[发明专利]燃料状态感测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料状态感测装置，其感测空气到燃料中的混入状态。

背景技术

关于用于内燃发动机中的燃烧的燃料的燃料供给，已知一种燃料供给系统，其利用高压泵将燃料箱中的燃料供给到共轨(蓄压器)并且执行蓄积在共轨中的燃料到相应气缸的喷射器的分配供给，由此从喷射器喷射燃料(参见专利文献1：JP-A-2009-74535)。

如果从燃料箱延伸到喷射器的燃料供给路线例如因为设置在燃料供给路线中的过滤器阻塞而稍微受阻，那么存在空气混入已经经过缩窄部分的燃料中的情况，燃料供给路线在所述缩窄部分处稍微受阻。所认为的是，因为包含在燃料中的空气成分在所述空气成分经过缩窄部分(阻塞部分)时沉淀(deposits)，因此出现空气的所述混入。还认为的是，当例如为开裂的损坏存在于构成燃料供给路线的管道中时引起空气的所述混入，并且空气混入通过所述损坏部分的燃料中。如果出现空气的这种沉淀和混入并且混入燃料中的空气量增大，那么会出现问题，例如实际燃料喷射量与目标燃料喷射量相比极度减小。

然而，目前，没有感测空气混入量或相对燃料的空气混入比率的手段。因此，难以检测燃料喷射量的可控性的恶化。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种燃料状态感测装置，其感测空气到燃料中的混入状态。

根据本发明的第一示例方面，燃料状态感测装置运用于通过喷射孔喷射从燃料泵供给的燃料的喷射器。燃料状态感测装置具有用于感测存在于燃料通道中的燃料的体积弹性模量的体积弹性模量感测部件，所述燃料通道从燃料泵的排出口延伸到喷射孔。所述燃料状态感测装置具有用于感测燃料温度的燃料温度感测部件。所述燃料状态感测装置具有空气混入状态计算部件，所述空气混入状态计算部件用于基于感测的体积弹性模量和感测的燃料温度计算混入燃料中的空气的量或比率以作为空气混入量或空气混入比率。

本发明的发明人发现空气混入量或空气混入比率可以作为存在于燃料通道中的燃料的体积弹性模量和燃料温度的函数被计算，所述燃料通道从燃料泵的排出口延伸到喷射孔。根据本发明的以上所述方面，提供了体积弹性模量感测部件和燃料温度感测部件。空气混入量或相对燃料的空气混入比率基于感测的体积弹性模量和感测的燃料温度被计算。因此，可以实现空气混入状态的计算。

以上所述的体积弹性模量K是在燃料的压力和体积变化的情况下满足关系表达式：ΔP＝K·ΔV/V的系数K。在所述关系表达式中，K表示体积弹性模量，ΔP是伴随燃料体积变化的压力变化量，V是从燃料泵的排出口延伸到喷射孔的燃料通道的容积，并且ΔV是燃料通道的容积变化量。

根据本发明的第二示例方面，体积弹性模量感测部件包括用于计算随着单次喷射发生的燃料压力减小量(等于ΔP)的燃料压力减小量计算部件，以及用于计算单次喷射的喷射量(等于ΔV)的喷射量计算部件。体积弹性模量感测部件基于计算的减小量(ΔP)和计算的喷射量(ΔV)计算体积弹性模量(K)。

集中关注以上提及的关系表达式：ΔP＝K·ΔV/V的建立，发明人使本发明包括通过计算喷射量(容积变化量ΔV)和燃料压力减小量(压力变化量ΔP)基于以上所描述的关系表达式计算体积弹性模量(K)。因此，用于计算空气混入量或空气混入比率的体积弹性模量可以被容易地计算。

根据本发明的第三示例方面，燃料状态感测装置还具有安装到喷射器上以用于感测燃料压力的燃料压力传感器。燃料压力减小量计算部件基于在喷射开始之前利用燃料压力传感器感测的燃料压力与在喷射结束之后利用燃料压力传感器感测的燃料压力之间的压力差计算减小量。喷射量计算部件基于利用燃料压力传感器感测的感测压力的波动波形计算喷射量。

安装到喷射器上的燃料压力传感器可以感测在接近喷射孔处的燃料压力。因此，可以获得随着燃料喷射发生的燃料压力的波动波形。获得的波动波形的面积(参见图2的部分(b)中的阴影面积)等于喷射量ΔV。喷射开始之前利用燃料压力传感器感测的燃料压力与喷射结束之后利用燃料压力传感器感测的燃料压力之间的压力差等于减小量ΔP。因此，根据本发明的以上所述方面，用于计算体积弹性模量K的喷射量ΔV和减小量ΔP可以被容易地计算。

根据本发明的第四示例方面，燃料温度感测部件是安装到喷射器上以用于感测燃料温度的燃料温度传感器。