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1、(10)申请公布号 CN 103423008 A (43)申请公布日 2013.12.04 CN 103423008 A *CN103423008A* (21)申请号 201310189026.0 (22)申请日 2013.05.21 2012-115888 2012.05.21 JP F02D 41/40(2006.01) F02D 41/14(2006.01) (71)申请人 株式会社电装 地址 日本爱知县 (72)发明人 阪田正和 村上嘉浩 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 陈松涛 王英 (54) 发明名称 用于获取燃料喷射阀的特性的方法 (57) 摘要。
2、 一种用于获取燃料喷射阀的特性的方法, 包 括以下步骤 : 将基准喷射器的基准喷射率波形设 定在具有相互不同的喷射量的基准点处 ; 从所述 基准点中选择预定数量的调整点 ; 获取对应于调 整点的燃料喷射阀的喷射率波形 ; 在调整点处计 算喷射率偏差, 所述喷射率偏差为基准喷射率波 形与喷射率波形之间的偏差 ; 从所述调整点中选 择插值点 ; 基于所述喷射率偏差, 在插值点处对 喷射率偏差进行插值 ; 基于在插值点处的基准喷 射率波形和所插值的喷射率偏差, 来获取在插值 点处的喷射率波形 ; 以及基于所述喷射率波形来 计算在插值点处的驱动时间。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要。
3、求书 4 页 说明书 12 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书4页 说明书12页 附图8页 (10)申请公布号 CN 103423008 A CN 103423008 A *CN103423008A* 1/4 页 2 1. 一种用于获取燃料喷射阀的特性的方法, 所述特性表示将从燃料喷射阀喷射的燃料 的喷射量与所述燃料喷射阀的驱动时间之间的关系, 所述方法包括以下步骤 : 基准率设定步骤, 其用于设定基准喷射器在具有相互不同的喷射量的基准点处的基准 喷射率波形, 所述基准喷射率波形表示所述基准喷射器的喷射率的变化 ; 调整点选择步骤, 其用于。
4、从所述基准点中选择预定数量的调整点 ; 第一喷射率获取步骤, 其用于获取所述燃料喷射阀的、 对应于在所述调整点选择步骤 获取的预定的调整点的喷射率波形 ; 喷射率偏差计算步骤, 其用于在所述调整点处计算喷射率偏差, 所述喷射率偏差是所 述基准喷射率波形与在所述第一喷射率获取步骤获取的所述喷射率波形之间的偏差 ; 插值点选择步骤, 其用于从所述预定数量的调整点中选择插值点 ; 喷射率偏差插值步骤, 其用于基于由所述喷射率偏差计算步骤计算的所述喷射率偏 差, 在由所述插值点选择步骤选择的所述插值点处对所述喷射率偏差进行插值 ; 第二喷射率获取步骤, 其用于基于在所述插值点处的所述基准喷射率波形和由。
5、所述喷 射率偏差插值步骤插值的所述喷射率偏差来获取在所述插值点处的所述喷射率波形 ; 以及 驱动时间计算步骤, 其用于基于在所述第二喷射率获取步骤获取的所述喷射率波形来 计算在所述插值点处的驱动时间。 2. 根据权利要求 1 所述的方法, 其中 所述基准率设定步骤包括第二基准率设定步骤, 所述第二基准率设定步骤设定与被供 应到所述燃料喷射阀的燃料的相互不同的供应压力相对应的所述基准喷射率波形, 其中 所述第二基准率设定步骤针对相应的调整供应压力, 执行调整供应压力选择步骤、 所 述第一喷射率获取步骤、 所述喷射率偏差计算步骤、 所述插值点选择步骤、 所述喷射率偏差 插值步骤、 所述第二喷射率获。
6、取步骤以及所述驱动时间计算步骤, 所述调整供应压力选择 步骤从相互不同的供应压力中选择预定数量的调整供应压力。 3. 根据权利要求 2 所述的方法, 其中 所述方法包括 : 插值供应压力选择步骤, 其用于从预定数量的调整供应压力中选择调整供应压力 ; 第二插值选择步骤, 其用于选择所述喷射量作为第二插值点 ; 第二驱动时间计算步骤, 其用于在包括插值供应压力的所述预定数量的调整供应压力 处, 计算与作为所述第二插值点的喷射量相同的喷射量的驱动时间 ; 以及 驱动时间插值步骤, 其用于通过使用在所述第二驱动时间计算步骤计算的驱动时间, 对在所述第二插值点处的所述驱动时间进行插值。 4. 一种用于。
7、获取燃料喷射阀的特性的方法, 所述特性表示被供应到燃料喷射阀的燃料 的供应压力与所述燃料喷射阀的驱动时间之间的关系, 所述方法包括以下步骤 : 基准率设定步骤, 其用于设定基准喷射器在基准点处的基准喷射率波形, 所述基准点 对于将从所述燃料喷射阀喷射的燃料的相互不同的喷射量具有相互不同的供应压力, 所述 基准喷射率波形表示所述基准喷射器的喷射率的变化 ; 调整点选择步骤, 其用于从所述基准点中选择预定数量的调整点 ; 第一喷射率获取步骤, 其用于获取所述燃料喷射阀的、 对应于在所述调整点选择步骤 获取的预定调整点的喷射率波形 ; 权 利 要 求 书 CN 103423008 A 2 2/4 页。
8、 3 喷射率偏差计算步骤, 其用于在所述调整点处计算喷射率偏差, 所述喷射率偏差是所 述基准喷射率波形与在所述第一喷射率获取步骤获取的所述喷射率波形之间的偏差 ; 插值点选择步骤, 其用于从所述预定调整点中选择插值点 ; 喷射率偏差插值步骤, 其用于基于由所述喷射率偏差计算步骤计算的所述喷射率偏 差, 在由所述插值点选择步骤选择的所述插值点处对所述喷射率偏差进行插值 ; 第二喷射率获取步骤, 其用于基于在所述插值点处的所述基准喷射率波形和由所述喷 射率偏差插值步骤插值的所述喷射率偏差, 来获取在所述插值点处的所述喷射率波形 ; 以 及 驱动时间计算步骤, 其用于基于在所述第二喷射率获取步骤获取。
9、的所述喷射率波形来 计算在所述插值点处的驱动时间。 5. 根据权利要求 1 至 4 中的任一项所述的方法, 其中, 所述喷射率波形是由五个参数确定的, 所述五个参数包括 : 喷射开始延迟时间, 其是从 施加到所述燃料喷射阀的驱动信号变为 ON 的时刻至所述燃料开始喷射的时刻的时间段 ; 喷射结束延迟时间, 其是从驱动信号变为 OFF 的时刻至燃料结束喷射的时刻的时间段 ; 最 大喷射率 ; 喷射增大率, 其是在喷射开始后预定时间段内的喷射率的增大率 ; 以及喷射减 小率, 其是在喷射燃料结束时结束的预定时间段中的喷射率的减小率。 6. 根据权利要求 5 所述的方法, 其中 在所述驱动时间计算步。
10、骤中, 基于喷射时间段、 所述喷射开始延迟时间和所述喷射结 束延迟时间来计算所述驱动时间, 其中所述喷射时间段是基于在所述第二喷射量获取步骤 获取的所述喷射率波形来计算的。 7. 根据权利要求 5 所述的方法, 其中 将由所述喷射率偏差计算步骤计算的所述喷射率偏差限定为在所述调整点的所述基 准喷射率波形的相应的五个参数与在所述调整点处的所述喷射率波形的相应的五个参数 之间的偏差。 8. 根据权利要求 7 所述的方法, 其中 对在所述喷射率偏差计算步骤插值的所述喷射率偏差进行限定, 从而通过使用在所述 调整点计算的所述五个参数来对所述五个参数的相应偏差进行插值。 9. 根据权利要求 1 至 4 。
11、中的任一项所述的方法, 还包括以下步骤 : 基准驱动时间设定步骤, 其用于将基准驱动时间设定为预先设定的所述基准喷射器的 驱动时间 ; 第一驱动时间偏差计算步骤, 其用于计算在所述调整点处获取的驱动时间与基准驱动 时间之间的驱动时间偏差 ; 第二驱动时间偏差计算步骤, 其用于计算在所述插值点处获取的驱动时间与基准驱动 时间之间的驱动时间偏差 ; 第一存储步骤, 其用于将所述基准点处的喷射量与所述基准驱动时间之间的关系预先 存储到发动机控制单元, 其中所述发动机控制单元上安装有所述燃料喷射阀 ; 以及 第二存储步骤, 其用于将在所述调整点处和所述插值点处计算的所述驱动时间偏差存 储到被设置在所述。
12、燃料喷射阀中的存储器装置。 10. 根据权利要求 5 所述的方法, 还包括以下步骤 : 权 利 要 求 书 CN 103423008 A 3 3/4 页 4 基准驱动时间设定步骤, 其用于将基准驱动时间设定为预先设定的所述基准喷射器的 驱动时间 ; 第一驱动时间偏差计算步骤, 其用于计算在所述调整点处获取的驱动时间与基准驱动 时间之间的驱动时间偏差 ; 第二驱动时间偏差计算步骤, 其用于计算在所述插值点处获取的驱动时间与基准驱动 时间之间的驱动时间偏差 ; 第一存储步骤, 其用于将所述基准点处的喷射量与所述基准驱动时间之间的关系预先 存储到发动机控制单元, 其中所述发动机控制单元上安装有所述燃。
13、料喷射阀 ; 以及 第二存储步骤, 其用于将在所述调整点处和所述插值点处计算的所述驱动时间偏差存 储到被设置在所述燃料喷射阀中的存储器装置。 11. 根据权利要求 6 至 8 中的任一项所述的方法, 还包括以下步骤 : 基准驱动时间设定步骤, 其用于将基准驱动时间设定为预先设定的所述基准喷射器的 驱动时间 ; 第一驱动时间偏差计算步骤, 其用于计算在所述调整点处获取的驱动时间与基准驱动 时间之间的驱动时间偏差 ; 第二驱动时间偏差计算步骤, 其用于计算在所述插值点处获取的驱动时间与基准驱动 时间之间的驱动时间偏差 ; 第一存储步骤, 其用于将所述基准点处的喷射量与所述基准驱动时间之间的关系预先。
14、 存储到发动机控制单元, 其中所述发动机控制单元上安装有所述燃料喷射阀 ; 以及 第二存储步骤, 其用于将在所述调整点处和所述插值点处计算的所述驱动时间偏差存 储到被设置在所述燃料喷射阀中的存储器装置。 12. 根据权利要求 1 至 4 中的任一项所述的方法, 还包括以下步骤 : 基准驱动时间设定步骤, 其用于将基准驱动时间设定为预先设定的所述基准喷射器的 驱动时间 ; 以及 第三存储步骤, 其用于将所述基准驱动时间、 所述基准喷射率波形和在所述调整点处 计算的所述喷射率偏差预先存储到发动机控制单元, 其中所述发动机控制单元上安装有所 述燃料喷射阀 ; 其中, 安装在具有发动机的车辆上的发动机。
15、控制单元被配置为 : 在所述发动机操作时, 在作为对应于所述车辆的驱动状态的目标喷射量的所述插值点处对所述喷射率偏差进行 插值。 13. 根据权利要求 5 所述的方法, 还包括以下步骤 : 基准驱动时间设定步骤, 其用于将基准驱动时间设定为预先设定的所述基准喷射器的 驱动时间 ; 以及 第三存储步骤, 其用于将所述基准驱动时间、 所述基准喷射率波形和在所述调整点处 计算的所述喷射率偏差预先存储到发动机控制单元, 其中所述发动机控制单元上安装有所 述燃料喷射阀 ; 其中, 安装在具有发动机的车辆上的发动机控制单元被配置为 : 在所述发动机操作时, 在作为对应于所述车辆的驱动状态的目标喷射量的所述。
16、插值点对所述喷射率偏差进行插 值。 权 利 要 求 书 CN 103423008 A 4 4/4 页 5 14. 根据权利要求 6 至 8 中的任一项所述的方法, 还包括以下步骤 : 基准驱动时间设定步骤, 其用于将基准驱动时间设定为预先设定的所述基准喷射器的 驱动时间 ; 以及 第三存储步骤, 其用于将所述基准驱动时间、 所述基准喷射率波形和在所述调整点处 计算的所述喷射率偏差预先存储到发动机控制单元, 其中所述发动机控制单元上安装有所 述燃料喷射阀 ; 其中, 安装在具有发动机的车辆上的发动机控制单元被配置为 : 在所述发动机操作时, 在作为对应于所述车辆的驱动状态的目标喷射量的所述插值点。
17、对所述喷射率偏差进行插 值。 权 利 要 求 书 CN 103423008 A 5 1/12 页 6 用于获取燃料喷射阀的特性的方法 技术领域 0001 本公开内容涉及一种安装在车辆上的内燃发动机的燃料喷射阀, 更具体地, 涉及 一种用于获取燃料喷射阀的喷射特性的方法。 背景技术 0002 根据安装在普通内燃发动机上的燃料喷射设备, 燃料喷射设备控制燃料喷射阀的 驱动时间Tq, 以便控制喷射量Q。 然而, 驱动时间Tq与喷射量Q之间的关系取决于工厂中生 产的各燃料喷射阀而变化, 即使它们属于相同类型的燃料喷射阀。 为此, 在从工厂运送燃料 喷射阀之前, 在由预定的喷射量 Q 和预定的供应压力所。
18、限定的调整点处获取与各燃料喷射 阀相关的信息 (即, 驱动时间 Tq) 。随后, 将所获取的特性 (即, Tq-Q 特性) 存储在 QR 代码 (注 册商标) 中, 作为各燃料喷射阀的信息。发动机 ECU(电子控制单元) 通过使用存储在 QR 代 码中的各燃料喷射阀的信息来控制驱动时间 Tq, 从而控制相应的燃料喷射阀的喷射量 Q。 0003 根据专利文献, 例如, 日本专利申请特许公开号 2009-74536, 在操作发动机时获取 燃料喷射阀的喷射特性, 由此精确控制燃料喷射阀的喷射状态。 具体来说, 在喷射燃料时检 测在喷射孔处的压力波动图形, 从而获取表示喷射率变化的模型, 该喷射率变化。
19、与喷射孔 处的压力波动相关联。因此, 所获取的模型被用作燃料喷射设备的喷射特性。 0004 根据上述普通燃料喷射设备, 通过应用到调整点处的驱动时间 Tq 的线性插值来 计算在由喷射量和供应压力所限定的插值点处的驱动时间 Tq。然而, Tq-Q 特性具有含有非 线性的至少一部分。因此, 必须设定多个调整点, 以避免降低 Tq-Q 特性的精确性。 发明内容 0005 考虑到上述问题, 本公开内容提供了一种用于精确获取燃料喷射阀的喷射特性的 方法。 0006 为了解决上述问题, 作为本公开内容的第一方面, 提供了一种用于获取燃料喷射 阀的特性的方法, 所述特性表示将从燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量与。
20、所述燃料喷射阀的 驱动时间之间的关系。所述方法包括以下步骤 : 基准率设定步骤, 其用于设定基准喷射器 在具有相互不同的喷射量的基准点处的基准喷射率波形, 所述基准喷射率波形表示所述基 准喷射器的喷射率的变化 ; 调整点选择步骤, 其用于从所述基准点中选择预定数量的调整 点 ; 第一喷射率获取步骤, 其用于获取所述燃料喷射阀的、 对应于在所述调整点选择步骤获 取的预定的调整点的喷射率波形 ; 喷射率偏差计算步骤, 其用于计算在调整点处的喷射率 偏差, 所述喷射率偏差为所述基准喷射率波形与在所述第一喷射率获取步骤处获取的所述 喷射率波形之间的偏差 ; 插值点选择步骤, 其用于从所述预定数量的调整。
21、点中选择插值点 ; 喷射率偏差插值步骤, 其用于基于由所述喷射率偏差计算步骤计算的所述喷射率偏差, 在 由所述插值点选择步骤选择的所述插值点处对所述喷射率偏差进行插值 ; 第二喷射率获取 步骤, 其用于基于在所述插值点处的所述基准喷射率波形和由所述喷射率偏差插值步骤插 值的所述喷射率偏差来获取在所述插值点处的所述喷射率波形 ; 以及驱动时间计算步骤, 说 明 书 CN 103423008 A 6 2/12 页 7 其用于基于在所述第二喷射率获取步骤获取的所述喷射率波形来计算在所述插值点处的 驱动时间。 0007 根据本公开内容的第一方面, 第一喷射率获取步骤获取在选自基准点中的调整点 处的喷射。
22、率波形, 所述基准点包括相互不同的喷射量。喷射率波形包括由于燃料喷射阀的 个体差异而导致的喷射状态的波动数据。 换言之, 不同于简单使用驱动时间, 在第一喷射率 获取步骤, 可以获取由于在调整点处的个体差异而导致的喷射状态的波动数据。 另外, 在喷 射率偏差计算步骤中, 计算喷射率偏差, 该喷射率偏差是喷射率波形与在调整点处获取的 基准喷射率波形之间的偏差。 0008 接下来, 在喷射率偏差插值处, 通过使用在调整点处计算的喷射率偏差, 在选自预 定数量的调整点中的插值点处对喷射率偏差进行插值。具体来说, 通过使用具有相互不同 喷射量的喷射率偏差, 在相互不同的喷射量当中对喷射率偏差进行插值。。
23、在第二喷射率获 取步骤中, 通过使用在插值点处的基准喷射率波形和被插值的喷射率偏差来获取在插值点 处的喷射率波形。而且, 基于在第二喷射率获取步骤处获取的喷射率波形来计算在插值点 处的驱动时间。 0009 除了驱动时间以外, 在插值点处所获取的喷射率波形包括由于燃料喷射阀的个体 差异所导致的喷射状态的波动数据。 因此, 除了驱动时间以外, 根据在插值点处获取的喷射 率波形所计算的驱动时间包括由于个体差异所导致的喷射状态的波动数据。因此, 相比于 通过在调整点处计算的驱动时间偏差的线性插值计算的驱动时间, 根据本公开内容的第一 方面的在插值点处计算的驱动时间能够表示由于个体差异而导致的喷射状态的。
24、更加精确 的波动数据。因此, 根据本公开内容的第一方面, 即使利用较少调整点, 也能够在插值点处 准确获取喷射特性。 0010 根据本公开内容的第四方面, 提供了一种用于获取燃料喷射阀的特性的方法, 所 述特性表示将被供应到燃料喷射阀的燃料的供应压力与所述燃料喷射阀的驱动时间之间 的关系。 所述方法包括以下步骤 : 基准率设定步骤, 其用于设定基准喷射器在基准点处的基 准喷射率波形, 所述基准点对于将从所述燃料喷射阀喷射的燃料的相互不同的喷射量具有 相互不同的供应压力, 所述基准喷射率波形表示所述基准喷射器的喷射率的变化 ; 调整点 选择步骤, 其用于从所述基准点中选择预定数量的调整点 ; 第。
25、一喷射率获取步骤, 其用于获 取所述燃料喷射阀的、 对应于在所述调整点选择步骤获取的预定调整点的喷射率波形 ; 喷 射率偏差计算步骤, 其用于在所述调整点处计算喷射率偏差, 所述喷射率偏差为所述基准 喷射率波形与在所述第一喷射率获取步骤处获取的所述喷射率波形之间的偏差 ; 插值点选 择步骤, 其用于从所述预定调整点中选择插值点 ; 喷射率偏差插值步骤, 其用于基于由所述 喷射率偏差计算步骤计算的所述喷射率偏差, 在由所述插值点选择步骤选择的所述插值点 处对所述喷射率偏差进行插值 ; 第二喷射率获取步骤, 其用于基于在所述插值点处的所述 基准喷射率波形和由所述喷射率偏差插值步骤插值的所述喷射率偏。
26、差, 来获取在所述插值 点处的所述喷射率波形 ; 以及驱动时间计算步骤, 其用于基于在所述第二喷射率获取步骤 处获取的所述喷射率波形来计算在所述插值点处的驱动时间。 0011 根据本公开内容的第四方面, 在选自具有相互不同的供应压力的基准点的调整点 处, 获取在调整点处由于个体差异而导致的燃料喷射阀的喷射状态的波动数据。在喷射率 偏差计算步骤中, 计算喷射率偏差。将喷射率偏差限定为所计算的喷射率波形与在调整点 说 明 书 CN 103423008 A 7 3/12 页 8 处的已知基准喷射率波形之间的偏差。 0012 随后, 在喷射率偏差插值步骤中, 通过使用在调整点处计算的喷射率偏差, 在选。
27、自 预定数量的调整点中的插值点处对喷射率偏差进行插值。具体来说, 通过使用具有相互不 同的供应压力的喷射率偏差, 在不同供应压力之间对喷射率偏差进行插值。 随后, 在第二喷 射率获取步骤中, 基于在插值点处的基准喷射率波形和插值喷射率偏差来获取在插值点处 的喷射率波形。 另外, 在驱动时间计算步骤中, 基于在第二喷射率获取步骤处获取的喷射率 波形来计算驱动时间。 0013 因此, 根据本公开内容的第四方面, 类似于本公开内容的第一方面, 除了驱动时间 以外, 将在插值点处计算的驱动时间包括由于个体差异所导致的喷射状态的波动数据。因 此, 根据本公开内容的第四方面, 类似于本公开内容的第一方面,。
28、 即使利用较少的调整点, 也能够在插值点处准确获取喷射特性。 附图说明 0014 在附图中 : 0015 图 1 是示出燃料喷射系统的总体配置的视图 ; 0016 图 2 是示出燃料喷射阀的截面图的视图, 在该截面图中, 示出了燃料喷射阀的内 部结构 ; 0017 图 3 是根据第一实施例的喷射量与驱动时间之间的关系的曲线图 ; 0018 图 4 是示出喷射率波形的视图 ; 0019 图 5 是示出喷射率波形的偏差的视图 ; 0020 图 6 是示出用于对喷射率波形的偏差进行插值的方法的说明性视图 ; 0021 图 7 是示出在插值点处获取的喷射率波形的视图 ; 0022 图 8 是示出用于计。
29、算在调整点和插值点处的驱动时间的偏差的处理的流程图 ; 0023 图 9 是示出根据第二实施例的喷射量与供应压力之间的关系的曲线图 ; 0024 图 10 是示出根据第三实施例的喷射量与驱动时间之间的关系的曲线图 ; 0025 图 11 是示出近似于五边形的喷射率波形的视图 ; 以及 0026 图 12 是示出近似于六边形的喷射率波形的视图。 具体实施方式 0027 参照附图, 如下描述了基于本公开内容的几个实施例获取燃料喷射阀的特性的方 法。 应注意的是, 实质上采用相同的附图标记来标注多个实施例中的相同配置, 并省略其多 余的说明。 0028 (第一实施例) 0029 根据本公开内容的燃料。
30、喷射阀安装在适于四冲程往复式柴油发动机的共轨燃料 喷射系统上。在将高压燃料 (例如, 喷射压力大于 1000 个大气压的柴油) 直接喷射到发动机 气缸的燃烧室时, 使用根据本公开内容的燃料喷射阀。 在该类型的发动机中, 在相应的四个 气缸 #1 至 #4 的 720 度 CA(曲柄角) 期间执行一个燃烧循环。 0030 首先, 参照图 1, 如下描述了根据第一实施例的燃料喷射系统的总体配置。根据该 燃料喷射系统的燃料喷射系统包括燃料箱 10、 燃料泵 11、 共轨 12、 设置在相应的气缸 #1 至 说 明 书 CN 103423008 A 8 4/12 页 9 #4 中的喷射器 20(燃料喷。
31、射阀) 、 以及 ECU50。 0031 燃料箱 10 用于存储用于发动机的燃料 (柴油) 。设置管 10a 以连接燃料箱 10 和燃 料泵 11。 0032 燃料泵 11 包括高压泵 11a 和低压泵 11b。低压泵 11b 将燃料从燃料箱 10 泵送上 来。高压泵 11a 向由低压泵 11b 泵送上来的燃料施加压力, 并且在预定的时刻将被施加了 压力的燃料传送到共轨 12。由设置在燃料泵 11 的入口侧的吸入控制阀 (SCV) 11c 调整被 传送到高压泵 11a 的燃料传送量, 即, 从燃料泵 11 排出的燃料量。 0033 低压泵 11b 配置为例如次摆线型供给泵。高压泵 11a 配置。
32、为例如柱塞泵。由驱动 轴 11d 驱动低压泵 11b 和高压泵 11a 这两者。驱动轴 11d 与作为发动机的输出轴的曲柄轴 41 一起旋转。换言之, 由发动机的输出功率驱动高压泵 11a 和低压泵 11b。 0034 共轨 12 存储从燃料泵 11 传送的处于高压状态的燃料。共轨 12 内的压力成为待 供应到喷射器 20 的燃料的供应压力 Pc。此外, 共轨 12 经由设置在相应喷射器 20 处的高压 管 14 将所存储的高压燃料分配和供应到相应的燃料入口 22。孔口 12a 设置在共轨 12 与高 压管 14 之间。孔口 12a 用于抑制从共轨 12 流至高压管 14 的燃料的压力脉动。 。
33、0035 喷射器 20 包括燃料入口 22, 该燃料入口 22 用于允许经由高压管 14 供应的燃料 流入喷射器 20 中。另外, 喷射器 20 包括用于从其中放出过量燃料的燃料排出口 21。该燃 料排出口 21 经由管 18 连接到燃料箱 10。换言之, 任何过量的燃料都回流到燃料箱 10。而 且, 喷射器 20 包括具有 QR 代码 (注册商标) 的附着到其上的板 28(存储器装置) 。在 QR 代 码中, 存储了关于喷射器 20 的个体差异的信息。应注意的是, 稍后将描述喷射器 20 的具体 结构。 0036 ECU50 用作设置有喷射器 20 的车辆的发动机控制装置。具体来说, ECU。
34、50 获取由 诸如曲柄角传感器 42、 加速度传感器 44 的各种传感器所检测的检测值, 且获取发动机的操 作状态和驱动器的需要。随后, 响应于发动机的操作状态或驱动器的需要, ECU50 操作吸入 控制阀 11c 或诸如喷射器 20 的各种致动器, 从而控制发动机。 0037 接下来, 参照图 2, 如下描述喷射器 20 的具体结构。喷射器 20 包括具有圆柱形主 体的主体 23。喷射高压燃料的喷嘴孔 24 形成在主体 23 的轴向方向上的尖部。压力传感 器 40 安装在喷嘴孔 24 上。在喷射器 20 操作以喷射高压燃料时, 压力传感器 40 能够检测 燃料压力的压力波动图形。应注意的是,。
35、 将轴向方向限定为燃料喷射阀的纵向方向。 0038 在主体 23 中, 形成高压通道 25, 以将燃料入口 22 和喷嘴孔 24 相连接。在主体 23 中, 其中容纳了打开和关闭喷嘴孔 24 的针阀 26。控制形成在针阀 26 的尖部的板形表面 26a, 以与形成在主体中的锥形表面 23a 相接触或相分离, 由此关闭或释放喷嘴孔 24。 0039 而且, 在主体 23 中, 具有在轴向方向上延伸的圆形的燃料通道 23e 形成在主体 23 的内圆周表面与针 26 的外圆周表面之间, 并且背压室 23b 形成在针阀 26 的背表面侧 (喷嘴 孔的相反侧) 。在背压室 23b 中, 设置了将板形表面。
36、 26a 推至锥形表面 23a (朝向喷嘴孔) 的 针阀弹簧 31。将从燃料入口 22 进入的高压燃料通过高压燃料通道 25 供应到燃料通道 23e 和背压室 23b。 0040 而且, 在主体 23 中, 形成了收容背压控制阀 32 的收容部 23c。收容部 23c 被形成 为使得低压通道 33、 高压通道 25 以及背压腔 23b 相互连通。当由阀弹簧 34 推背压控制阀 32 以便关闭低压侧阀片部分 35a 时, 增大了背压室 23b 中的燃料压力。同时, 当抵着阀弹 说 明 书 CN 103423008 A 9 5/12 页 10 簧 34 的背压控制阀 32 关闭高压侧阀片部分 35。
37、b 时, 减小背压室 23b 中的燃料压力。低压 通道 33 连接到燃料排出口 21。 0041 在主体23中, 邻近背压控制阀32的小孔径活塞36容纳在收容部23c的后表面侧。 大孔径活塞 37 经由油密部 23d 容纳在小孔径活塞 36 的后表面侧。在油密部 23d 中, 充入 诸如喷射燃料的流体。通过充入油密部 23d 中并输送到小孔径活塞 36 的流体来扩大活塞 37 的位移。 0042 另外, 在主体 23 中, 压电致动器 30 容纳在大孔径活塞 37 的后表面侧。压电弹簧 38 朝向压电致动器 30 推动大孔径活塞 37。压电致动器 30 由压电堆叠体构成并用作操作 背压控制阀 。
38、32 的电动致动器, 该压电堆叠体由于压电效应而扩展或收缩。 0043 具体来说, 当驱动功率供应到压电致动器 30 时, 压电堆叠体扩展。随后, 大孔径活 塞 37 克服压电弹簧 38 的力, 并朝向喷嘴孔 24 移动。随后, 小孔径活塞 36 对着高压侧阀片 部分 35b 推动背压控制阀 32。因此, 减小背压室 23b 中的燃料压力, 使得针阀 26 克服针阀 弹簧 (needle spring) 31 的力, 并远离锥形表面 23a 移动, 由此燃料从喷嘴孔 24 喷射。同 时, 当驱动功率未施加到压电致动器 30 时, 压电堆叠体收缩, 使得背压控制阀 32 关闭低压 侧阀片部分35。
39、a, 由此增大背压室23b的燃料压力。 因此, 针阀26通过针阀弹簧的力与锥形 表面 23a 接触, 由此停止燃料的喷射。因此, 可以基于压电致动器 30 的导电时间段 (即, 驱 动时间 Tq) 来控制喷射量 Q。 0044 接下来, 参照图3至图7, 如下描述了获取适于燃料喷射系统的喷射器20的喷射特 性的方法。在图 3 中, 示出了喷射量 Q 与驱动时间 Tq 之间的关系。图 3 中的三个曲线表示 具有相互不同的供应压力 Pc(如图 3 所示的 Pc-1、 Pc-2、 Pc-3) 的 Tq-Q 特性。关于在相应 的供应压力 Pc 处的 Tq-Q 特性, 黑色填充的圆圈表示主喷射器 (主喷。
40、射阀) 在包括相互不同 的喷射量 Q 的基准点处的基准驱动时间 Tqm。将主喷射器限定为预先获取基准驱动时间的 基准喷射器。 同样, 关于在相应的供应压力Pc处的Tq-Q特性, 白色圆点表示了喷射器20的 驱动时间 Tq, 其中实际上测量在从基准点 (预定的喷射量) 当中选择的调整点处的驱动时间 Tq, 并且三角形点表示插值在调整点 (选择的多个喷射量) 之间的插值点处的驱动时间 Tq。 下文将描述插值驱动时间 Tq 的方法。 0045 传统上, 针对相应的供应压力 Pc 计算插值点处的驱动时间偏差 Tq 和驱动时间 Tq, 从而对基准驱动时间 Tqm 与调整点处的驱动时间 Tq 之间的偏差 。
41、(驱动时间偏差 Tq) 进行线性插值。然而, 在图 3 所示的 Tq-Q 特性中, 线性有可能在喷射量 Q 小的区域被打破。 因此, 在喷射量小的区域中, 当调整点的数量不足时, Tq-Q 特性在插值点处的精确度降低。 根据第一实施例, 在相应的调整点处获取包括由于个体差异而导致的喷射状态的波动数据 的喷射率波形 Ra。随后, 在插值点处对喷射率波形 Ra 进行插值, 从而利用被插值的喷射率 波形来计算驱动时间 Tq。 0046 喷射率波形 Ra 表示由喷射器的驱动信号的 ON-OFF 切换引起的喷射率的波动图 形。根据第一实施例, 如图 4 所示, 燃料喷射系统将喷射率波形 Ra 近似为梯形。
42、, 其接近于实 际喷射率波形的波动图形。 0047 利用五个参数来限定近似于梯形的喷射率波形 Ra, 该五个参数包括 : 0048 喷射开始延迟时间 Td, 其为从驱动信号变为 ON 的时刻至燃料开始喷射的时刻的 时间段 ; 说 明 书 CN 103423008 A 10 6/12 页 11 0049 喷射结束延迟时间 Tee, 其为从驱动信号变为 OFF 的时刻至燃料结束喷射的时刻 的时间段 ; 0050 最大喷射率 Qdm ; 0051 喷射增大率 Q2up, 其为在喷射开始后预定时间段内的喷射率的增大率 ; 以及 0052 喷射减小率 Q2dn, 其为在喷射燃料结束时结束的预定时间段中的。
43、喷射率的减小 率。 0053 在喷射率波形 Ra 内的为梯形面积的面积对应于喷射量 Q。通过检测在喷射孔 24 处的压力波动图形来计算上述 5 个参数。换言之, 如在上述专利文献 No.2009-74536 中公 开的那样, 燃料喷射系统检测在喷射孔 24 处的压力波动, 从而检测与该压力波动相关联的 喷射率波形 Ra。 0054 图 5 是示出喷射率波形的偏差的视图。在图 5 中, 示出了喷射器 20 的喷射率波 形 Ra(实线) 和主喷射器的基准喷射率波形 Ram(虚线) 。基准喷射率波形 Ram 是在基准点 处与基准驱动时间 Tqm 一起预先获取的喷射率波形。预先利用针对主喷射器执行的测。
44、试来 获取基准喷射率波形 Ram 和基准驱动时间 Tqm。关于主喷射器的基准驱动时间 Tqm 和基准 喷射率 Ram, 在足够的数据点处 (即, 在足够小的间隔处) 获取数据, 用于供应压力 Pc 和喷射 量。应注意的是, 当在工厂测试中测试喷射器 20 时, 在调整点处与驱动时间 Tq 一起获取喷 射率波形 Ra, 或者当驱动喷射器 20 且发动机正在操作时获取喷射率波形 Ra。如图 5 中所 示, 由于喷射器间的个体差异, 在基准喷射率波形Ram与喷射率波形Ra之间存在偏差 (喷射 率偏差 Ra) 。因此, 燃料喷射系统计算在相应的调整点处的喷射率偏差 Ra。具体来说, 计算在基准喷射率R。
45、am的相应五个参数与喷射率波形Ra的相应五个参数之间的偏差Td、 Tee、 Qdm、 Q2up、 Q2dn。 0055 接下来, 通过使用在包括插值点的调整点处计算的喷射率波形偏差 Ra, 在插值 点处对喷射率波形偏差 Ra 进行插值。具体来说, 如图 6 所示, 通过使用基于包括插值点 的调整点计算的偏差 Td、 Tee、 Qdm、 Q2up、 Q2dn, 对插值点处的偏差 Td、 Tee、 Qdm、 Q2up、 Q2dn 中的每一个进行插值。根据第一实施例, 使用线性插值来进行插值。 然而, 可以使用诸如二次插值的其它插值。因为针对相应的插值点处的相应参数对偏差进 行插值, 因此可易于计算。
46、喷射率波形偏差 Ra。 0056 而且, 如图 7 所示, 基于在插值点处的基准喷射率波形 Ram 和被插值的喷射率偏 差 Ra 来获取插值点处的喷射率波形 Ra。更详细地, 计算插值点处的基准喷射率波形 Ram (即, Tdm、 Teem、 Qdmm、 Q2mm 和 Q2dnm) 与插值偏差 Td、 Tee、 Qdm、 Q2up、 Q2dn 的 和, 以便计算五个参数 Td、 Tee、 Qdm、 Q2up 和 Q2dn。随后, 计算梯形的上底和下底 (时间) , 使 得梯形的高度为 Qdm, 边的倾斜度为 Q2up 和 Q2dn, 且梯形的面积是喷射量 Q。因此, 可以获 取插值点处的喷射率。
47、波形 Ra。因此, 可以获取插值点处的喷射率波形 Ra。 0057 接下来, 基于在插值点处的喷射率波形Ra来计算在插值点处的驱动时间Tq。 具体 来说, 将所计算的喷射率波形 Ra 的底边的长度限定为喷射时间段 Tqr。随后, 计算驱动时 间Tq, 从而将喷射开始延迟时间Td加到喷射时间段Tqr上并从其中减去喷射结束延迟时间 Tee(图 4) 。因此, 相比于通过使用传统插值法所计算的驱动时间 Tq, 在插值点处计算的驱 动时间 Tq 包括由于个体差异而导致的喷射器 20 的喷射状态的更多波动数据。因此, 即使 在使用较少的调整点时, 相比于传统方法, 也能够精确获取插值点处的 Tq-Q 特。
48、性。 说 明 书 CN 103423008 A 11 7/12 页 12 0058 根据第一实施例, 计算插值点处的驱动时间偏差 Tq, 其为基准驱动时间 Tqm 与 驱动时间 Tq 之间的偏差。ECU50 预先存储基准点处的基准驱动时间 Tqm 与喷射量 Q 之间 的关系。而且, 在从工厂运送喷射器 20 之前, 将调整点和插值点处的驱动时间偏差 Tq 存 储到包括在板 28 中的 QR 代码中。存储在 QR 代码中的调整点和插值点处的驱动时间偏差 Tq 由扫描仪设备读取, 并被存储到 ECU50(第一存储步骤、 第二存储步骤以及第三存储步 骤) 。因此, ECU50 通过使用喷射器 20 。
49、在相应的调整点和插值点处的喷射特性控制驱动时 间 Tq, 从而控制喷射量 Q。然而, 存储了调整点和插值点处的驱动时间偏差 Tq 的存储器 单元不限于 QR 代码, 诸如 IC 存储器的其它存储单元也可用于存储器单元。 0059 接下来, 参照图 8, 描述了用于计算调整点和插值点处的驱动时间偏差 Tq 的处 理。在从工厂运送喷射器 20 之前, 由包括微型计算机和其它单元的测量设备来执行该处 理。应注意的是, 将在基准点 (其具有包括在相互不同的供应压力 Pc 下的相互不同喷射量 Q) 处确定的主喷射器的基准驱动时间Tqm和基准喷射率波形Ram预先存储到上述测量设备 (即, 基准率设定步骤、 第二基准率设定步骤) 。 0060 在步骤 S1 至 S5, 该处理测量调整点处的喷射器 20 的喷射特性。在步骤 S1, 从基 准点中选择调整点。更具体地, 该处理从包括基准点的供应压力 Pc 中选择测量喷射器 20 的驱动时间 Tq 和喷射率波形 Ra 所采用的供应压力 Pc(调整供应压。