專利名稱：燃料噴射器和控制燃料噴射器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器，和控制燃料噴射器所輸送的燃料量的方法。具體地，本發(fā)明涉及確定或預(yù)測(cè)在燃料噴射事件期間燃料噴射器中的燃料壓力。
背景技術(shù)：
燃料噴射系統(tǒng)允許控制和優(yōu)化噴入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的燃料量、相對(duì)于曲軸和活塞 位置的燃料輸送正時(shí)以及存在于燃燒室中的燃料，例如通過以預(yù)定模式(pattern)霧化和 分散燃料?，F(xiàn)代燃料噴射系統(tǒng)使用電子控制裝置來獲得對(duì)燃料輸送的量和正時(shí)的高精確 度。需要該高精確度來滿足市場(chǎng)的排放和性能預(yù)期。共軌燃料噴射系統(tǒng)為大家所熟知，尤其是在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)例如柴油機(jī)領(lǐng)域。汽車 的一種典型共軌燃料噴射系統(tǒng)在附圖1中示意性地示出。燃料儲(chǔ)存在燃料箱20中，并且通 過提升泵22和過濾器24抽吸到發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的高壓泵26。高壓泵26向蓄壓器或軌道28供 應(yīng)高壓燃料。燃料噴射器30通過相應(yīng)的跨接管32連到軌道。每個(gè)燃料噴射器30布置成 通過在電子控制單元(ECU) 34的控制下把燃料噴入氣缸燃燒室中來向發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)相應(yīng) 氣缸供應(yīng)燃料。大家知道很多種燃料噴射器。在一種典型布置中，燃料噴射器包括控制閥，該控制 閥包含可在第一位置與第二位置之間在致動(dòng)器的致動(dòng)下移動(dòng)的閥針，該致動(dòng)器例如為螺線 管或壓電致動(dòng)器。該閥針裝在燃料噴射器主體內(nèi)。該主體形成有噴嘴，該噴嘴設(shè)有至少一 個(gè)孔口，位于閥針的支持面的下游。該支持面又位于高壓燃料儲(chǔ)存器的下游。在第一位置 時(shí)，該閥針相對(duì)該支持面密封，以便阻止燃料流過該支持面。在第二位置時(shí)，該閥針保持脫 離該支持面，從而使得燃料能從該儲(chǔ)存器流出，通過所述或每個(gè)孔口并且流入燃燒室，因此 實(shí)現(xiàn)燃料噴射。輸送給燃燒室的燃料量影響發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出。因此，必須謹(jǐn)慎控制燃料輸送，從 而在任意指定時(shí)間在隨后主導(dǎo)的狀況下提供期望轉(zhuǎn)矩輸出。每個(gè)噴射事件期間輸送的燃料量是噴嘴孔口流通面積、燃料壓力和噴射持續(xù)時(shí)間 的函數(shù)。該噴射持續(xù)時(shí)間是閥針從支持面提起，從而使高壓燃料能夠經(jīng)由孔口流入燃燒室 的時(shí)間段。在指定燃料噴射器中，噴嘴孔口流通面積是固定的。因此使用所謂的"壓力-時(shí) 間"原理控制燃料輸送。為了獲得期望燃料量的輸送，用電子方式把該噴射持續(xù)時(shí)間設(shè)成 預(yù)先計(jì)算好的值，從而在某一燃料壓力下，所需量的燃料會(huì)進(jìn)入燃燒室，在這段時(shí)間內(nèi)，燃 料會(huì)流過噴嘴，也就是噴射持續(xù)時(shí)間。因此，燃料壓力的任何非故意的變化會(huì)導(dǎo)致不正確的 燃料量輸送給燃燒室，帶來的結(jié)果是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩多于或少于所需的。在這些情 況下，會(huì)損害車輛的駕駛性能、性能和排放。再次參照?qǐng)D1，由E⑶34實(shí)現(xiàn)對(duì)噴射正時(shí)和持續(xù)時(shí)間的控制。E⑶34接受來自各 種傳感器的輸入信號(hào)，這些傳感器可以包括曲軸轉(zhuǎn)速傳感器36a、曲軸相位傳感器36b、加 速踏板需求量傳感器36c、進(jìn)氣溫度傳感器36d、冷卻劑溫度傳感器36e、進(jìn)氣質(zhì)量流量傳感器36f，以及在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括進(jìn)氣增壓壓力傳感器36g。此外，共軌燃料噴射系統(tǒng)包 括燃料軌道壓力傳感器38，其可與燃料溫度傳感器相結(jié)合。ECU 34通過輸出信號(hào)控制各種 致動(dòng)器，這些致動(dòng)器致動(dòng)高壓泵26的入口處的計(jì)量流量閥40、軌道壓力控制閥42以及各個(gè) 噴射器30的控制閥。軌道壓力傳感器38通常是帶有集成電子元件的壓阻裝置。它侵入式地安裝在軌 道28中，從而使傳感器主體的一部分(通常是膜片)直接暴露于軌道28中的高壓燃料。 通常，軌道壓力傳感器38旋入軌道28的螺紋端口 44中，可用軟鐵墊圈來實(shí)現(xiàn)傳感器38與 軌道28之間的密封。因?yàn)檐壍缐毫鞲衅?8必須可靠地操作并且在高壓環(huán)境中不會(huì)有滲 漏，這些傳感器38就比較昂貴和精密。軌道28中的標(biāo)稱燃料壓力并由此每個(gè)燃料噴射器30中的標(biāo)稱燃料壓力，是通過 E⑶34使用來自這些傳感器36a-36g、38的輸入信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件和轉(zhuǎn)矩需求來確 定的。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速和低負(fù)荷下，該標(biāo)稱軌道壓力可以是300巴；而在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn) 速和高負(fù)荷下，該標(biāo)稱軌道壓力可以是2000巴。通常，在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配和測(cè)試期間的標(biāo)定過 程中針對(duì)相應(yīng)的工況范圍記錄最優(yōu)標(biāo)稱軌道壓力的范圍。確定這些最優(yōu)值從而最小化排 放、優(yōu)化性能或最小化所需燃料消耗量。這些最優(yōu)標(biāo)稱壓力存儲(chǔ)在ECU 34的存儲(chǔ)器的圖譜 中，從而可以針對(duì)指定發(fā)動(dòng)機(jī)工況得到最優(yōu)值。因此，在指定的一組發(fā)動(dòng)機(jī)工況下，標(biāo)稱平均軌道燃料壓力具有固定值。E⑶34從 軌道壓力傳感器38確定實(shí)際的、瞬時(shí)軌道燃料壓力，并且適當(dāng)?shù)夭僮鞲邏喝剂媳?6的入口 計(jì)量流量閥40或軌道壓力控制閥42以實(shí)現(xiàn)并保持該期望平均軌道燃料壓力。通過這種方 式，提供一種反饋控制系統(tǒng)。提供復(fù)雜的控制算法從而優(yōu)化該反饋控制系統(tǒng)。軌道壓力傳感 器盡可能地精確是很重要的，因?yàn)檐壍廊剂蠅毫Φ囊馔庾兓瘯?huì)引起轉(zhuǎn)矩輸出的意外變化。反饋控制系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間受到軌道壓力傳感器38、E⑶34、高壓泵26和入口計(jì)量 流量閥40或軌道壓力控制閥42的性能的限制。例如，如果軌道壓力下降，軌道壓力傳感器 38必須通過發(fā)送適當(dāng)信號(hào)給E⑶34的方式響應(yīng)這個(gè)壓降，然后E⑶34必須評(píng)估該信號(hào)并 且通過致動(dòng)入口計(jì)量流量閥40的方式且在其流量限制之內(nèi)進(jìn)行響應(yīng)，高壓泵26必須增大 軌道壓力到所需值。噴射事件對(duì)軌道28中所儲(chǔ)存的燃料量給出瞬時(shí)流量需求。瞬時(shí)流量需求使得控 制系統(tǒng)不能足夠快速地響應(yīng)，并且因此使得軌道28中的燃料壓力下降。因此擾亂了軌道28 中的燃料壓力，在壓力恢復(fù)到期望水平之前會(huì)經(jīng)歷短時(shí)間，盡管這個(gè)恢復(fù)有希望在下一個(gè) 噴射事件之前完成。壓降意味著在正常噴射事件的持續(xù)時(shí)間內(nèi)軌道28中的平均壓力可稍 低于目標(biāo)壓力，但這個(gè)可在標(biāo)定期間考慮到，因此仍然獲得預(yù)期轉(zhuǎn)矩。燃料噴射技術(shù)并且尤其是共軌系統(tǒng)的近期發(fā)展已經(jīng)提出在每個(gè)燃燒循環(huán)的多次 噴射事件中的燃料輸送能力。換句話說，氣缸的每個(gè)循環(huán)期間不是出現(xiàn)單次噴射事件，而是 以連續(xù)或一系列的兩次或更多次的精密定時(shí)的噴射事件輸送燃料，每次都噴射謹(jǐn)慎控制的 燃料量。例如，噴射順序可包括先于主噴射的先導(dǎo)噴射或預(yù)噴射，該先導(dǎo)噴射或預(yù)噴射對(duì)燃 燒室中的氣體進(jìn)行預(yù)熱，在主噴射中噴射大多數(shù)燃料。還可提供主噴射之后的后噴射來促 進(jìn)未燃燃料的完全燃燒，由此降低有害廢氣排放并改善燃料效率。因此，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)可利用每循環(huán)多次噴射事件來優(yōu)化性能和燃料效率并且降低有害廢氣排放。在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速狀況范圍內(nèi)，可以改變最優(yōu)噴射順序。例如，有些狀況可能需要先導(dǎo)噴射之后緊接著主噴射，有些狀況可能需要分次主噴射，其它狀況可能需要先 導(dǎo)、主和后噴射，而還有其他狀況可能需要多次先導(dǎo)或多次后噴射。當(dāng)需要一系列的多次噴射事件時(shí)，就可能出現(xiàn)由先導(dǎo)噴射事件引起的對(duì)軌道壓力 并由此對(duì)噴射器30中的燃料壓力的干擾仍然會(huì)在后續(xù)噴射事件開始時(shí)存在。換句話說，由 在先噴射事件引起的燃料系統(tǒng)內(nèi)的壓力波在后續(xù)噴射事件出現(xiàn)時(shí)可能不會(huì)消失。因此，后 續(xù)噴射事件時(shí)噴射器30中的燃料壓力不處于與目標(biāo)軌道壓力對(duì)應(yīng)的期望水平。反而，噴射 器30中的壓力低于或高于期望壓力，這取決于壓力波與后續(xù)噴射事件的相位關(guān)系。在任何 一種情況中，所得到的結(jié)果是輸送了不正確的、不期望的和不可預(yù)測(cè)的燃料量，且對(duì)轉(zhuǎn)矩輸 出和排放有同樣的不可預(yù)測(cè)的后果。由于這種現(xiàn)象，可能出現(xiàn)所輸送燃料量的顯著誤差，并且這些誤差會(huì)引起不能接受的排放、增大的噪音、消弱的駕駛性能、性能差等等。一種降低或減輕這些殘余壓力的不希望有的影響的已知方法包括在燃料系統(tǒng)的 特定位置設(shè)置調(diào)整孔口以衰減由噴射事件引起的壓力波，由此阻止波的傳播。然而，這種方 法是不可改變的，因?yàn)檎{(diào)整孔口只對(duì)比較有限的發(fā)動(dòng)機(jī)工況和噴射順序范圍有效。特別是 在指定發(fā)動(dòng)機(jī)中采用多于一種噴射策略的情況下，這種方法是有限值的。理論上，可以通過以精細(xì)的顆粒度(granularity)繪制發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷 狀況以及標(biāo)定多次噴射順序中的噴射持續(xù)時(shí)間以抵消殘余壓力波，來抵消該多次噴射順序 中的壓力波的影響。然而，這種方法是不切實(shí)際的，因?yàn)樗鼤?huì)需要一種極端費(fèi)力的標(biāo)定過 程，以及由ECU對(duì)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和快速檢索。此外，標(biāo)定的噴射持續(xù)時(shí)間很容易受到管道 長(zhǎng)度和構(gòu)造公差的微小變化的影響。這違背了設(shè)計(jì)本發(fā)明的背景技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器，該燃料噴射器包含噴射 器主體、形成在該噴射器主體中的燃料供給通道和壓力傳感器，該燃料供給通道容納著噴 射器所使用的高壓燃料，該壓力傳感器用于測(cè)量使用時(shí)通道中的燃料壓力，其中，該壓力傳 感器安置在噴射器主體內(nèi)并且在使用時(shí)與通道中的燃料隔開。例如，供給通道可至少部分 地由噴射器主體的壁形成，從而使該壓力傳感器通過該壁與通道中的燃料隔開。該壓力傳感器可測(cè)量噴射器主體所經(jīng)受的應(yīng)變，在使用噴射器時(shí)，該應(yīng)變來源于 通道中的燃料壓力并且與其有關(guān)。在這方面，該壓力傳感器可包括應(yīng)變儀。該壓力傳感器 還可能響應(yīng)于由燃料供給通道內(nèi)的壓力所引起的并與其對(duì)應(yīng)的噴射器主體整體或局部的 位移、偏斜或變形。不同于傳統(tǒng)的“侵入式”壓力傳感器，比如軌道壓力傳感器，本發(fā)明的燃料噴射器 中所設(shè)置的壓力傳感器不侵入通道，并且該壓力傳感器的任何部分都不會(huì)被通道內(nèi)的燃料 弄濕。因此，本發(fā)明中所提供的壓力傳感器可以被看作“非侵入式”或“干式”壓力傳感器。與在各個(gè)噴射器中設(shè)置侵入式壓力傳感器相比，本發(fā)明還提供了優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā) 明，該壓力傳感器與供給通道隔開，因此不需要噴射器內(nèi)的供給通道中的精加工的孔或缺 口。加工這個(gè)孔是很費(fèi)錢的，并且可能成為潛在滲漏或機(jī)械故障的部位。此外，該壓力傳感 器不受供給通道的高壓環(huán)境的影響。這降低了傳感器的機(jī)械故障的風(fēng)險(xiǎn)，并且因?yàn)樵搨鞲衅鞑恍枰圃斐傻挚垢邏?，所以最小化了傳感器的成本。同樣地，因?yàn)樵搨鞲衅鞑恍枰欠?漏的，所以壓力傳感器的結(jié)構(gòu)可以相對(duì)簡(jiǎn)單，得到耐用且成本低的裝置。例如，不需要高壓 密封件。噴射器主體可形成壓力傳感器腔以容納該壓力傳感器，該壓力傳感器腔與該通道 隔開。在一個(gè)變形例中，該壓力傳感器腔容納著用于噴射器的致動(dòng)器的電連接。通過這種 方式，該壓力傳感器及其相關(guān)電連接或線束可以集成到致動(dòng)器的接線盒或集管中。噴射器 主體還可形成致動(dòng)器腔，并且該壓力傳感器腔與該致動(dòng)器腔可連通。
該壓力傳感器腔可從噴射器的一側(cè)向內(nèi)延伸或者從噴射器的一端向內(nèi)延伸。該壓 力傳感器腔可容納著與該壓力傳感器電通信的電子模塊。該壓力傳感器可以設(shè)在噴射器主體內(nèi)的任何適當(dāng)位置。在一種布置中，該燃料供 給通道和該壓力傳感器形成基本上相交的各自的中心縱軸線。在另一例子中，該燃料供給 通道包括具有擴(kuò)大橫截面積的部分，并且該壓力傳感器與該燃料供給通道的那部分對(duì)齊。在一個(gè)實(shí)施例中，該噴射器主體形成外壁和關(guān)于燃料供給通道與外壁相對(duì)的內(nèi) 壁，在使用時(shí)，由該內(nèi)壁把該壓力傳感器與通道中的燃料隔開。選擇性地，壓力傳感器的一 面平行于該供給通道的壁延伸。該噴射器可以是細(xì)長(zhǎng)的以形成縱軸線，該壓力傳感器可與基本上平行于該噴射器 的該縱軸線延伸的供給通道的壁合作。替換性地，該細(xì)長(zhǎng)噴射器可包括壓力傳感器，該壓力 傳感器與延伸穿過該噴射器的該縱軸線的供給通道的壁合作。為了優(yōu)化壓力傳感器的響應(yīng)，該壓力傳感器的一面鄰接形成該供給通道的壁。為 此，該噴射器可包括夾緊元件使該面壓在該壁上。例如，該噴射器主體可形成有端口，該夾 緊元件可以是端口內(nèi)的與該噴射器主體螺紋嚙合的塞子。當(dāng)設(shè)置夾緊元件時(shí)，該壓力傳感器的電連接可容納在該夾緊元件內(nèi)。同樣地，與該 壓力傳感器電通信的電子模塊容納在該夾緊元件內(nèi)?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)膲毫鞲衅?。該壓力傳感器可以包括例如具有由磁致伸縮材 料制成的磁心的磁致伸縮壓力傳感器。在一個(gè)實(shí)施例中，該壓力傳感器包含為有大體I字 型斷面的旋轉(zhuǎn)體的磁心，并且該磁心可以是磁致伸縮的。該壓力傳感器可包括與噴射器主 體一體的磁心，在這種情況下，該壓力傳感器可響應(yīng)于磁心內(nèi)的應(yīng)變變化。在另一方面，本發(fā)明提供一種方法，用于標(biāo)定根據(jù)本發(fā)明第一方面的且具有壓力 傳感器的燃料噴射器，該方法包括測(cè)量壓力傳感器的輸出值并且確定與該輸出值相對(duì)應(yīng)的 供給通道中的流體壓力。可記錄下與該輸出值相對(duì)應(yīng)的流體壓力作為噴射器的傳感器特 性，可對(duì)該傳感器特性編碼，例如以機(jī)器可讀數(shù)據(jù)的格式(如條形碼)或者字母數(shù)字代碼， 供操作員讀取。該流體可以是例如氣體(如空氣)或者是液體(如油或燃料)。該方法可包括測(cè) 量該壓力傳感器的多個(gè)輸出值，并且針對(duì)這多個(gè)輸出值中的每一個(gè)確定供給通道中的相應(yīng) 流體壓力。通過這種方式，能夠獲得該壓力傳感器的標(biāo)定曲線。在制造噴射器之后但在裝進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)中之前，對(duì)該噴射器進(jìn)行標(biāo)定。出于標(biāo)定目的， 以已知壓力或一系列已知壓力向該供給通道供應(yīng)流體。可記錄下與該輸出值相對(duì)應(yīng)的流體 壓力作為噴射器的傳感器特性，可對(duì)該傳感器特性編碼，例如以機(jī)器可讀數(shù)據(jù)的格式(如 條形碼)或者字母數(shù)字代碼，供操作員讀取。
本發(fā)明還提供一種方法，用于對(duì)包括根據(jù)本發(fā)明第一方面且具有壓力傳感器的燃料噴射器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制單元進(jìn)行編程，該方法包括如上所述地標(biāo)定該燃料噴射器，并且 把所記錄的傳感器特性輸入到該控制單元，例如通過讀取被編碼的傳感器特性。在另一方面，本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含多個(gè)燃料噴射 器、布置成使用時(shí)向燃料噴射器供應(yīng)燃料的蓄壓器、用于測(cè)量使用時(shí)燃料系統(tǒng)中(例如燃 料噴射器/蓄壓器內(nèi))的燃料壓力的至少一個(gè)壓力傳感器，以及控制單元，該控制單元布置 成接收來自該至少一個(gè)壓力傳感器的壓力信號(hào)來構(gòu)造液壓行為分布圖(profile)、使用該 液壓行為分布圖來預(yù)測(cè)噴射事件期間噴射器中的主導(dǎo)燃料壓力，并且向燃料噴射器提供控 制信號(hào)從而按照預(yù)測(cè)燃料壓力在噴射事件期間控制燃料噴射量。該控制單元包括編程為反復(fù)對(duì)來自壓力傳感器的壓力信號(hào)采樣以構(gòu)造液壓行為 分布圖的處理器。替換性地或附加地，該控制單元包括存儲(chǔ)器和處理器，該存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ) 液壓行為模型，該處理器編程為對(duì)所存儲(chǔ)的模型應(yīng)用液壓行為分布圖從而預(yù)測(cè)噴射事件期 間將在噴射器中占主導(dǎo)的燃料壓力。在另一方面，本發(fā)明涉及一種方法，用于預(yù)測(cè)在噴射事件期間燃料噴射系統(tǒng)的燃 料噴射器中的燃料壓力特性，該方法包括測(cè)量噴射事件之前燃料噴射系統(tǒng)內(nèi)的燃料壓力特 性，以及使用測(cè)得的燃料壓力特性確定噴射事件期間燃料噴射器中的預(yù)測(cè)燃料壓力特性。 此外，在噴射事件之前，可通過反復(fù)詢問壓力傳感器來測(cè)量燃料壓力特性，并且測(cè)得的燃料 壓力特性可包括一系列燃料壓力值?？稍谌剂蠂娚淦鲀?nèi)測(cè)量該燃料壓力特性，例如在該燃料噴射系統(tǒng)的燃料噴射器是 按照本發(fā)明的第一方面構(gòu)造的時(shí)。替換性地，可在燃料噴射系統(tǒng)中燃料噴射器的上游位置 測(cè)量燃料壓力特性，例如在燃料噴射器上游的蓄壓器中。該至少一個(gè)燃料壓力傳感器可以是位于蓄壓器中的用于感測(cè)其中燃料壓力的壓 力傳感器，或者替換性地，每個(gè)噴射器可包括如上所述的燃料壓力傳感器，從而設(shè)置多個(gè)傳 感器。在該方法的一個(gè)變形例中，測(cè)得的燃料壓力特性被輸入到液壓行為模型來確定噴 射事件期間燃料噴射器中的預(yù)測(cè)燃料壓力特性。該預(yù)測(cè)燃料壓力特性可包括噴射事件期間 燃料噴射器中的預(yù)測(cè)平均燃料壓力。此外，該方法可包括向燃料噴射器提供控制信號(hào)來按照該預(yù)測(cè)燃料壓力特性控制 噴射事件期間的燃料噴射量。借助于本發(fā)明的這個(gè)方面，該預(yù)測(cè)燃料壓力特性可以例如用于"壓力_時(shí)間"原 理中來確定為了輸送希望燃料量所需的噴射事件持續(xù)時(shí)間的精確值。為此，本發(fā)明提供一 種方法，用于修正標(biāo)稱燃料噴射需求量，包括如上所述地預(yù)測(cè)燃料壓力特性、在噴射事件期 間基于該預(yù)測(cè)燃料壓力特性計(jì)算修正系數(shù)、以及對(duì)標(biāo)稱燃料噴射需求量應(yīng)用該修正系數(shù)來 補(bǔ)償噴射事件期間燃料壓力的變化。該標(biāo)稱燃料噴射需求量包括例如燃料噴射事件的持續(xù) 時(shí)間，如果燃料噴射器中的燃料壓力特性是等于噴射器上游的蓄壓器中的燃料標(biāo)稱壓力的 恒定壓力，該持續(xù)時(shí)間是輸送希望燃料量所需的。因此，本發(fā)明進(jìn)一步地涉及按照發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)確定標(biāo)稱燃料噴射需求量，并且 按照上述方法修正該標(biāo)稱燃料噴射需求量。當(dāng)在燃料噴射器中設(shè)置壓力傳感器時(shí)，由壓力傳感器所測(cè)得的局部燃料壓力可用于估計(jì)蓄壓器中的燃料壓力，并且由此提供輸入給反饋回路來控制蓄壓器中的燃料壓力。 因此，在另一方面，本發(fā)明涉及一種方法，用于估計(jì)燃料噴射系統(tǒng)的蓄壓器中的燃料壓力， 該方法包括測(cè)量與蓄壓器相連的多個(gè)燃料噴射器中的局部燃料壓力，以及計(jì)算測(cè)得的局部 燃料壓力的平均值來估計(jì)蓄壓器中的燃料壓力。可以采用任何適當(dāng)?shù)牟呗詠碛?jì)算測(cè)得的局部燃料壓力的平均值。例如，該方法可包括對(duì)測(cè)得的局部燃料壓力進(jìn)行加權(quán)以考慮燃料噴射系統(tǒng)的液壓特性。借助于本發(fā)明的另一方面提供抵抗傳感器失效的耐用度，其中，設(shè)想一種方法，用 于估計(jì)燃料噴射系統(tǒng)的蓄壓器中的燃料壓力，該方法包括測(cè)量連接到蓄壓器的多個(gè)燃料噴 射器的局部燃料壓力、檢測(cè)來自這多個(gè)噴射器中的一個(gè)的錯(cuò)誤壓力信號(hào)，以及把來自這個(gè) 噴射器的錯(cuò)誤壓力信號(hào)排除在計(jì)算蓄壓器中的燃料壓力之外。因此，如果一個(gè)噴射器的壓 力傳感器失效，仍能獲得對(duì)蓄壓器中的燃料壓力的估計(jì)。在本發(fā)明的另一方面，提供一種方法，用于補(bǔ)償燃料壓力傳感器的輸出中的誤差， 該方法包括確定燃料壓力傳感器的平均輸出、把燃料壓力傳感器的平均輸出與參考值作比 較，以及，如果燃料壓力傳感器的平均輸出與該參考值之間的差值超過了第一預(yù)定閾值，就 對(duì)燃料壓力傳感器的輸出應(yīng)用補(bǔ)償偏差。通過這種方式，傳感器輸出中的傳感器漂移、偏差錯(cuò)誤、標(biāo)定值誤差及其它的這種 系統(tǒng)變化能夠得到修正或補(bǔ)償。該方法可包括獲取所存儲(chǔ)的補(bǔ)償偏差，例如燃料傳感器輸出中的誤差增量修正的 預(yù)定值。在另一變形例中，該方法包括計(jì)算燃料壓力傳感器的平均輸出與參考值之間的差 值，并且把該差值作為補(bǔ)償偏差應(yīng)用到燃料壓力傳感器的輸出。在這種情況下，該方法可進(jìn) 一步地包括存儲(chǔ)該補(bǔ)償偏差。補(bǔ)償燃料壓力傳感器輸出中的誤差的方法可包括自適應(yīng)或增量策略用于補(bǔ)償該 誤差。在這個(gè)例子中，該方法包括在應(yīng)用了補(bǔ)償偏差之后確定燃料傳感器的平均輸出、把燃 料壓力傳感器的平均輸出與參考值作比較，以及，如果燃料壓力傳感器的平均輸出與該參 考值之間的差值超過了第二預(yù)定閾值就對(duì)燃料壓力傳感器的輸出應(yīng)用另一補(bǔ)償偏差。該方法包括可獲取所存儲(chǔ)的參考值。例如，該參考值可以是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的預(yù) 定值。在該方法的變形例中，使用一個(gè)或多個(gè)另外燃料壓力傳感器的平均輸出計(jì)算該參考 值。同樣，按照本發(fā)明的另一方面提供抵抗傳感器失效的耐用度，本發(fā)明涉及一種方 法，用于預(yù)測(cè)噴射事件期間燃料噴射系統(tǒng)的燃料噴射器中的燃料壓力特性，該方法包括在 噴射事件期間測(cè)量多個(gè)燃料噴射器內(nèi)的燃料壓力特性、檢測(cè)來自這多個(gè)噴射器中的一個(gè)的 錯(cuò)誤壓力信號(hào)，以及把該錯(cuò)誤壓力信號(hào)排除在燃料壓力特性的預(yù)測(cè)之外。因此，能對(duì)燃料特性進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，該方法可包括從這多個(gè)噴射器的其它噴射器 得到預(yù)測(cè)燃料壓力特性，以及把該特性應(yīng)用到從其檢測(cè)到錯(cuò)誤壓力信號(hào)的噴射器。在另一方面，本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)根據(jù)本發(fā) 明第一方面的且具有壓力傳感器的燃料噴射器、布置成使用時(shí)對(duì)燃料噴射器供應(yīng)燃料的蓄 壓器，以及布置成接收來自燃料噴射器的壓力傳感器的壓力信號(hào)且向燃料噴射器提供控制 信號(hào)以控制燃料噴射的控制單元。不需要提供軌道燃料壓力傳感器，因此消除了軌道壓力傳感器自身以及在燃料軌道中為安裝該軌道壓力傳感器所提供的精加工孔的成本。此外，通過消除燃料軌道中接收 該傳感器所需的缺口，避免了在這個(gè)部位發(fā)生燃料泄漏或機(jī)械故障的風(fēng)險(xiǎn)。該燃料噴射系統(tǒng)可包括泵和蓄壓器壓力控制閥，該泵用于對(duì)蓄壓器中的燃料增 壓，該蓄壓器壓力控制閥用于控制蓄壓器中的燃料壓力。泵和壓力控制閥都受到控制單元 的控制。通過這種方式，壓力傳感器、泵、壓力控制閥和控制單元能夠組合地控制蓄壓器中 的燃料壓力。通過在每個(gè)噴射器內(nèi)設(shè)置燃料壓力傳感器，能夠獲得每個(gè)噴射器中的燃料壓力的 測(cè)定值并且將其輸入到控制單元或ECU。ECU能夠使用這些測(cè)得的噴射器燃料壓力值來計(jì) 算每個(gè)噴射事件的噴射持續(xù)時(shí)間，而不是像傳統(tǒng)系統(tǒng)中那樣，依靠以遠(yuǎn)離噴射器的軌道燃 料壓力的測(cè)定值為依據(jù)的估算噴射器燃料壓力。通過這種方式，噴射事件中的燃料輸送量 能夠得到更精確地預(yù)測(cè)和控制。因此，該控制單元可布置成接收來自壓力傳感器的壓力信號(hào)以構(gòu)造液壓行為分布 圖，從而使用該液壓行為分布圖預(yù)測(cè)噴射事件期間將在噴射器中占主導(dǎo)的燃料壓力，以及 向燃料噴射器提供控制信號(hào)從而按照預(yù)測(cè)燃料壓力在那些噴射事件期間控制燃料噴射量。為此，該控制單元可包括編程為反復(fù)對(duì)來自壓力傳感器的壓力信號(hào)采樣以構(gòu)造液 壓行為分布圖的處理器。在一個(gè)變形例中，該控制單元包括存儲(chǔ)器和處理器，該存儲(chǔ)器用于 存儲(chǔ)液壓行為模型，該處理器被編程為向所存儲(chǔ)的模型應(yīng)用液壓行為分布圖從而預(yù)測(cè)噴射 事件期間將在噴射器中占主導(dǎo)的燃料壓力。在另一方面，本發(fā)明涉及一種燃料噴射方法，包括由燃料壓力測(cè)量值構(gòu)造液壓行 為分布圖、使用該液壓性能分布圖預(yù)測(cè)噴射事件期間在噴射器中占主導(dǎo)的燃料壓力，以及 向燃料噴射器提供控制信號(hào)從而按照預(yù)測(cè)燃料壓力在噴射事件期間控制燃料噴射量。通過按照這種方式預(yù)測(cè)下次噴射事件期間將在燃料噴射器中占主導(dǎo)的燃料壓力， 能夠比以其他可能方式更精確地控制噴射事件期間的燃料噴射量，并且獲得對(duì)所有發(fā)動(dòng)機(jī) 工況和噴射策略的精確控制。選擇性地，通過反復(fù)地對(duì)燃料壓力采樣來構(gòu)造該液壓行為分布圖。該方法可包括 獲取所存儲(chǔ)的液壓行為模型，以及把該液壓行為分布圖應(yīng)用到該所存儲(chǔ)的模型從而預(yù)測(cè)噴 射事件期間燃料噴射器中將占主導(dǎo)的燃料壓力。本發(fā)明的一個(gè)變形例包括通過測(cè)量布置成使用時(shí)向多個(gè)燃料噴射器供應(yīng)燃料的 蓄壓器中的燃料壓力來構(gòu)造液壓行為分布圖、使用該液壓行為分布圖預(yù)測(cè)噴射事件期間在 這多個(gè)燃料噴射器中的一些中占主導(dǎo)的燃料壓力，以及控制這多個(gè)燃料噴射器中的一些從 而按照預(yù)測(cè)燃料壓力控制噴射事件期間的燃料噴射量。在其他方面，本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序軟件部 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)該軟件部在執(zhí)行環(huán)境中執(zhí)行時(shí)可操作成實(shí)施上述本發(fā)明方法中的任一 個(gè)，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)在其上的這個(gè)或每個(gè)這種計(jì)算機(jī)程序軟件部。


附圖的圖1是已知共軌燃料噴射系統(tǒng)的示意圖，已經(jīng)描述過了。僅僅是舉例來說， 現(xiàn)在參照其余附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中相同的附圖標(biāo)記用于相同的特征，并且 其中
圖2是根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射器的第一實(shí)施例的側(cè)視圖；圖3是圖2的部分燃料噴射器的放大縱剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射器的部分第二實(shí)施例的局部縱剖視圖；圖5是圖4所示燃料噴射器的截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射器的部分第三實(shí)施例的縱剖視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的共軌燃料噴射系統(tǒng)的示意圖，其可以結(jié)合圖2至圖6所示的 任一燃料噴射器；圖8是根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射器的標(biāo)定方法的流程圖；圖9是布置成執(zhí)行圖8所示方法的裝置的簡(jiǎn)化示意圖；圖10是用壓力傳感器標(biāo)定信息對(duì)ECU編程的方法的流程圖；圖11是布置成執(zhí)行圖10所示方法的裝置的簡(jiǎn)化示意圖；圖12是補(bǔ)償燃料壓力傳感器的輸出值的誤差的方法；圖13是根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射方法的第一表達(dá)的流程圖；圖14是圖7所示燃料噴射系統(tǒng)的布置成執(zhí)行圖13所示方法的元件的簡(jiǎn)化示意 圖，特別是ECU和燃料噴射器；圖15是示意圖，示出燃料壓力隨著時(shí)間的演變，表示為燃料噴射器內(nèi)的燃料壓力 傳感器輸出值(縱軸)比對(duì)時(shí)間(橫軸)；圖16是預(yù)測(cè)燃料噴射器中的燃料壓力特性的方法的流程圖，此時(shí)檢測(cè)到錯(cuò)誤信 號(hào)；圖17是根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射的替代方法的流程圖；以及圖18是燃料噴射系統(tǒng)的布置成執(zhí)行圖17所示方法的元件的示意圖，還包括裝有 燃料軌道壓力傳感器的燃料軌道。
具體實(shí)施例方式圖2和圖3示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的示例性燃料噴射器46。圖2是細(xì)長(zhǎng)噴射 器46的側(cè)視圖，示出其縱軸48。圖3是噴射器46的放大詳圖，是沿著平行于噴射器46的 縱軸48截取的縱剖面。噴射器46包含大體圓柱形的噴射器主體50，在使用時(shí)，該噴射器主體貫穿內(nèi)燃機(jī) 的氣缸蓋。噴射器主體50的上部設(shè)有燃料進(jìn)口 52，其接收來自共軌燃料軌道(未示出)的 高壓燃料。噴射器主體50的下部有噴嘴54，該噴嘴布置成將燃料噴入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。如燃料噴射器技術(shù)中所公知的，噴嘴54容納可在兩個(gè)位置之間移動(dòng)的閥針。在第 一、關(guān)閉位置，該閥針密封在噴嘴54的支持面上以阻止燃料流過設(shè)在噴嘴54中的一個(gè)或多 個(gè)孔口 56。在第二、打開位置，該閥針從支持面縮回從而允許燃料流過這個(gè)或每個(gè)孔口 56。 該閥針可以是向內(nèi)或向外打開型。附圖中省略了閥針和支持面，但它們可按照受讓人的美 國(guó)專利No. 6，234，404和7，159，799所公開的內(nèi)容進(jìn)行布置，這些專利的內(nèi)容通過引用并入 本文。噴射器主體50的中部容納用于控制閥針的致動(dòng)器。該致動(dòng)器可以是，例如壓電致 動(dòng)器或螺線管致動(dòng)器。當(dāng)通過向致動(dòng)器的電極施加電信號(hào)而使致動(dòng)器通電時(shí)，致動(dòng)器的局 部或整體經(jīng)受著縱向應(yīng)變或者進(jìn)行縱向位移。此外，這些致動(dòng)器是本領(lǐng)域公知的，包括受讓人的上述美國(guó)專利，因此附圖中省略了。在致動(dòng)器與閥針之間提供聯(lián)接，因此，由使致動(dòng)器通電或斷電所獲得的致動(dòng)器的 應(yīng)變或位移引起閥針的打開或關(guān)閉動(dòng)作。這個(gè)聯(lián)接可以包括，例如致動(dòng)器與閥針之間的機(jī) 械連接。替代性地，這個(gè)聯(lián)接可以是液力聯(lián)接器，在這種情況下，致動(dòng)器的操作引起與閥針 相關(guān)的腔內(nèi)的壓力變化從而提供閥針的打開或關(guān)閉力。致動(dòng)器容納在噴射器主體50的腔58內(nèi)。致動(dòng)器的電連接(通常是刀形端子的形 式)位于另一腔或端子腔60內(nèi)。端口 62從噴射器46的外表面伸入噴射器主體50中以連 到端子腔60從而提供至電連接的通道。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，噴射器46設(shè)有容納在端子腔60內(nèi)的壓力傳感器64。 至壓力傳感器64的電連接利用端口 62形成，因此，致動(dòng)器和壓力傳感器64的電連接可以 設(shè)在裝在端子腔60中的單個(gè)連接器(未示出)中。這些電連接允許傳遞來自壓力傳感器 64的信號(hào)給ECU。壓力傳感器64可包括用于調(diào)節(jié)壓力傳感器64的輸出信號(hào)的電子電路。管道或供給通道66設(shè)在噴射器主體50中以允許從燃料進(jìn)口 52到噴嘴54的高壓 燃料通道。供給通道66具有與噴射器主體50 —體的壁68，該壁使供給通道66與噴射器主 體50內(nèi)的其它通道和腔(例如端子腔60)隔開。因此，在使用噴射器46時(shí)，壁68保持供 給通道66內(nèi)的高壓燃料?；亓骰蚧芈┩ǖ?0也設(shè)在噴射器主體50內(nèi)以使多余的燃料返回燃料箱或其它儲(chǔ) 存器?；芈┗蚧亓骺?2設(shè)在噴射器主體50的上部中以允許燃料回流管與噴射器46的連接。在使用時(shí)，供給通道66填充有經(jīng)由燃料進(jìn)口 52來自軌道的高壓燃料。供給通道 66內(nèi)的壓力引起噴射器主體50內(nèi)的應(yīng)變。供給通道66內(nèi)燃料壓力的變化引起噴射器主體 50內(nèi)應(yīng)變的相應(yīng)變化。壓力傳感器64布置成響應(yīng)噴射器主體50內(nèi)應(yīng)變的變化，特別是壁 68的使壓力傳感器64與供給通道66隔開的一部分內(nèi)的應(yīng)變的變化。通過這種方式，壓力 傳感器64提供與供給通道66中的燃料壓力相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。因?yàn)橛杀?8使壓力傳感器64與供給通道66隔開，壓力傳感器64不會(huì)被燃料弄 濕。通過這種方式，壓力傳感器64不直接經(jīng)受供給通道66內(nèi)的高壓環(huán)境，并且不需要是防 漏的。此外，供給通道66不被端口或管道打出缺口，如果壓力傳感器要直接接觸供給通道 66中的燃料，就需要這個(gè)缺口。因此避免了由供給通道66中的這種缺口所帶來的滲漏或失 效的風(fēng)險(xiǎn)。圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料噴射器74的局部縱剖視圖，圖5是圖4的噴 射器74沿著垂直于縱向的方向截取的橫截面。第二實(shí)施例的燃料噴射器74的結(jié)構(gòu)類似于 第一實(shí)施例的，將詳細(xì)描述不同之處。在這種實(shí)施例例中，該壓力傳感器不位于噴射器主體的端子腔內(nèi)。替代性地，噴射 器主體76設(shè)有靠近燃料進(jìn)口 52的傳感器腔78和從傳感器腔78通向噴射器74的外表面 的端口 80。磁致伸縮壓力傳感器82位于傳感器腔78內(nèi)。如圖5最清楚地示出，由噴射器主體76內(nèi)形成的壁68把壓力傳感器82與高壓燃 料供給通道66隔開。通過這種方式，壓力傳感器82在供給通道66的區(qū)域受到噴射器主體 76內(nèi)應(yīng)變的影響。雖然壓力傳感器82也位于回漏通道70的附近，但是回漏通道70內(nèi)的燃 料壓力低并且不會(huì)引起噴射器主體76內(nèi)的任何顯著應(yīng)變。
傳感器82包括磁致伸縮材料制成的鐵心或磁心84。磁心84的總體形狀是帶有I 型橫截面的旋轉(zhuǎn)圓柱，如圖4最清楚地示出。磁心具有最靠近端口 80的近端面86和最靠 近供給通道66且鄰接壁68的遠(yuǎn)端面88。因此，磁心84的遠(yuǎn)端面88鄰接傳感器腔78的最 靠近供給通道66的端部。磁心84的圓柱軸線垂直于噴射器74的縱軸線。此外，磁心84 的圓柱軸線垂直于供給通道66的縱向，因此磁心84的遠(yuǎn)端面88平行于供給通道66。螺旋管(coil)90纏繞著I字形截面磁心84的窄部或頸部。在它的近端，磁心84 設(shè)有槽92，該槽具有傾斜的第一部94和平行于磁心84的圓柱軸線的第二部96。槽92的 傾斜部94的一端與磁心84的窄部相交，槽92延伸到磁心84的近端面86。近端面86設(shè)有 中心槽脊或凸起98，槽92的第二部96在凸起98內(nèi)延伸形成U形通道。從螺旋管90出來 的線100經(jīng)由槽92從磁心84通向端口 80。為端子插座102形式的電連接布置在端口 80內(nèi)，使得傳感器82能通過適當(dāng)連接 器(未示出)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的EOT。端子插座102連接到連接線100并且由絕緣材料106 (例 如陶瓷材料)支撐在夾緊螺釘104內(nèi)。夾緊螺釘104包含帶有外螺紋的環(huán)形塞，與端口 80 內(nèi)的內(nèi)螺紋緊密配合。夾緊螺釘104對(duì)傳感器82的磁心84施加軸向力，因此，磁心84的遠(yuǎn)端面88緊緊 地壓在傳感器腔78的端部上。通過這種方式，由供給通道66中的燃料壓力引起且與該燃 料壓力相對(duì)應(yīng)的傳感器82附近的噴射器主體76中的應(yīng)變，特別是壁68中的應(yīng)變，引起傳 感器82的磁心84的變形。磁心84的磁導(dǎo)率響應(yīng)于施加的應(yīng)力而變化。因此，當(dāng)噴射器主體76中的應(yīng)變變 化時(shí)，傳感器82的磁心84的相應(yīng)變形引起其磁導(dǎo)率的變化。通過測(cè)量螺旋管90的電感， 經(jīng)由電連接102，能檢測(cè)由供給通道66中的燃料壓力所引起的并與其相關(guān)的噴射器主體76 中的應(yīng)變變化，特別是壁68中的應(yīng)變。圖6示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的燃料噴射器108的局部縱剖面。本發(fā)明的第三 實(shí)施例類似于第一和第二實(shí)施例，除了燃料供給通道、入口和壓力傳感器的布置。圖6僅僅示出燃料噴射器108的頂部，與噴嘴相對(duì)。供給通道110在噴射器主體 112內(nèi)延伸并且包含縱部114和傾斜部116。這兩個(gè)部114、116在彎部118處會(huì)合。供給 通道110的縱部114從彎部118伸向噴嘴(未示出)。通道110的傾斜部116從彎部118 延伸，穿過噴射器108的寬度，到噴射器108的外側(cè)表面以形成入口 120。不同于本發(fā)明的 第一和第二實(shí)施例，在該第三實(shí)施例中，入口 120設(shè)在噴射器108的側(cè)面，而不是在頂部。傳感器腔122設(shè)在噴射器主體112內(nèi)，在供給通道110的傾斜部116的上方。螺 紋端口 124將傳感器腔122連接到噴射器108的最高頂面。如本發(fā)明的第二實(shí)施例一樣， 包含磁心84和螺旋管90的磁致伸縮壓力傳感器82設(shè)在傳感器腔122中。磁心84的遠(yuǎn)端面88位于燃料供給通道110的傾斜部附近，在區(qū)域126處，傾斜部 116具有擴(kuò)大直徑。該擴(kuò)大直徑區(qū)域126可以，例如容納過濾器或流動(dòng)調(diào)節(jié)裝置(未示出)。 壓力傳感器82傾斜于噴射器108的縱向，因此，磁心84的遠(yuǎn)端面88平行于最靠近傳感器 82的擴(kuò)大直徑區(qū)域126的側(cè)壁。通過位于端口 124中的夾緊螺釘128使壓力傳感器82保持在適當(dāng)位置。與前面 的實(shí)施例相似，端子插座102設(shè)在夾緊螺釘128的中部，在絕熱材料制成的塞子106內(nèi)。在 該實(shí)施例中，夾緊螺釘128具有靠在磁心84的近端面86上的管狀前伸部，以在磁心84上提供夾緊力。在磁心84的近端面86與絕緣塞子106之間的管狀前伸部?jī)?nèi)設(shè)置圓柱形墊圈130，螺旋管90出來的連接線132穿過墊圈130到達(dá)端子插座102。墊圈130可裝有電子模 塊，從而為壓力傳感器82提供信號(hào)調(diào)節(jié)電子元件。如本發(fā)明的第二實(shí)施例一樣，壓力傳感器82響應(yīng)于噴射器108的主體112中的應(yīng) 變變化，特別是供給通道110的壁68中的應(yīng)變變化，這是由供給通道110中的燃料壓力變 化引起的。對(duì)于指定燃料壓力，供給通道110的擴(kuò)大直徑區(qū)域126附近的噴射器108的本體 112中的應(yīng)變大于通道110的直徑不擴(kuò)大的供給通道110的區(qū)域附近的。因此，通過把傳感 器82安置在擴(kuò)大直徑區(qū)域126附近，優(yōu)化壓力傳感器82的響應(yīng)。對(duì)發(fā)明的燃料噴射器的許多改型和變化都是可能的。僅僅舉例來說，現(xiàn)在將描述 一些這種改型。噴射器主體中設(shè)置的壓力傳感器可以是任何適當(dāng)類型的。例如，可以設(shè)置與 本申請(qǐng)人的美國(guó)專利No. 7，234，361和7，146，866或本申請(qǐng)人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開 No. 2006/0016277中所記載的任何類型相對(duì)應(yīng)的磁致伸縮傳感器。那些文獻(xiàn)的內(nèi)容通過引 用并入本文?？梢栽O(shè)想傳感器的磁心與噴射器主體成一體。代替上述磁致伸縮傳感器，可以使用壓電或壓阻式壓力傳感器。壓力傳感器會(huì)產(chǎn) 生輸出信號(hào)，該信號(hào)與噴射器主體中的靜應(yīng)變大小有關(guān)。這是在壓力傳感器包含壓阻式應(yīng) 變儀時(shí)的情況。替代性地，壓力傳感器的輸出可僅僅與應(yīng)變的動(dòng)態(tài)變化有關(guān)，例如在壓力傳感器 包含壓電式應(yīng)變儀。壓力傳感器信號(hào)的溫度補(bǔ)償可能是需要的，并且在采用磁致伸縮傳感器的情況 下，溫度補(bǔ)償可以例如通過本申請(qǐng)人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開No. 2007/0096724所記載的方法 獲得，其內(nèi)容通過引用并入本文。當(dāng)壓力傳感器設(shè)在噴射器的端子腔內(nèi)時(shí)，至傳感器的電連接可與至致動(dòng)器的電連 接分開或成一體。在一個(gè)變形例中，壓力傳感器與致動(dòng)器接線盒成一體。通過這些方式，至 傳感器的電連接會(huì)特別簡(jiǎn)單。噴射器主體可包括若干獨(dú)立部件。例如，噴射器主體的獨(dú)立區(qū)段可裝有閥針、致動(dòng) 器、致動(dòng)器與閥針之間的聯(lián)接、電連接等等。這些區(qū)段由外護(hù)套或殼體夾緊在一起。當(dāng)噴射 器主體包含兩個(gè)或更多獨(dú)立部件或區(qū)段時(shí)，可以設(shè)想壓力傳感器可響應(yīng)于兩個(gè)部件的相對(duì) 位移，其中這個(gè)位移是由貫穿這一個(gè)或多個(gè)部件的供給通道內(nèi)的燃料壓力所引起并與其相關(guān)。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，噴射器主體內(nèi)的傳感器的位置可以不同于上述位置。實(shí)際上，傳感器 的位置可以是噴射器主體內(nèi)的任何地方，只要傳感器能夠感測(cè)由供給通道中的燃料壓力引 起的噴射器主體中的應(yīng)變、變形或偏斜。通過這種方式，本發(fā)明能夠用于具有各種部件布置 或不同于上述那些操作的燃料噴射器中。通過在發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)獨(dú)立的噴射器中設(shè)置燃料壓力傳感器，本發(fā)明在噴射器的工 作期間允許并提供對(duì)存在于燃料噴射器內(nèi)的燃料壓力的連續(xù)監(jiān)控和跟蹤。通過這種方式， 能夠精確地確定噴射事件發(fā)生時(shí)的燃料壓力，因此，相比于現(xiàn)有噴射器控制系統(tǒng)能夠改善 燃料噴射量的控制。
現(xiàn)在描述在內(nèi)燃機(jī)中根據(jù)本發(fā)明的操作和控制燃料噴射器的各種方法。圖7示出本發(fā)明的燃料噴射系統(tǒng)150。燃料噴射系統(tǒng)150類似于圖1所示傳統(tǒng)系 統(tǒng)，除了每個(gè)燃料噴射器152都設(shè)有上述一體的燃料壓力傳感器，并且ECU 154從每個(gè)燃料 噴射器152中的壓力傳感器接收信號(hào)。前文參照?qǐng)D1描述的燃料噴射系統(tǒng)150的那些部件在圖7中示出，相同的附圖標(biāo) 記對(duì)應(yīng)于圖1中相似的部件。為了獲得噴射器152的供給通道中的燃料壓力值，由E⑶154評(píng)估來自噴射器的 壓力傳感器的輸出信號(hào)。ECU 154包括存儲(chǔ)的標(biāo)定曲線，該曲線使來自壓力傳感器的信號(hào)值 與供給通道中的燃料壓力的對(duì)應(yīng)值有關(guān)。該標(biāo)定曲線可以是，例如通過測(cè)試裝有直接監(jiān)控燃料供給通道中的壓力的侵入式 壓力傳感器的噴射器來獲取。圖8示出一種獲取標(biāo)定曲線的替代方法，圖9示出適于執(zhí)行圖8所示方法的裝置。 在這種情況下，傳感器特性或標(biāo)定曲線是替代性地通過在各個(gè)噴射器的制造之后測(cè)試各個(gè) 噴射器152來獲取，例如，通過由流體供應(yīng)412向供給通道施加已知流體壓力(圖8的400)、 測(cè)量噴射器152的壓力傳感器158的輸出值(圖8的402)以及使用數(shù)據(jù)記錄器414記錄 輸出值和流體壓力作為傳感器特性(圖8的404)。然后把供給通道中的流體壓力調(diào)整成另 一已知值(圖8的408)用于進(jìn)行壓力傳感器158的其他輸出值的測(cè)量和記錄。一旦已經(jīng) 記錄了預(yù)定數(shù)量的標(biāo)定值(圖8的406)，就使用編碼器416對(duì)這些傳感器特性編碼(圖8 的 410)。圖10示出用標(biāo)定信息對(duì)燃料噴射系統(tǒng)的ECU編程的方法，圖11是適于執(zhí)行圖10 所示方法的裝置的示意圖。如圖11所示，可以機(jī)器可讀的格式選擇性地對(duì)標(biāo)定曲線和其它 傳感器特性進(jìn)行編碼并且提供給燃料噴射器152，例如作為二維條形碼418印在噴射器152 上或者噴射器的包裝上。然后由讀取器420讀取編碼數(shù)據(jù)418(圖10的500)并且在解碼 器422中解碼(圖10的502)來確定傳感器特性，包括標(biāo)定曲線。然后在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配期間 或在更換噴射器時(shí)，向ECU 154輸入傳感器特性(圖10的504)。此外，燃料噴射器的其它 特性，例如致動(dòng)器的性能，也可以編成條形碼輸入給ECU 154。再次參照?qǐng)D7，噴射事件期間輸送給燃燒室的燃料量與各個(gè)噴射器152的噴嘴的 尖端、鄰近于孔口的燃料壓力有關(guān)。因此，理論上，壓力傳感器位于噴嘴尖端的附近。然而， 在本發(fā)明中，更方便的是把壓力傳感器位于供給通道的附近，處于遠(yuǎn)離噴嘴尖端的位置。在 那種情況下，E⑶154向壓力傳感器信號(hào)應(yīng)用修正系數(shù)來評(píng)估供給通道中的燃料壓力。該修 正系數(shù)會(huì)，例如考慮壓力傳感器的附近與噴嘴尖端之間供給通道中的動(dòng)壓損失。在發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，與每個(gè)噴射器152有關(guān)的壓力傳感器提供它們各自的 信號(hào)給ECU 154。每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)于其中一個(gè)噴射器152中的瞬時(shí)局部壓力。當(dāng)一起考慮這 些信號(hào)時(shí)，這些局部壓力的時(shí)間平均值相互之間會(huì)有些許變化，例如由傳感器漂移、標(biāo)定值 誤差或偏差不準(zhǔn)確所引起的。E⑶154能夠通過自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法修正這些誤差，例如如圖12所示。在圖12的 600處，測(cè)量來自傳感器的輸出值，在602處，把平均傳感器輸出值確定為平均局部壓力。在 604處，E⑶154把噴射器152中所記錄的平均局部壓力與參考值，例如每個(gè)其它噴射器152 的傳感器所記錄的平均局部壓力作比較。在圖12的606處，如果兩個(gè)局部壓力值之間的差值大于預(yù)設(shè)閾值，就在圖12的608處，ECU 154做出響應(yīng)，對(duì)來自產(chǎn)生錯(cuò)誤讀數(shù)的噴射器 152的傳感器信號(hào)應(yīng)用修正偏差(correction offset)。再次比較這些平均局部壓力。如果 差值仍大于閾值，就應(yīng)用其他修正偏差，并且反復(fù)地重復(fù)這個(gè)過程，直到差值低于閾值。在 那個(gè)階段，修正偏差存儲(chǔ)在ECU 154中，并且此后應(yīng)用到來自相應(yīng)噴射器152的信號(hào)，供后 續(xù)計(jì)算使用。作為由于噴射事件所引起的液壓干擾的結(jié)果，噴射器與噴射器之間的瞬時(shí)噴射壓力也不同。例如，當(dāng)?shù)谝粐娚淦鲌?zhí)行噴射時(shí)，這個(gè)噴射器中的局部壓力將快速下降。第二噴 射器中的壓力會(huì)以較慢的速度衰減，因?yàn)樾枰恍r(shí)間把壓力下降從第一噴射器經(jīng)由燃料 軌道傳遞到第二噴射器。在圖7所示實(shí)施例中，系統(tǒng)150的燃料軌道156中沒有設(shè)置壓力傳感器。因此，燃 料軌道156中不需要為這種傳感器設(shè)置端口。在E⑶154中通過計(jì)算各個(gè)噴射器152的局 部壓力值的適當(dāng)平均值來估計(jì)燃料軌道156中的平均壓力。通過這種方式，由ECU 154使 用估算的燃料軌道壓力來控制高壓燃料泵入口計(jì)量閥40和燃料軌道壓力控制閥42。如果與噴射器152相關(guān)的其中一個(gè)壓力傳感器失效，E⑶154就能夠通過檢查錯(cuò) 誤信號(hào)檢測(cè)到這個(gè)失效并且能夠把這個(gè)傳感器排除在下一步的計(jì)算之外來計(jì)算估算的軌 道燃料壓力。通過這種方式，即使一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器失效，燃料噴射系統(tǒng)150也能夠繼 續(xù)起作用。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射策略要求每個(gè)燃料噴射器152在一次燃燒循環(huán)期間進(jìn)行單次噴 射事件時(shí)，可以假定由前次噴射事件對(duì)這個(gè)氣缸以及其它任何氣缸產(chǎn)生的壓力干擾會(huì)在下 一次噴射事件開始之前已經(jīng)衰減。通過這種方式，每個(gè)噴射器中的局部壓力在噴射事件之 前都會(huì)是穩(wěn)定的，并且ECU 154能夠根據(jù)測(cè)得的局部壓力精確地計(jì)算下一次噴射事件的時(shí) 間。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射策略要求每個(gè)燃料噴射器在每個(gè)燃燒循環(huán)期間進(jìn)行一次以上的 噴射事件時(shí)，來自噴射順序中的第一次噴射事件的壓力干擾會(huì)在順序中的第二次噴射事件 發(fā)生時(shí)仍然存在。本發(fā)明提供一種方法用于修正或補(bǔ)償這些壓力干擾，使得每個(gè)噴射事件 向燃燒室輸送正確的燃料量?，F(xiàn)在參照?qǐng)D12描述這個(gè)方法的第一種表達(dá)。適于執(zhí)行這個(gè) 方法的裝置在圖14中示意性地示出。該裝置包含ECU 154和每個(gè)都有一體式壓力傳感器 158的燃料噴射器152，例如如圖7所示。燃料噴射器152的液壓行為_尤其是壓力波趨于在燃料噴射器152中傳播的方 式-能夠被相對(duì)精確地計(jì)算或測(cè)量。此外，作為噴射事件的結(jié)果所引起的壓力波的動(dòng)態(tài)在 噴射器152的液壓特性是已知的時(shí)間期間是可預(yù)測(cè)的。因此，通過預(yù)測(cè)噴射器152內(nèi)的局 部燃料壓力，例如噴射器152內(nèi)的壓力波隨著時(shí)間的演變，能夠從局部壓力的預(yù)噴射測(cè)量 確定后續(xù)噴射事件時(shí)的期望局部壓力。圖15示意性示出在噴射事件之后燃料噴射器152內(nèi)的局部燃料壓力160的演變。 因此，圖15還可以代表集成在燃料噴射器152中的燃料壓力傳感器158的輸出信號(hào)。在圖13的200處，在噴射事件之前，以預(yù)定或其它已知間隔時(shí)間反復(fù)地詢問相應(yīng) 噴射器152的燃料壓力傳感器158。詢問的優(yōu)選次數(shù)和頻率取決于噴射器的液壓特性，但是 在典型實(shí)例中，以50KHz或更大的頻率執(zhí)行至少十次詢問。這個(gè)詢問，如圖15的162a、162b 和162c處所示，分別產(chǎn)生一系列的局部燃料壓力值164a、164b和164c。示出了三次詢問162a-162c，但是可以是任意所需次數(shù)的詢問。在圖13的202處，E⑶154的處理器166比較每次詢問162a-162c的結(jié)果164a-164c來確定壓力是否穩(wěn)定。如果ECU 154檢測(cè)到詢問 162a-162c的結(jié)果164a_164c之間沒有顯著差異，那就不存在壓力波。假定即將發(fā)生的噴射 事件不受到壓力干擾的影響，不向噴射事件應(yīng)用修正。然而，如果ECU 154檢測(cè)到詢問162a_162c的結(jié)果164a_164c之間的差異，如圖15 所示，那就確定存在壓力波。從ECU 154的存儲(chǔ)器168的存儲(chǔ)中獲取噴射器152的液壓行 為的模型，在圖13的204處，詢問162a-162c的結(jié)果164a_164c輸入給這個(gè)模型來預(yù)測(cè)壓 力波在下次噴射事件的持續(xù)時(shí)間期間將怎么演變。這個(gè)模型可以例如包含許多存儲(chǔ)的壓力波特性數(shù)據(jù)組，用作公共的分布圖、指印 圖譜(fingerprint)或標(biāo)記(signature)表明局部壓力在噴射事件之后如何隨著時(shí)間變 化，考慮了其它參數(shù)例如燃料壓力和噴射時(shí)間。這些數(shù)據(jù)組能夠通過計(jì)算獲得，或者在標(biāo)定 期間使用測(cè)試系統(tǒng)獲得。操作中，E⑶154使詢問162a-162c的結(jié)果164a_164c與存儲(chǔ)的 數(shù)據(jù)相匹配。一旦發(fā)現(xiàn)了匹配，就能從存儲(chǔ)器168檢索到對(duì)應(yīng)于壓力波的數(shù)據(jù)，并且在圖13 的206處，由處理器166對(duì)其進(jìn)行分析來預(yù)測(cè)壓力波是如何在下次噴射事件期間傳播的。如果必要的話，在圖13的208處，E⑶154確定并應(yīng)用對(duì)噴射持續(xù)時(shí)間的修正，從 而確保噴射所需燃料量。例如，液壓模型提供下次噴射事件的期望持續(xù)時(shí)間期間噴射器152 中局部壓力的預(yù)測(cè)平均值，作為輸出。然后把該預(yù)測(cè)平均值用于計(jì)算噴射所需燃料量所需 的噴射持續(xù)時(shí)間。該噴射持續(xù)時(shí)間可以大于或小于標(biāo)稱噴射持續(xù)時(shí)間，該標(biāo)稱噴射持續(xù)時(shí) 間是輸送所需燃料所必需的，已經(jīng)確定局部壓力是穩(wěn)定的。在圖13的210處，所需噴射時(shí)間輸出到E⑶154的噴射器控制單元170，其產(chǎn)生噴 射器控制信號(hào)。該噴射器控制信號(hào)輸出到燃料噴射器152的致動(dòng)器172來致動(dòng)閥針的開閉 運(yùn)動(dòng)。圖16示出用于減輕壓力傳感器失效影響的方法。在圖16的700處，E⑶測(cè)量來自 傳感器158的輸出，在702處，E⑶檢查表征傳感器158失效的傳感器輸出的誤差或異常， 例如零輸出。如果確定傳感器輸出值有錯(cuò)誤(在704處)，ECU就排除來自那個(gè)壓力傳感器 158的信號(hào)進(jìn)行下一步的計(jì)算，并且能夠改為使用替代輸入用于液壓行為模型或其它計(jì)算。 例如，如果其中一個(gè)噴射器152的壓力傳感器158失效，E⑶154能夠把為經(jīng)歷相同或相似 噴射順序的另一個(gè)噴射器152計(jì)算出的噴射時(shí)間應(yīng)用到有失效傳感器的噴射器上。通過這 種方式，提供抵抗傳感器失效的耐用度?？上胂蟮?，修正或補(bǔ)償壓力干擾的方法可用于燃料噴射系統(tǒng)，該燃料噴射系統(tǒng)代 替集成于噴射器中的壓力傳感器而設(shè)有軌道燃料壓力傳感器或除了集成于噴射器中的壓 力傳感器還設(shè)有軌道燃料壓力傳感器。因此，現(xiàn)在參照?qǐng)D17描述該方法的第二種表達(dá)，只 使用軌道壓力傳感器。適于執(zhí)行圖17的方法的系統(tǒng)在圖18中示意性地示出，其與圖14的 裝置類似，除了在燃料軌道176中設(shè)置壓力傳感器并且燃料噴射器178沒有一體的壓力傳 感器。E⑶180接收來自軌道壓力傳感器174的輸入信號(hào)。在圖17的300處，在噴射事件之前，反復(fù)地詢問軌道壓力傳感器174來給出一系 列的軌道燃料壓力值。在圖17的302處，E⑶180的處理器182比較每次詢問的結(jié)果來確 定壓力是否穩(wěn)定。如果ECU 180檢測(cè)到詢問的結(jié)果之間沒有顯著差異，那就認(rèn)定即將發(fā)生 的噴射事件不會(huì)受壓力干擾的影響，并且不向噴射時(shí)間應(yīng)用修正。
然而，如果ECU 180檢測(cè)到詢問的結(jié)果之間的差異，那就確定燃料軌道176中存在 壓力波，這會(huì)影響噴射器178內(nèi)的局部燃料壓力。包括燃料噴射器174和燃料軌道176的燃料系統(tǒng)的液壓行為的模型存儲(chǔ)在ECU 180的存儲(chǔ)器184內(nèi)。在圖17的304處，詢問的結(jié)果輸給這個(gè)燃料系統(tǒng)液壓模型來產(chǎn)生燃 料噴射器178內(nèi)的局部壓力的估計(jì)值，對(duì)應(yīng)于測(cè)得的軌道燃料壓力值。此外，每個(gè)噴射器178的液壓行為的模型存儲(chǔ)在E⑶180的存儲(chǔ)器184內(nèi)。在圖17的306處，把在304處由軌道壓力測(cè)量值算出的燃料噴射器178內(nèi)的局部壓力的估計(jì)值 輸入給噴射器液壓模型，從而在圖17的308處提供輸出，該輸出包括壓力波會(huì)在下次噴射 事件的持續(xù)時(shí)間期間在燃料噴射器中怎么演變的預(yù)測(cè)。如果必要的話，在圖17的310處，E⑶180對(duì)噴射持續(xù)時(shí)間應(yīng)用修正，從而確保噴 射所需燃料量，像方法的第一實(shí)施例一樣。在圖17的312處，所需噴射時(shí)間輸出到ECU 180 的噴射器控制單元186，其產(chǎn)生噴射器控制信號(hào)。該噴射器控制信號(hào)輸出到燃料噴射器178 的致動(dòng)器188來致動(dòng)閥針的開閉運(yùn)動(dòng)。在圖17的方法的變形例中，燃料系統(tǒng)和燃料噴射器的液壓行為結(jié)合成一個(gè)模型， 使得測(cè)得的軌道燃料壓力值輸入給該模型，該模型的輸出是預(yù)測(cè)的燃料噴射器內(nèi)的壓力波演變。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，該方法不受到所述壓力傳感器或多個(gè)壓力傳感器的位置的限制。例 如，可以設(shè)置一個(gè)以上的軌道壓力傳感器，從而產(chǎn)生對(duì)軌道內(nèi)的燃料壓力演變的更準(zhǔn)確描 述以輸入給該模型。替代性地，傳感器可連接到跨接管或設(shè)在跨接管內(nèi)，這些跨接管使各個(gè) 噴射器連到燃料軌道。處于兩個(gè)或多個(gè)不同位置的傳感器可以組合地使用來提供信息有助 于預(yù)測(cè)噴射器內(nèi)的燃料壓力演變。當(dāng)該方法使用來自遠(yuǎn)離各個(gè)燃料噴射器的一個(gè)或多個(gè)傳感器的測(cè)量值，例如在該 方法的第二表達(dá)中，傳感器或多個(gè)傳感器所記錄的燃料壓力演變可由燃料噴射器、軌道壓 力控制閥、高壓燃料泵等產(chǎn)生的組合壓力波引起。因此，該方法可提供對(duì)各個(gè)壓力波的源的 測(cè)得的燃料壓力演變的影響的識(shí)別。例如，可以在不進(jìn)行燃料噴射的期間例如發(fā)動(dòng)機(jī)超限 運(yùn)轉(zhuǎn)期間，記錄傳感器輸出。這些狀況下所記錄的傳感器輸出只反映出由除燃料噴射器之 外的部件所引起的壓力波。然后這個(gè)"無噴射"輸出作為附加輸入提供給液壓模型，從而 允許對(duì)噴射器處的預(yù)測(cè)局部燃料壓力的更精確確定。在ECU中，該液壓模型可實(shí)施為算法、查詢表或其它適當(dāng)?shù)男问??？墒褂迷诎l(fā)動(dòng)機(jī) 的測(cè)試或制造期間獲得的標(biāo)定數(shù)據(jù)產(chǎn)生這些模型，或者可使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法計(jì)算這 些模型。
權(quán)利要求
一種內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器(46)，該燃料噴射器包括噴射器主體(50)；限定在該噴射器主體(50)中的燃料供給通道(66，110)，該燃料供給通道(66，110)容納著該噴射器(46)所使用的高壓燃料；以及用于測(cè)量使用時(shí)的該燃料供給通道(66，110)中的燃料壓力的壓力傳感器(64)；其中，該壓力傳感器(64)位于該噴射器主體(50)內(nèi)并且在使用時(shí)與該燃料供給通道(66，110)中的燃料隔開。
2.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其中，該燃料供給通道(66，110)至少部分地由該 噴射器主體(50)的壁(68)形成，并且該壓力傳感器(64)通過該壁(68)與該燃料供給通 道(66,110)中的燃料隔開。
3.如權(quán)利要求1或2所述的燃料噴射器，其中，該壓力傳感器(64)測(cè)量該噴射器主體 (50)所經(jīng)受的應(yīng)變，該應(yīng)變來源于使用時(shí)的該燃料供給通道(66，110)中的燃料壓力并且 與其有關(guān)。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該噴射器主體(50)形成壓力 傳感器腔(60，78)以容納該壓力傳感器(64)，該壓力傳感器腔(60，78)與該燃料供給通道 (66，110)隔開。
5.如權(quán)利要求4所述的燃料噴射器，其中，該壓力傳感器腔(60)容納著用于該噴射器 (46)的致動(dòng)器的電連接。
6.如權(quán)利要求4或5所述的燃料噴射器，其中，該噴射器主體(50)還形成致動(dòng)器腔 (58)，并且該壓力傳感器腔(60，78)與該致動(dòng)器腔(58)連通。
7.如權(quán)利要求4至6任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該壓力傳感器腔(60，78)從該噴 射器(46)的一側(cè)向內(nèi)延伸
8.如權(quán)利要求4至6任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該壓力傳感器腔(60，78)從該噴 射器(46)的一端向內(nèi)延伸。
9.如權(quán)利要求4至8任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該壓力傳感器腔(60，78)容納著 與該壓力傳感器電通信的電子模塊。
10.如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該燃料供給通道(66，110)和該 壓力傳感器(46)形成基本上相交的各自的中心縱軸線。
11.如權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該燃料供給通道(66，110)包 括具有擴(kuò)大橫截面積的部分，并且該壓力傳感器(46)與該燃料供給通道(66，110)的該部 分對(duì)齊。
12.如權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該噴射器主體(50)形成外壁 和關(guān)于該燃料供給通道(60，110)與該外壁相對(duì)的內(nèi)壁，并且其中，由該內(nèi)壁把該壓力傳感 器(64)與使用時(shí)的該燃料供給通道(60，110)中的燃料隔開。
13.如權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該壓力傳感器(64)的一面 (88)平行于該燃料供給通道(60，110)的壁延伸。
14.如權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該噴射器(46)是細(xì)長(zhǎng)的以限 定縱軸線，并且其中，該壓力傳感器(64)與基本上平行于該噴射器的該縱軸線延伸的該燃 料供給通道(66，110)的壁配合。
15.如權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該噴射器(46)是細(xì)長(zhǎng)的以限 定縱軸線，并且其中，該壓力傳感器(64)與延伸穿過該噴射器的該縱軸線的該燃料供給通 道(66,110)的壁配合。
16.如權(quán)利要求1至15任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該壓力傳感器(64)的一面 (88)鄰接限定該燃料供給通道(66，110)的壁。
17.如權(quán)利要求16所述的燃料噴射器，還包括夾緊元件(104，128)，用于使該面(88) 壓靠在該壁(68)上。
18.如權(quán)利要求17所述的燃料噴射器，其中，該噴射器主體(50)限定有端口(80)，且 該夾緊元件(104，128)是在該端口(80)內(nèi)與該噴射器主體(50)螺紋嚙合的塞子。
19.如權(quán)利要求17或18所述的燃料噴射器，其中，用于該壓力傳感器(64，82)的電連 接(102)容納在該夾緊元件(104,128)內(nèi)。
20.如權(quán)利要求17至19任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，與該壓力傳感器(64，82)電 通信的電子模塊容納在該夾緊元件(104，128)內(nèi)。
21.如權(quán)利要求1至20任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該壓力傳感器(64，82)包括具 有由磁致伸縮材料制成的磁心的磁致伸縮壓力傳感器。
22.如權(quán)利要求1至21任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該壓力傳感器(64，82)包含為 有大體I字型斷面的旋轉(zhuǎn)體的磁心。
23.如權(quán)利要求1至22任一項(xiàng)所述的燃料噴射器，其中，該壓力傳感器(64，82)包括與 該噴射器主體(50)成一體的磁心。
24.一種內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)(150)，該系統(tǒng)包括多個(gè)燃料噴射器(152)；布置成向使用時(shí)的該燃料噴射器(46，108，152)供應(yīng)燃料的蓄壓器(28)；用于測(cè)量使用時(shí)該燃料系統(tǒng)中的燃料壓力的至少一個(gè)壓力傳感器(28，64，82)；以及控制單元(34)，其布置成接收來自該至少一個(gè)壓力傳感器(28，64，82)的壓力信號(hào)以 構(gòu)造液壓行為分布圖；使用該液壓行為分布圖來預(yù)測(cè)噴射事件期間將在噴射器中占主導(dǎo)的 燃料壓力；以及向該燃料噴射器提供控制信號(hào)從而根據(jù)該預(yù)測(cè)燃料壓力在噴射事件期間控 制燃料噴射量。
25.如權(quán)利要求24所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中，該控制單元(34)包括處理器，其編程為反復(fù)對(duì)來自該至少一個(gè)壓力傳感器(28，64，82)的壓力信號(hào)采樣以 構(gòu)造該液壓行為分布圖。
26.如權(quán)利要求24或25所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中，該控制單元(34)包括存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)液壓行為模型；以及處理器，其編程為向所存儲(chǔ)的模型應(yīng)用該液壓行為分布圖從而預(yù)測(cè)噴射事件期間將該 噴射器(46，108，152)中占主導(dǎo)的燃料壓力。
27.如權(quán)利要求24至26任一項(xiàng)所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中，該至少一個(gè)壓力傳感器 (28，64，82)是位于該蓄壓器中以感測(cè)其中的燃料壓力的壓力傳感器。
28.如權(quán)利要求24至26任一項(xiàng)所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中，該多個(gè)燃料噴射器(46， 108，152)中的每一個(gè)都包括用于測(cè)量其中的燃料壓力的壓力傳感器。
29.一種用于在噴射事件期間預(yù)測(cè)燃料噴射系統(tǒng)的燃料噴射器中的燃料壓力特性的方法，該方法包括測(cè)量噴射事件之前該燃料噴射系統(tǒng)內(nèi)的燃料壓力特性；以及使用該測(cè)得的燃料壓力特性確定該噴射事件期間該燃料噴射器中的預(yù)測(cè)燃料壓力特性。
30.如權(quán)利要求29所述的預(yù)測(cè)燃料壓力特性的方法，其中，在該噴射事件之前，通過反 復(fù)詢問壓力傳感器來測(cè)量該燃料壓力特性。
31.如權(quán)利要求29或30所述的預(yù)測(cè)燃料壓力特性的方法，其中，在該燃料噴射器內(nèi)測(cè) 量該燃料壓力特性。
32.如權(quán)利要求29或30所述的預(yù)測(cè)燃料壓力特性的方法，其中，在該燃料噴射系統(tǒng)內(nèi) 在該燃料噴射器的上游位置測(cè)量該燃料壓力特性。
33.如權(quán)利要求32所述的預(yù)測(cè)燃料壓力特性的方法，其中，在該燃料噴射器上游的蓄 壓器中測(cè)量該燃料壓力特性。
34.如權(quán)利要求29至33任一項(xiàng)所述的預(yù)測(cè)燃料壓力特性的方法，其中，該方法包括把 該測(cè)得的燃料壓力特性輸入到液壓行為模型來確定該噴射事件期間該燃料噴射器中的該 預(yù)測(cè)燃料壓力特性。
35.如權(quán)利要求29至34任一項(xiàng)所述的預(yù)測(cè)燃料壓力特性的方法，其中，該測(cè)得的燃料 壓力特性包括一系列燃料壓力值。
36.如權(quán)利要求29至35任一項(xiàng)所述的預(yù)測(cè)燃料壓力特性的方法，其中，該預(yù)測(cè)燃料壓 力特性包括該噴射事件期間在該燃料噴射器中的預(yù)測(cè)平均燃料壓力。
37.如權(quán)利要求29至36任一項(xiàng)所述的預(yù)測(cè)燃料壓力特性的方法，其中，該方法包括向 該燃料噴射器提供控制信號(hào)來按照該預(yù)測(cè)燃料壓力特性控制該噴射事件期間的該燃料噴 射量。
38.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序軟件部，當(dāng)該軟件部在執(zhí)行環(huán)境中 執(zhí)行時(shí)可操作成執(zhí)行權(quán)利要求29至37的方法。
39.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，具有存儲(chǔ)在其上的如權(quán)利要求38所述的這個(gè)或每個(gè)這種計(jì)算 機(jī)程序軟件部。
40.一種修正標(biāo)稱燃料噴射需求量的方法，包括按照權(quán)利要求29至37任一項(xiàng)的方法預(yù)測(cè)燃料壓力特性；在該噴射事件期間根據(jù)該預(yù)測(cè)燃料壓力特性計(jì)算修正系數(shù)；以及對(duì)該標(biāo)稱燃料噴射需求量應(yīng)用該修正系數(shù)來補(bǔ)償該噴射事件期間燃料壓力的變化。
41.一種燃料噴射的方法，包括按照發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)確定標(biāo)稱燃料噴射需求量；以及按照權(quán)利要求40所述方法修正該標(biāo)稱燃料噴射需求量。
42.一種用于補(bǔ)償燃料壓力傳感器的輸出中的誤差的方法，該方法包括確定該燃料壓力傳感器的平均輸出；把該燃料壓力傳感器的該平均輸出與參考值作比較；以及，如果該燃料壓力傳感器的該平均輸出與該參考值之間的差值超過了第一預(yù)定閾 值，就向該燃料壓力傳感器的該輸出應(yīng)用補(bǔ)償偏差。
43.如權(quán)利要求42所述的用于補(bǔ)償燃料壓力傳感器輸出中的誤差的方法，其中，該方法包括獲取存儲(chǔ)的補(bǔ)償偏差。
44.如權(quán)利要求42或43所述的用于補(bǔ)償燃料壓力傳感器輸出中的誤差的方法，其中， 該方法還包括計(jì)算該燃料壓力傳感器的該平均輸出與該參考值之間的差值；以及把該差值應(yīng)用到該燃料壓力傳感器的該輸出作為補(bǔ)償偏差。
45.如權(quán)利要求44所述的用于補(bǔ)償燃料壓力傳感器輸出中的誤差的方法，其中，該方 法還包括存儲(chǔ)該補(bǔ)償偏差。
46.如權(quán)利要求42至45任一項(xiàng)所述的用于補(bǔ)償燃料壓力傳感器輸出中的誤差的方法， 其中，該方法還包括在應(yīng)用了該補(bǔ)償偏差之后確定該燃料傳感器的平均輸出；把該燃料壓力傳感器的該平均輸出與該參考值作比較；以及，如果該燃料壓力傳感器的該平均輸出與該參考值之間的差值超過了第二預(yù)定閾 值，就向該燃料壓力傳感器的輸出應(yīng)用另一補(bǔ)償偏差。
47.如權(quán)利要求42至46任一項(xiàng)所述的用于補(bǔ)償燃料壓力傳感器輸出中的誤差的方法， 其中，該方法包括獲取存儲(chǔ)的參考值。
48.如權(quán)利要求42至46任一項(xiàng)所述的用于補(bǔ)償燃料壓力傳感器輸出中的誤差的方法， 其中，該方法包括使用一個(gè)或多個(gè)另外的燃料壓力傳感器的平均輸出計(jì)算該參考值。
49.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序軟件部，當(dāng)該軟件部在執(zhí)行環(huán)境中 執(zhí)行時(shí)可操作成執(zhí)行權(quán)利要求42至48任一項(xiàng)所述的方法。
50.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，具有存儲(chǔ)在其上的權(quán)利要求49所述的這個(gè)或每個(gè)這種計(jì)算機(jī) 程序軟件部。
51.一種標(biāo)定如權(quán)利要求1至23任一項(xiàng)所述且具有壓力傳感器的燃料噴射器的方法， 該方法包括測(cè)量該壓力傳感器的輸出值；確定與該輸出值相對(duì)應(yīng)的該供給通道中的流體壓力；記錄下與該輸出值相對(duì)應(yīng)的流體壓力作為該噴射器的傳感器特性；以及對(duì)該傳感器特性編碼。
52.如權(quán)利要求51所述的標(biāo)定燃料噴射器的方法，還包括測(cè)量該壓力傳感器的多個(gè)輸出值；以及針對(duì)這多個(gè)輸出值中的每一個(gè)確定該供給通道中的相應(yīng)流體壓力。
53.如權(quán)利要求51或52所述的標(biāo)定燃料噴射器的方法，其中，以已知壓力向該供給通 道供應(yīng)流體。
54.如權(quán)利要求51至53任一項(xiàng)所述的標(biāo)定燃料噴射器的方法，包括以機(jī)器可讀數(shù)據(jù)的 格式對(duì)該傳感器特性編碼。
55.如權(quán)利要求54所述的標(biāo)定燃料噴射器的方法，包括把該傳感器特性編碼成條形碼。
56.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序軟件部，當(dāng)該軟件部在執(zhí)行環(huán)境中 執(zhí)行時(shí)可操作成執(zhí)行權(quán)利要求51至55任一項(xiàng)所述的方法。
57.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，具有存儲(chǔ)在其上的權(quán)利要求56所述的這個(gè)或每個(gè)這種計(jì)算機(jī)程序軟件部.
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器，該燃料噴射器包含噴射器主體、形成在該噴射器主體中的燃料供給通道和壓力傳感器，該燃料供給通道容納著噴射器所使用的高壓燃料，該壓力傳感器用于測(cè)量使用時(shí)的通道中的燃料壓力，其中，該壓力傳感器安置在噴射器主體內(nèi)并且在使用時(shí)與通道中的燃料隔開，以及一種燃料噴射方法，包括用燃料壓力測(cè)量值構(gòu)造液壓行為分布圖、使用該液壓性能分布圖預(yù)測(cè)噴射事件期間燃料噴射器中的主導(dǎo)燃料壓力，以及向燃料噴射器提供控制信號(hào)從而按照預(yù)測(cè)燃料壓力在噴射事件期間控制燃料噴射量。通過預(yù)測(cè)噴射事件期間的主導(dǎo)燃料壓力，能夠精確地控制噴射事件期間輸送的燃料。
文檔編號(hào)F02M61/16GK101815858SQ200880109924
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月7日
發(fā)明者P·丁格爾 申請(qǐng)人:德爾菲技術(shù)公司