù)時(shí)段Tq)之間的相關(guān)性?；谒鶎W(xué)習(xí)的結(jié)果來校正在命令映射中存儲的燃料噴射命令信號。因此，可以準(zhǔn)確地控制燃料噴射狀態(tài)，以使實(shí)際的燃料噴射狀態(tài)與目標(biāo)燃料噴射狀態(tài)相一致。在下文中，將描述燃料壓力傳感器20的結(jié)構(gòu)。燃料壓力傳感器20包括閥桿(stem) (測壓元件(load cell))、壓力傳感器元件22、模制的IC 23。閥桿21被提供給主體11。 閥桿21具有隔膜(diaphragm) 21a,該隔膜21a響應(yīng)于高壓通道Ila中的高的燃料壓力而彈性地變形。壓力傳感器元件22位于隔膜21a上，以根據(jù)隔膜21a的彈性變形來輸出壓力檢測信號。模制的IC 23包括將從壓力傳感器元件22傳送的壓力檢測信號進(jìn)行放大的放大器電路并且包括傳送壓力檢測信號的發(fā)射電路23a。將連接器15提供到主體11上。通過連接到連接器15的導(dǎo)線(harness) 16來將模制的IC 23、致動器13和E⑶30相互電連接。 放大的壓力檢測信號被傳送到E⑶30。針對每個(gè)汽缸來執(zhí)行這種信號通信處理。當(dāng)燃料噴射開始時(shí)，高壓通道Ila中的燃料壓力開始減小。當(dāng)燃料噴射終止時(shí)，高壓通道Ila中的燃料壓力開始增加。也即是說，燃料壓力的變化和噴射速率的變化具有相關(guān)性，以可以通過燃料壓力的變化來檢測噴射速率(實(shí)際的燃料噴射狀態(tài))的變化。燃料噴射命令信號被校正，以使檢測到的實(shí)際燃料噴射狀態(tài)與目標(biāo)燃料噴射狀態(tài)相一致。因此， 可以以高的準(zhǔn)確度來控制燃料噴射狀態(tài)。下文中，將參照圖2A至圖2C來解釋通過燃料壓力傳感器20檢測到的壓力波形與噴射速率波形之間的相關(guān)性。圖2A示出了 E⑶30向致動器13輸出的燃料噴射命令信號。致動器13根據(jù)該燃料噴射命令信號來操作以打開噴射孔lib。也即是說，燃料噴射是在噴射命令信號的脈沖啟動時(shí)刻“tl”處開始的，并且燃料噴射是在噴射命令信號的脈沖停止時(shí)刻“t2”處結(jié)束的。 在從時(shí)刻“tl”到時(shí)刻“t2”的時(shí)間段“Tq”期間，噴射孔lib被打開。通過控制時(shí)間段“Tq” 來控制燃料噴射量“Q”。圖2B示出了指示燃料噴射速率的變化的噴射速率波形，以及圖2C示出了表示由燃料壓力傳感器20檢測到的檢測壓力的變化的壓力波形。
因?yàn)閴毫Σㄐ闻c噴射速率波形具有將在下文中描述的相關(guān)性，因此可以根據(jù)檢測到的壓力波形來估計(jì)噴射速率波形。也就是說，如圖2A所示，在噴射命令信號在時(shí)刻“tl” 處上升之后，燃料噴射開始，并且噴射速率開始在時(shí)刻“R1”處增加。當(dāng)在時(shí)刻“R1”之后延遲時(shí)間“Cl”已經(jīng)逝去時(shí)，檢測壓力在點(diǎn)“P1”處開始減小。然后，當(dāng)噴射速率在時(shí)刻“R2” 處達(dá)到最大噴射速率時(shí)，檢測壓力下降在點(diǎn)“P2”處停止。然后，當(dāng)在噴射速率開始在時(shí)刻 “R3”處減小以后延遲時(shí)間“C3”已經(jīng)逝去時(shí)，檢測壓力開始在點(diǎn)“P3”處增加。此后，當(dāng)噴射速率變?yōu)?并且實(shí)際的燃料噴射在時(shí)刻“R4”處終止時(shí)，檢測壓力的增加在點(diǎn)“P5”處停止。如上所解釋的，壓力波形和噴射速率波形具有高度的相關(guān)性。因?yàn)閲娚渌俾什ㄐ伪硎救剂蠂娚溟_始時(shí)刻(Rl)、燃料噴射結(jié)束時(shí)刻(R4)和燃料噴射量(圖2B中的陰影區(qū)域)，因此可以通過根據(jù)壓力波形來估計(jì)噴射速率波形，來檢測燃料噴射狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)理解的是，ECU 30用作壓力波形生成部分和噴射速率計(jì)算部分。下文中將描述共軌壓力控制。在該共軌壓力控制中，控制共軌42中的燃料壓力， 以使其與目標(biāo)共軌壓力相一致。共軌中的燃料壓力稱為共軌壓力。將減壓閥43提供給共軌42。當(dāng)減壓閥43被打開時(shí)，共軌42中的燃料返回到燃料箱40中，以便降低共軌壓力。當(dāng)減壓閥43的電磁螺線管(未示出)被通電時(shí)，減壓閥43 被打開。當(dāng)斷電時(shí)，減壓閥43被關(guān)閉。減壓閥43的通電狀態(tài)由E⑶30來控制。因此，當(dāng)有必要減小共軌壓力時(shí)，ECU30打開減壓閥43，以便共軌42中的燃料返回到燃料箱40中。高壓泵41提供有計(jì)量閥41a。E⑶30控制計(jì)量閥41a，以改變高壓泵41的排放量。因此，當(dāng)有必要增加共軌壓力時(shí)，ECU 30關(guān)閉減壓閥43并增加高壓泵41的排放量。圖3是示出了用于控制共軌壓力的過程的流程圖。ECU 30的微型計(jì)算機(jī)以指定的間隔來重復(fù)地執(zhí)行所述處理。在步驟S10，獲得引擎驅(qū)動狀態(tài)，諸如引擎速度和引擎載荷。在步驟S11，計(jì)算機(jī)基于所獲得的引擎驅(qū)動狀態(tài)來計(jì)算目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”。例如，當(dāng)引擎速度和引擎載荷較高時(shí)，目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”較高。在步驟S12，計(jì)算機(jī)獲得提供給非噴射氣缸的燃料壓力傳感器20的檢測值。在本實(shí)施例中，當(dāng)在第一氣缸#1中執(zhí)行燃料噴射時(shí)，在第二氣缸#2和第三氣缸#3中不執(zhí)行燃料噴射。因此，在步驟S12，計(jì)算機(jī)獲得提供給第二氣缸#2和第三氣缸#3的燃料壓力傳感器20的檢測值。在步驟S13，基于在步驟S12中獲得的檢測到的燃料壓力“P(#2) ”、“P(#4) ”，來計(jì)算實(shí)際的共軌壓力。例如，可以將檢測到的燃料壓力“P(#2) ”和“P(#4)，，的平均值確定為實(shí)際共軌壓力“I^ct”?？商鎿Q地，可以將單個(gè)檢測到的燃料壓力“P(#2) ”確定為實(shí)際共軌壓力“I^act”?？商鎿Q地，可以將指定周期中的檢測到的燃料壓力“P(#2)，，的平均值確定為實(shí)際的共軌壓力‘Tact”。在步驟S14，計(jì)算機(jī)計(jì)算實(shí)際的共軌壓力“Pact”與目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”之間的偏差O^ct-Ptrg)，并之后確定該偏差O^ct-Ptrg)是否大于或等于閾值“TH1”(參照圖4A)。 當(dāng)步驟S14中的結(jié)果為是時(shí)，該過程轉(zhuǎn)到步驟S15，在步驟S15中，打開減壓閥43。從而，減小實(shí)際的共軌壓力‘Tact”。當(dāng)步驟S14中的結(jié)果為否時(shí)，該過程轉(zhuǎn)到步驟S16，在步驟S16中，關(guān)閉減壓閥43。 之后，該過程轉(zhuǎn)到步驟S17，在步驟S17中，計(jì)算機(jī)確定偏差O^ct-Ptrg)是否小于或等于閾值“TH2” (參照圖4A)。當(dāng)步驟S17中的結(jié)果為是時(shí)，該過程轉(zhuǎn)到步驟S18，在步驟S18中， 操作計(jì)量閥41a來增加高壓泵41的排放量。從而，增加實(shí)際的共軌壓力“I^ct”。當(dāng)步驟S17中的結(jié)果為否時(shí)，操作計(jì)量閥41a，以保持高壓泵41的當(dāng)前排放量。即， 當(dāng)實(shí)際的共軌壓力“Pact”相對于目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”而言位于從“TH2”到“TH1 ”的范圍內(nèi)時(shí)，關(guān)閉減壓閥43來保持高壓泵41的當(dāng)前排放量。如上所述，通過反饋來控制實(shí)際的共軌壓力“I^ct”，以使得實(shí)際的共軌壓力“Pact”與目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”相一致。圖4B示出了 E⑶30輸出給減壓閥43的命令信號。圖4C示出了減壓閥43的位置， 以及圖4D和圖4E分別示出了檢測到的燃料壓力“P (#2) ”和“P (#4) ”。當(dāng)偏差“I^act-Ptrg” 在時(shí)刻“tlO”處達(dá)到閾值“TH1”時(shí)，E⑶30向減壓閥43輸出打開命令信號。當(dāng)從時(shí)刻“tlO” 開始響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”已經(jīng)逝去時(shí)，減壓閥43在時(shí)刻“til”處開始打開(參照圖4C)。當(dāng)減壓閥43被打開以減小實(shí)際的共軌壓力“Pact”時(shí)，燃料壓力波形的斜率在時(shí)刻“tl2”和 “tl3”處變得更小，其中，在時(shí)刻“tl2”和“tl3”處燃料壓力下降被傳播給提供給第二氣缸 #2和第四氣缸#4的燃料壓力傳感器20的隔膜21a(參照圖4D和圖4E)。在圖4D和圖4E 中，燃料壓力在時(shí)刻“tl2”和“tl3”處開始下降。當(dāng)偏差“I^act-Ptrg”在時(shí)刻“t20”處減小到閾值“TH2”時(shí)，ECU 30向減壓閥43輸出關(guān)閉命令信號。當(dāng)從時(shí)刻“t20”經(jīng)過響應(yīng)延遲時(shí)間“Ni”時(shí)，減壓閥43在時(shí)刻“t21”處開始關(guān)閉(參照圖4C)。當(dāng)減壓閥43被關(guān)閉以增加實(shí)際的共軌壓力“Pact”時(shí)，燃料壓力波形的斜率在時(shí)刻“t22”和“t23”處變得更大，其中，在時(shí)刻“t22”和“t23”處燃料壓力增加被傳播給提供給第二氣缸#2和第四氣缸#4的燃料壓力傳感器20的隔膜21a(參照圖4D 和圖4E)。在圖4D和圖4E中，燃料壓力在時(shí)刻“t22”和“t23”處開始增加。由于圖4A到圖4E示出了在操作高壓泵41來饋送燃料的情況下，因此在緊挨著時(shí)刻“tl2”、“tl3”之前以及在緊挨著時(shí)刻“t22”、“t23”之后燃料壓力被增加。同時(shí)，當(dāng)高壓泵41停止時(shí)，在緊挨著時(shí)刻“tl2”、“tl3”之前以及在緊挨著時(shí)刻“t22”、“t23”之后，燃料壓力沒有被增加而保持在當(dāng)前的壓力下。因此，在該情況中，當(dāng)燃料壓力開始從穩(wěn)定狀態(tài)下降時(shí)，時(shí)刻“tl2”、“tl3”被檢測為燃料壓力變化時(shí)刻。另外，當(dāng)燃料壓力開始從下降狀態(tài)變穩(wěn)定時(shí)，時(shí)刻“t22”、“t23”被檢測為燃料壓力變化時(shí)刻。如上所述，在從在時(shí)刻“tl0”、“t20”處生成用于打開或關(guān)閉減壓閥43的命令信號的時(shí)間直到減壓閥43被實(shí)際操作為被打開或被關(guān)閉的時(shí)間為止，存在著時(shí)間遲滯(響應(yīng)延遲時(shí)間Ml、Ni)。鑒于燃料壓力時(shí)刻“tl2”、“tl3”、“t22”、“t23”出現(xiàn)在燃料壓力波形上以及減壓閥43的操作的事實(shí)，根據(jù)圖5所示的過程來計(jì)算并學(xué)習(xí)響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”和“W”。由E⑶30的微型計(jì)算機(jī)以指定間隔來執(zhí)行圖5所示的處理。在步驟S20 (燃料壓力變化檢測部分)，計(jì)算機(jī)獲得在步驟S12中獲得的檢測到的燃料壓力“Ρ( ^) ”、“p(#4)”處的壓力波形。之后，檢測燃料壓力下降開始時(shí)刻“tl2”、 “tl3”。例如，計(jì)算燃料壓力波形的微分值(differentiation value) 0當(dāng)該微分值的變化超過指定值時(shí)，將當(dāng)前的時(shí)刻檢測為燃料壓力下降開始時(shí)刻“tl2”、“tl3”。在步驟S21(時(shí)間差計(jì)算部分)，計(jì)算時(shí)刻“tl2”與時(shí)刻“tl3”之間的時(shí)間差 “M4” (參照圖4E)。在步驟S22(傳播速率計(jì)算部分)，基于時(shí)間差“M4”和從減壓閥43到 #2燃料壓力傳感器20的通道長度“L2”與從減壓閥43到#4燃料壓力傳感器20的通道長度“L4”之間的差值(L4-U)來計(jì)算燃料壓力傳播速度“V”。
V = (L4-L2) /M4燃料供應(yīng)通道長度“ L2 ”、“ L4 ”包括減壓閥43與排放孔42a (#2、#4)之間的長度、 高壓管42b(#2、#4)的長度、主體11中的高壓通道Ila的長度以及閥桿21中的內(nèi)部通道 21b的長度。在該實(shí)施例中，燃料供應(yīng)通道長度具有其自己的針對每個(gè)汽缸(#1_#4)的值。 之前已經(jīng)對這些燃料供應(yīng)通道長度進(jìn)行了測量，并將其存儲到E⑶30中。在步驟S23 (傳播延遲計(jì)算部分)，計(jì)算機(jī)基于燃料壓力傳播速度“V”和燃料供應(yīng)通道長度“L2”來計(jì)算燃料壓力的變化從減壓閥43傳播到燃料壓力傳感器20 (#2)所需的傳播延遲時(shí)間“M5”。M5 = L2/v在步驟S24(響應(yīng)延遲計(jì)算部分)，基于從時(shí)刻“tlO”到時(shí)刻“tl2”的指定時(shí)間 “M2”以及傳播延遲時(shí)間“M5”，計(jì)算機(jī)計(jì)算與從時(shí)刻“tlO”到時(shí)刻“til”的時(shí)間段相對應(yīng)的響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”。Ml = M2-M5在步驟S25，更新在步驟S24中計(jì)算的響應(yīng)延遲時(shí)間“M1”，并將其存儲為學(xué)習(xí)值。 應(yīng)當(dāng)指出的是，可以結(jié)合與燃料壓力傳播速度“V”具有高度相關(guān)性的物理量(例如，燃料溫度和燃料特性)來存儲響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”。燃料溫度可以由燃料溫度傳感器來檢測，或者可以根據(jù)引擎制冷劑溫度來估計(jì)。燃料特性可以由酒精濃度傳感器來檢測。圖5是示出了響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”的學(xué)習(xí)過程的流程圖。也可以以與學(xué)習(xí)響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”相類似的方式來學(xué)習(xí)響應(yīng)延遲時(shí)間“附”。也就是說，可以檢測燃料壓力增加開始時(shí)刻“t22”、“t23”并計(jì)算它們之間的時(shí)間差“N4”。之后，基于燃料通道長度“L4-L2”的差值、時(shí)間差“N4”以及傳播延遲時(shí)間“N5”來計(jì)算燃料壓力傳播速度“V”。N5 = L2/v可以使用在步驟S22中計(jì)算的燃料壓力傳播速度“V”。之后，基于傳播延遲時(shí)間 “M5”以及從時(shí)刻“t20”到時(shí)刻“t22”的指定時(shí)間“N2”，計(jì)算機(jī)計(jì)算與從時(shí)刻“t20”到時(shí)刻 “ t21”的時(shí)間段相對應(yīng)的響應(yīng)延遲時(shí)間“m ”。Nl = N2-N5可以獨(dú)立地學(xué)習(xí)關(guān)閉減壓閥43時(shí)的響應(yīng)延遲時(shí)間“Ni”以及打開減壓閥43時(shí)的響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”。可替換地，可以僅學(xué)習(xí)響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”。在學(xué)習(xí)了響應(yīng)延遲時(shí)間 "Ml ”、"Ni ”之后，可以根據(jù)響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml ”、"Ni ”來可變地確定閾值“TH1 ”、“TH2”。例如，如果響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”、“m”長于指定的參考時(shí)間，則計(jì)算機(jī)確定減壓閥 43的響應(yīng)性退化了并校正閾值“TH1”、“TH2”，來以此方式接近目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”。因此可以降低與目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”有關(guān)的實(shí)際共軌壓力“Pact”的過沖。同時(shí)，如果響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml ”、“m ”短于指定的參考時(shí)間，則校正閾值“THl，，、 “TH2”來以此方式遠(yuǎn)離目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”。因此，可以約束與目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”有關(guān)的實(shí)際共軌壓力“Pact”造成的振蕩現(xiàn)象。根據(jù)上面描述的本實(shí)施例，可以獲得下面的優(yōu)點(diǎn)。(1)通過燃料壓力傳感器20的使用來檢測燃料壓力變化時(shí)刻“tl2”、“t22”，并基于時(shí)刻“tl2”、“t22”、“tl0”和“t20”來計(jì)算響應(yīng)延遲時(shí)間“M1”、“N1，，。因此，與例如基于燃料溫度來計(jì)算響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”、“m”的情況相比，能夠更精確地檢測減壓閥43的響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”、“Ni”。 基于精確計(jì)算到的響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml ”、"Ni ”，可以可變地確定閾值“TH1 ”、“TH2”。 因此，能夠很好地約束實(shí)際的共軌壓力“I^ct”的過沖和振蕩，并且能夠精確地控制共軌壓力與目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”相一致。由于是在車輛裝運(yùn)之后在啟動后檢測響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml ”、"Ni ”，所以與基于在車輛裝運(yùn)之前獲得的響應(yīng)延遲時(shí)間來控制共軌壓力的情況相比，即使因減壓閥43老化退化而導(dǎo)致響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”、“m”改變，仍然能夠精確地控制共軌壓力來以此方式與目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”相一致。(2)由于根據(jù)多個(gè)燃料壓力傳感器20來檢測燃料壓力變化時(shí)刻“tl2”、“tl3”并且基于時(shí)間差“M4”來計(jì)算傳播速度“V”以獲得傳播延遲時(shí)間“M5”，因此能夠高精度地獲得傳播延遲時(shí)間“M5”。因此，通過從“M2”中減去“M5”能夠精確地計(jì)算響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml ”。(3)由于使用用于計(jì)算噴射速率波形的壓力波形來檢測燃料壓力變化時(shí)刻 “ 112 ”、“ 113，，，所以能夠精確地檢測燃料壓力變化時(shí)刻“ 112 ”和“ 113 ”。(4)燃料壓力傳感器20被提供給燃料噴射器10，并且燃料壓力的變化在共軌20 中衰減之前由燃料壓力傳感器20來檢測噴射孔lib附近處產(chǎn)生的燃料壓力的變化。因此， 能夠高精度地檢測燃料壓力變化時(shí)刻“tl2”、“tl3”。根據(jù)本實(shí)施例，由于基于提供給汽缸 (在汽缸中當(dāng)前不執(zhí)行燃料噴射)的燃料壓力傳感器20(#2、#4)的檢測值來檢測燃料壓力變化時(shí)刻“tl2”、“tl3”，因此如圖4D和圖4E所示，能夠基于不受燃料噴射影響的燃料壓力波形來精確地檢測燃料壓力變化時(shí)刻“tl2”、“tl3”。[第二實(shí)施例]在上面的第一實(shí)施例中，基于時(shí)刻“ 112 ”和時(shí)刻“ 113 ”之間的時(shí)間差“M4，，來計(jì)算燃料壓力傳播速度“V”，并且基于燃料壓力傳播速度“V”來計(jì)算傳播延遲時(shí)間“M5”。在第二實(shí)施例中，預(yù)先存儲傳播延遲時(shí)間“M5”的經(jīng)估計(jì)的時(shí)間“M5a”。通過從指定時(shí)間“M2”中減去所估計(jì)的時(shí)間“M5a”來計(jì)算響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml ”。圖6是示出了用于計(jì)算響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”和“Ni”的處理的流程圖。E⑶30的微型計(jì)算機(jī)以指定的間隔來重復(fù)地執(zhí)行所述處理。在步驟S30 (燃料壓力變化檢測部分)，計(jì)算機(jī)獲得檢測到的燃料壓力“P (#2)，，的壓力波形，其是由提供給汽缸(在該汽缸中當(dāng)前不執(zhí)行燃料噴射)的燃料壓力傳感器20檢測到的。之后，檢測燃料壓力下降開始時(shí)刻“tl2”、“tl3”。例如，計(jì)算燃料壓力波形的微分值(differentiation value)。當(dāng)該微分值的變化超過指定值時(shí)，將當(dāng)前的時(shí)刻檢測為燃料壓力下降開始時(shí)刻“tl2”、“tl3”。在步驟S31，計(jì)算從時(shí)刻“tlO”到時(shí)刻“tl2”的時(shí)間段“M2”。M2 = tl2-tl0在步驟S32(響應(yīng)延遲計(jì)算部分)，從時(shí)間“M2”中減去所估計(jì)的時(shí)間“M5a”來計(jì)算響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”。Ml = M2-M5a在步驟S33，更新響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”，并將其存儲為學(xué)習(xí)值。圖6是示出了響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”的學(xué)習(xí)過程的流程圖。也可以以與學(xué)習(xí)響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”相類似的方式來學(xué)習(xí)響應(yīng)延遲時(shí)間“m”。也就是說，檢測燃料壓力增加開始時(shí)刻122”、123”。之后，基于從時(shí)刻“t20”到時(shí)刻“t22”的指定時(shí)間“N2”以及所估計(jì)的傳播延遲時(shí)間“Nfe”，計(jì)算機(jī)計(jì)算與從時(shí)刻“t20”到時(shí)刻“t21”的時(shí)間段相對應(yīng)的響應(yīng)延遲時(shí)間“m”。Nl = N2-N5a可以獨(dú)立地學(xué)習(xí)關(guān)閉減壓閥43時(shí)的響應(yīng)延遲時(shí)間“Ni”以及打開減壓閥43時(shí)的響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”?？商鎿Q地，可以僅學(xué)習(xí)響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”。在學(xué)習(xí)了響應(yīng)延遲時(shí)間 "Ml ”、"Ni ”之后，可以根據(jù)響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml ”、"Ni ”來可變地確定閾值“TH1 ”、“TH2”。而且，在第二實(shí)施例中，由于由燃料壓力傳感器20來檢測燃料壓力變化時(shí)刻 “tl2”、“t22”，以及基于燃料壓力變化時(shí)刻“tl2”、“t22”和命令時(shí)刻“tl0”、“t20”來計(jì)算響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”、“附”，所以能夠精確地檢測響應(yīng)延遲時(shí)間“Ml”和“附”并且能夠精確地控制共軌壓力，以此方式來與目標(biāo)共軌壓力“Ptrg”相一致。另外，根據(jù)第二實(shí)施例，由于基于所估計(jì)的傳播延遲時(shí)間“M5a”來計(jì)算傳播延遲時(shí)間“M1”，所以能夠降低微型計(jì)算機(jī)的計(jì)算負(fù)荷。[其它實(shí)施例]本發(fā)明不限于上面所描述的實(shí)施例，而是可以例如通過以下方式來執(zhí)行。此外，可以任意組合實(shí)施例的特征結(jié)構(gòu)。燃料壓力傳感器20可以被安排在共軌42與燃料噴射器10的噴射孔lib之間的燃料供應(yīng)通道中的任意位置處。例如，燃料壓力傳感器20可以被安排在連接共軌42和燃料噴射器10的高壓管42b中?？商鎿Q地，燃料壓力傳感器20可以被提供在共軌42中。共軌23提供有壓力傳感器41。共軌42、高壓管42b和主體11中的高壓通道Ila對應(yīng)于本發(fā)明的燃料供應(yīng)通道。在上面的實(shí)施例中，基于由燃料壓力傳感器20檢測到的燃料壓力波形，檢測從向減壓閥43輸出命令信號的時(shí)間直到實(shí)際操作減壓閥43的時(shí)間為止的響應(yīng)延遲時(shí)間?？商鎿Q地，可以基于燃料壓力波形來檢測從向高壓泵41輸出命令信號的時(shí)間直到高壓泵41實(shí)際排放燃料的時(shí)間為止的響應(yīng)延遲時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種用于減壓閥的控制器，所述減壓閥被應(yīng)用于燃料噴射系統(tǒng)，所述燃料噴射系統(tǒng)設(shè)置有蓄壓容器(42)，用于對從燃料泵供應(yīng)給燃料噴射器(10)的燃料進(jìn)行蓄壓；減壓閥(43)，用于降低所述蓄壓容器0 中的內(nèi)部燃料壓力；以及燃料壓力傳感器(20)，用于檢測從所述蓄壓容器0 到所述燃料噴射器(10)的噴射孔(lib)的燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力，所述控制器控制所述減壓閥的操作，使得所述蓄壓容器0 中的所述內(nèi)部燃料壓力與目標(biāo)燃料壓力相一致， 所述控制器包括燃料壓力變化檢測部分(S20，S30)，用于檢測因所述減壓閥03)的打開操作或關(guān)閉操作而導(dǎo)致所述燃料壓力傳感器00)的檢測值發(fā)生變化的燃料壓力變化時(shí)刻；以及響應(yīng)延遲時(shí)間計(jì)算部分(S24，S32)，用于基于命令時(shí)刻以及由所述燃料壓力變化檢測部分檢測到的所述燃料壓力變化時(shí)刻，計(jì)算從輸出命令信號的時(shí)間直到所述減壓閥G3) 開始打開或關(guān)閉的時(shí)間為止的響應(yīng)延遲時(shí)間，其中在所述命令時(shí)刻，輸出所述命令信號來打開或關(guān)閉所述減壓閥G3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于減壓閥的控制器，其中所述燃料壓力傳感器00)被提供給路徑長度彼此不同的多個(gè)燃料供應(yīng)通道， 所述控制器還包括時(shí)間差計(jì)算部分(S21)，用于計(jì)算由所述燃料壓力傳感器檢測到的所述燃料壓力變化時(shí)刻之間的時(shí)間差；傳播速度計(jì)算部分(S22)，用于基于所述時(shí)間差來計(jì)算所述燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力傳播速度；以及傳播延遲計(jì)算部分(S23)，用于計(jì)算從所述減壓閥03)開始打開或關(guān)閉的時(shí)間直到所述燃料壓力變化時(shí)刻的時(shí)間為止的傳播延遲時(shí)間，其中所述響應(yīng)延遲時(shí)間計(jì)算部分(S24，S32)用于通過從指定時(shí)間中減去所述傳播延遲時(shí)間來計(jì)算所述響應(yīng)延遲時(shí)間，所述指定時(shí)間對應(yīng)于從所述命令時(shí)刻直到所述燃料壓力變化時(shí)刻為止的時(shí)間段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于減壓閥的控制器，還包括用于確定并存儲從所述減壓閥G3)開始打開或關(guān)閉的時(shí)間直到所述燃料壓力變化時(shí)刻的時(shí)間為止的傳播延遲時(shí)間的估計(jì)時(shí)間的部分(S32)，其中所述響應(yīng)延遲時(shí)間計(jì)算部分(S3》用于通過從指定時(shí)間中減去所述傳播延遲時(shí)間的所述估計(jì)時(shí)間來計(jì)算所述響應(yīng)延遲時(shí)間，所述指定時(shí)間對應(yīng)于從所述命令時(shí)刻直到所述燃料壓力變化時(shí)刻為止的時(shí)間段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于減壓閥的控制器，其中，所述燃料壓力傳感器00)布置在所述蓄壓容器G2)的出口(42a)的下游， 所述控制器還包括燃料壓力波形生成部分(30)，用于通過獲得所述燃料壓力傳感器00)的檢測值來生成指示所述燃料壓力的變化的燃料壓力波形；噴射速率計(jì)算部分(30)，用于基于所述燃料壓力波形來計(jì)算燃料噴射時(shí)間段期間的噴射速率，其中燃料壓力變化檢測部分(S20，S30)利用所述燃料壓力波形來檢測所述燃料壓力變化時(shí)刻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于減壓閥的控制器，其中，針對多汽缸引擎(100)的多個(gè)汽缸的燃料壓力傳感器00)布置在所述蓄壓容器G2) 的出口(42a)的下游，并且所述燃料壓力變化檢測部分(S20，S30)基于提供給當(dāng)前不執(zhí)行燃料噴射的汽缸的所述燃料壓力傳感器00)的檢測值來檢測所述燃料壓力變化時(shí)刻。
全文摘要
用于減壓閥的控制器被應(yīng)用于燃料噴射系統(tǒng)，該燃料噴射系統(tǒng)設(shè)置有共軌(42)中的減壓閥(43)以及用于檢測從蓄壓容器(42)到燃料噴射器(10)的噴射孔(11b)的燃料供應(yīng)通道的燃料壓力的燃料壓力傳感器(20)。該控制器包括燃料壓力變化檢測部分(S20)，用于檢測因減壓閥(43)的打開操作或關(guān)閉操作而導(dǎo)致燃料壓力傳感器(20)的檢測值發(fā)生變化的燃料壓力變化時(shí)刻(t12)。該控制器還包括響應(yīng)延遲時(shí)間計(jì)算部分(S24)，用于基于命令時(shí)刻和燃料壓力變化時(shí)刻(t12)來計(jì)算減壓閥(43)的響應(yīng)延遲時(shí)間(M1)。
文檔編號F02D41/38GK102374054SQ20111023664
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者阪田正和 申請人:株式會社電裝