CN103089470A - 内燃机的控制装置以及燃料喷射阀控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种燃料喷射控制装置，能精确控制燃料喷射阀的喷射量。具备用于检测内燃机的运行状态的单元、向燃料喷射阀的线圈供给励磁电流而使阀体启动并进行燃料喷射的燃料喷射阀、根据运行状态在一个循环中分多次进行燃料喷射的单元、以及用于运算供给励磁电流的高电压的恢复时间的单元，在驱动燃料喷射阀而消耗高电压之后，运算出利用高电压生成电路恢复到规定电压的时间，并且在恢复时间内驱动控制多个燃料喷射阀时，根据恢复时间对喷射定时和喷射脉冲宽度中的至少某一个进行修正。

Description

内燃机的控制装置以及燃料喷射阀控制装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的控制装置以及燃料喷射阀控制装置。

背景技术

内燃机具备燃料喷射控制装置，该燃料喷射控制装置根据运行状态进行适当的燃料喷射量的运算，使供给燃料的燃料喷射阀驱动。燃料喷射阀，通过在内置的线圈中流过能够使喷射阀开阀及保持开阀状态的电流而产生的磁力进行构成燃料喷射阀的阀体的开闭，从而进行与该开阀期间对应的燃料喷射。所喷射的燃料量主要由燃料的压力与燃料喷射阀的喷口部的气压的差压、将阀体维持为打开状态而喷射燃料的时间决定。因此，为了喷射适当量的燃料，需要根据燃料的压力设定维持燃料喷射阀的开阀的时间，并且迅速且精确地进行阀体的开闭动作。

但是，从开始向燃料喷射阀通电之后到阀体实际开阀为止，当向燃料喷射阀供给的驱动电压变化了的情况下，在阀体的打开动作中将伴有延迟的变化。上述驱动电压发生变化的原因之一有由于在一个循环中执行多次燃料喷射，因此有时在重叠状态下进行不同气缸的燃料喷射阀驱动。

一直以来以往，公知有如下方法（专利文献1）：考虑由于多个燃料喷射阀重叠，所以由燃料喷射阀的驱动电压变化引起的开阀响应延迟变化，不变更主喷射而变更副喷射侧的燃料喷射阀的驱动定时，以使多个燃料喷射阀的驱动脉冲不重叠。

另外，公知的是，在电池电源电压由于车辆所搭载的电子部件例如空调、电动窗等的动作而降低了时，将减少多次执行的燃料喷射的次数，或使多次执行的燃料喷射的间隔延长（专利文献2）。

现有技术文献

专利文献：

专利文献1：日本特开2001-207898号公报

专利文献2：日本特开2002-206446号公报

发明内容

但是，在专利文献1的情况下，由于设为多个喷射脉冲宽度不重叠，而未监视燃料喷射开阀所需的高电压状态，所以在利用高电压来驱动燃料喷射阀开阀的系统中，存在无法确保燃料喷射精度的这一目的的问题。另外，还存在如下问题：由于燃料喷射定时仅由所执行的主喷射燃料喷射脉冲宽度决定，因此即使燃料喷射量精度满足规定值，也可能对燃烧造成影响，而且未考虑分成三次以上进行燃料喷射的情况。

另一方面，在专利文献2的情况下，由于无法预测电源电压的变化，因此当执行了燃料喷射后电源电压变化的情况下，存在无法确保燃料喷射量精度的问题。另外，专利文献2的情况下，由于是需要检测电源电压的技术，且需要高速地进行检测，所以是需要检测器的高速化的技术。

本发明的目的在于，针对与内燃机的燃料喷射相关的上述那样的问题，提供一种燃料喷射控制装置，该燃料喷射控制装置在根据各种运行状态而运算、执行的对燃料喷射阀的各种要求喷射定时和驱动方法中，都能精确地控制燃料喷射量。

为达成上述目的，本发明的燃料喷射控制装置根据所述内燃机的运行状态，利用在一个循环燃烧内分为多次的燃料喷射定时对一个气缸输出燃料喷射脉冲信号，该控制装置具有如下单元：在为了对燃料喷射阀进行开阀驱动所需的不同于电池电压的高电压由于驱动燃料喷射阀而被消耗后，运算利用高电压生成电路恢复到规定电压为止的时间，并且在该恢复时间内对多个燃料喷射阀进行驱动控制的情况下，基于该恢复时间对燃料喷射定时和燃料喷射脉冲宽度中的至少某一个进行修正并控制。

若采用根据本发明，无论在多个燃料喷射阀的怎样的要求喷射定时下，都能不影响燃料性能地维持或提高燃料喷射量精度。

附图说明

图1是应用本发明的燃料喷射控制装置的内燃机的整体结构图。

图2是本发明的燃料喷射控制装置结构的一例。

图3是图2所示的燃料喷射阀的驱动电路的一例。

图4是表示本发明的燃料喷射脉冲宽度、燃料喷射阀的驱动电流的分布（profile）和燃料喷射阀内的阀体的开闭位置的一例。

图5是表示本发明的多个燃料喷射阀的驱动定时邻接时的脉冲宽度、燃料喷射阀的驱动电流的分布和燃料喷射阀内的阀体的开闭位置的一例。

图6是表示本发明的多个燃料喷射阀的驱动定时邻接时的燃料喷射阀的流量特性的一例。

图7是表示本发明的燃料喷射阀的特性与空燃比的关系的一例。

图8是表示同时进行本发明的多个燃料喷射阀的驱动定时的情况下的脉冲宽度、燃料喷射阀的驱动电流的分布和燃料喷射阀内的阀体的开闭位置的一例。

图9是本发明的多个燃料喷射阀的驱动定时的时间图的一例。

图10是本发明的高电压的恢复时间的一例。

图11是本发明的燃料喷射量修正控制的一例。

图12是本发明的燃料喷射阀控制的方框图的一例。

图13是本发明的燃料喷射阀控制的流程图的一例。

图14是本发明的燃料喷射阀控制的流程图的一例。

图15是表示本发明的燃料喷射脉冲宽度和高电压特性（highvoltage behaviour）的一例。

图16是表示切换本发明的燃料喷射阀控制的方法的一例。

图17是本发明的燃料喷射阀控制的流程图的一例。

（附图标记说明）

1：引擎；2：活塞；3：吸气阀；4：排气阀；5：燃料喷射阀；6：火花塞；7：点火线圈；8：水温传感器；9：ECU（引擎控制单元）；10：吸气管；11：排气管；12：三元催化剂；13：氧传感器；14：EGR阀；15：集流器（collector）；16：曲柄角度传感器；18：EGR通路；19：节流阀；20：AFM；21：燃烧室；22：油门踏板开度传感器；23：燃料箱；24：低压燃料泵；25：高电压燃料泵；26：燃料压力传感器；27：燃料喷射控制装置

具体实施方式

以下应用附图对本发明的内燃机和燃料喷射控制装置进行说明。图1表示本发明的内燃机及其燃料喷射控制装置的基本结构。在图中，引擎1具备活塞2、吸气阀3、排气阀4。吸气通过空气流量计（AFM）20进入节流阀19，从作为分支部的集流器15经由吸气管10、吸气阀3供给于引擎1的燃烧室21。燃料从燃料箱23由低压燃料泵24提供给内燃机，进而由高压燃料泵25提升至燃料喷射需要的压力。将燃料从燃料喷射阀5向引擎1的燃烧室21喷射供给，用点火线圈7、火花塞6进行点火。用燃料压力传感器26计测燃料的压力。燃烧后的排出气体经由排气阀4排出到排气管11。排气管11具备用于净化排出气体的三元催化剂12。ECU（引擎控制单元）9内置有燃料喷射控制装置27，输入引擎1的曲柄角度传感器16的信号、AFM20的空气量信号、用于检测排出气体中的氧浓度的氧传感器13的信号、油门踏板开度传感器22的油门踏板开度、燃料压力传感器26等的信号。ECU9根据油门踏板开度传感器22的信号运算向引擎的请求转矩，并进行怠速（idle）状态的判定等。ECU9具备根据曲柄角度传感器16的信号运算引擎转速的转速检测单元、根据从水温传感器8得到的内燃机的水温和引擎启动后经过的时间等判断三元催化剂12是否处于预热状态的单元。另外，ECU9计算引擎1所需的吸入空气量，并将与其相符的开度信号输出给节流阀19，燃料喷射控制装置27计算与吸入空气量对应的燃料量，向燃料喷射阀5输出燃料喷射信号，并向火花塞6输出点火信号。

图2是表示本发明的燃料喷射控制装置结构的一例。

模块27a中是基于内燃机的电池电源生成燃料喷射阀开阀所需的高电源电压的高电压生成电路。该高电压生成电路通过模块27d的驱动电路根据电源电压生成指令而生成期望的电源电压。模块27b中，从所述高电源电压和作为所述电池电源的低电源电压中任选一个并提供给燃料喷射阀5。从燃料喷射阀5的闭阀到开阀时，通过供给高电源电压（例如65V）而流过开阀所需的开阀电流，在维持燃料喷射阀的开阀状态的情况下，将电源电压切换为电池电压而流过保持电流。在模块27c中是与所述模块27b同样地用于在燃料喷射阀中流过驱动电流的、设置于燃料喷射阀的下游的驱动电路。所述模块27c、27b、27a由模块27d的驱动电路所驱动控制，对燃料喷射阀切换为期望的驱动电源而流过驱动电流。该模块27d的驱动期间（向燃料喷射阀的通电时间）和驱动电源电压值、驱动电流值由通过模块9a和9b计算出的指令来控制。

由上所述，恰当地进行对内燃机燃烧所需的燃料喷射阀的驱动控制和对燃料喷射量进行控制。

图3是表示图2所示的燃料喷射阀的驱动电路的一例。

如所述图2中说明的那样，在燃料喷射阀的上游，从图中的高电压生成电路经由用于防止电流逆流的二极管，使用图中的TR_Hivboost电路向燃料喷射阀5供给高电压，该高电压用于流过为使燃料喷射阀开阀所需的高电流（所述开阀电流）。另一方面，使燃料喷射阀开阀驱动后，与所述高电压同样地，从用于流过低电流（所述保持电流）的低压电源供给电路经由用于防止电流逆流的二极管，使用图中的TR_Hivb电路向燃料喷射阀5供给电源，该低电流是为了维持（保持）燃料喷射阀开阀状态所需的电流。此处，高电压生成电路为通常公知的DC-DC转换器等结构即可，其结构与本发明无直接关系，因此无需详细说明。同样地，低压为内燃机的电池电源本身即可，同样无需详细说明。接着，在燃料喷射阀5的下游，将驱动电路TR_Low设为接通（ON），从而在燃料喷射阀中流过所述上游供给的电流，利用位于其下游的旁路电阻检测流过燃料喷射阀5的电流，由此进行下述期望的燃料喷射阀电流控制。

图4是表示本发明的燃料喷射脉冲宽度、燃料喷射阀的驱动电流分布和燃料喷射阀内的阀体的开闭位置的一例。

图中上段的燃料喷射阀驱动脉冲信号TI为基于由上述图2的模块9a计算出的运算值而产生的脉冲信号。

图中的中段和下段用两个燃料喷射阀驱动分布（profile）来表示通过所述图2和图3所示的燃料喷射阀驱动电路，根据所述燃料喷射阀驱动脉冲信号TI而流过燃料喷射阀的驱动电流和燃料喷射阀阀体的开闭位置。

如果所述驱动IC27d接收到图中上段的所述TI信号，则在驱动脉冲TI信号上升时，驱动IC27d将图3所示的驱动电路TR_Hivboost、TR_Low同时设为接通，如图4中段所示，供给燃料喷射阀的迅速开阀所需的开阀电流Ip。如图3所示地，从高电压电源生成电路向燃料喷射阀施加高电压而供给开阀电流。此时，如作为图中的高电压值所示出的那样，高电压值降低与作为燃料喷射阀的开阀电流而消耗的能量相应的量，之后，耗费规定时间进行控制，以利用所述高电压生成电路恢复成所期望的高电压。

接着，如果流过燃料喷射阀的电流达到所述Ip，则驱动IC27d将驱动电路TR_Hivboost设为断开（OFF）。开阀电流Ip例如为11A。

在达到所述开阀电流Ip之后，如果通过将驱动电路TR_Hivboost设为断开而使流过燃料喷射阀的电流值接近能维持燃料喷射阀的开阀的第1目标值Ih1，则驱动IC27d将驱动电路TR_Hivb设为接通，从低压源向燃料喷射阀通电。将驱动电路TR_Hivb设为接通、断开，以将电流值保持为能维持开阀的程度的第1目标值Ih1。例如，第1目标值Ih1为5A。在接收到所述TI信号后，在经过规定时间时，使驱动电路TR_Hivb接通、断开，以将电流值保持为能维持开阀的程度的第2目标值Ih2。例如，第2目标值Ih2为3A。之后，与驱动脉冲TI的信号的下降沿同时地，使驱动电路TR_Hivboost、TR_Hivb、TR_Low全部断开，从而停止向燃料喷射阀供给电流。

对于燃料喷射阀的开、闭阀，根据起因于燃料喷射控制装置27内部的电路、到燃料喷射阀5为止的电线束（harness）的电流响应延迟、所产生的磁力或阀体的响应延迟，在开阀时，在响应延迟时间Td-OP后，燃料喷射阀的阀体完全移动到开阀位置，在闭阀时，在响应延迟时间Td-CLl后，燃料喷射阀的阀体完全移动到闭阀位置。

图5是表示本发明的多个燃料喷射阀的驱动定时邻接时的脉冲宽度、燃料喷射阀的驱动电流的分布和燃料喷射阀内的阀体的开闭位置的一例。

图中各虚线所表示的特性是所述图4中说明的燃料喷射阀的驱动电流的分布和燃料喷射阀内的阀体的开闭位置的基本特性。与此相对，在一个气缸中进行多次燃料喷射的情况下，如图中所示那样，进行在不同气缸中的燃料喷射阀的驱动定时邻接的控制。此处，已知以内燃机的怠速稳定性、催化剂的快速活性化或降低由排气排出的灰尘（PM）等为目的而进行在一个气缸中进行多次燃料喷射的控制的情况，在此无需进行详细说明。

这样，在多个燃料喷射阀的驱动定时邻接的情况下，由于设为多个燃料喷射阀驱动而消耗用于所述燃料喷射阀的迅速开阀的从高电压供给电路供给的高电压源，因此，相对于驱动一个燃料喷射阀的情况，电源电压大幅降低。其结果，图中中段所示的先开始喷射的m气缸的燃料喷射阀的开阀电流，从n气缸燃料喷射阀驱动开始的时刻起增长变缓，相对于虚线所示的单独的燃料喷射阀驱动，成为不同的动作。对于后续的n气缸燃料阀的开阀电流的特性，同样地，在基于所述高电压的驱动期间与m气缸燃料喷射阀重叠的期间以及之后达到所述开阀电流Ip为止，高电压降低，因此成为与虚线所示的单独的燃料喷射阀驱动不同的动作。其结果，图中下段所示的mn气缸各自的燃料喷射阀的响应延迟时间Td－OP，比所述图4说明的时间更延迟（长时间）。该响应延迟时间Td－OP根据多个燃料喷射阀的喷射定时的邻接程度而有所不同，应用图7在下文进行叙述。

图6是表示本发明的多个燃料喷射阀的驱动定时邻接时的燃料喷射阀的流量特性的一例。

图中的点划线所示的燃料喷射阀的流量特性是所述图4所示的其他气缸的燃料喷射阀不邻接的单独驱动时的流量特性。除了该特性以外，用实线表示的m气缸喷射特性和n气缸喷射特性表示所述图5所示的多个燃料喷射阀驱动定时邻接时的m气缸和n气缸燃料喷射阀的各自的流量特性。如前所述，由于燃料喷射阀的开阀延迟时间Td－OP发生变化，所以针对喷射脉冲宽度的燃料喷射流量特性变化。例如，在规定的内燃机的运行状态下的要求喷射脉冲宽度A（图中）的情况下，相对与所述单独燃料喷射特性时燃料喷射量为Qbase，m气缸喷射特性和n气缸喷射特性分别为Qm、Qn，比同一喷射脉冲宽度下的喷射量Qbase更少地喷射燃料。对于该特性，由于燃料喷射阀的开阀响应不同，因此燃料喷射特性的斜率（此处，斜率表示Δ喷射流量/Δ喷射脉冲宽度的关系）不变，基本在图中横轴即喷射脉冲宽度方向上移动。

图7是表示本发明的多个燃料喷射阀的驱动定时邻接的情况下的燃料喷射阀的流量特性和内燃机的空燃比的关系的一例。

如所述图5和图6所示，在图7中对由于多个燃料喷射阀驱动定时而影响燃料喷射阀的流量特性的关系图进行说明。图中中央部所示的同时开始喷射是指将进行多个不同的气缸的燃料喷射阀驱动定时设为同时的情况下的位置。如上所述，图中下段所示的燃料喷射流量根据横轴所示的多个燃料喷射阀（m气缸、n气缸）的喷射开始间隔而变化。此处，与所述同时喷射定时相比在图中所示的右侧的一方燃料喷射流量降低，这是由于在先开始进行燃料喷射的气缸的燃料喷射阀的驱动而所述高电压的值降低到规定值的状态下开始后续的燃料喷射阀的驱动，因此高电压进一步降低，从而后续的燃料喷射阀的流量特性降低所导致的。该关系是由所述图6所示的燃料喷射阀的流量特性的关系所示的斜率。接着，图中上段所示的空燃比是基于所述燃料喷射流量特性的内燃机的空燃比特性。这样，根据多个气缸的喷射定时的相对位置关系，内燃机的空燃比控制精度变化，燃烧喷射流量将影响尾气排放，运行性能。

由此，用于进行稳定的燃料喷射控制的燃料喷射修正控制，需要根据多个气缸的燃料喷射驱动开始定时的相对位置关系，在先进行燃料喷射的燃料喷射阀和后续进行燃料喷射的燃料喷射阀中以各自不同的值来实施，需要进行非常复杂的控制。

图8是表示将本发明的多个燃料喷射阀的驱动定时设为同时的情况下的脉冲宽度、燃料喷射阀的驱动电流分布和燃料喷射阀内的阀体的开闭位置的一例。

本图8的整体结构与所述图5所示的结构相同，省略各自的说明。

如图8所示，在同时驱动多个气缸的燃料喷射阀的情况下，就不需要如所述图7所示地根据多个气缸的燃料喷射驱动开始定时的相对位置关系进行在先行/后续中不同的复杂的燃料喷射量修正控制。因此，在要求了多个气缸的燃料喷射驱动开始定时的相对位置关系在规定值以内（此处，规定值以内是指所述图7所示的燃料喷射流量特性变化的范围）邻接时，如图中上段箭头和虚线所示，只要通过变更要求燃料喷射驱动定时而设为与其他的邻接燃料喷射驱动开始定时同时即可。通过这样地同时喷射，就不需要进行前述的复杂的燃料喷射流量修正控制，能用简单的方法进行燃料喷射流量修正控制。另外，为了方便起见，在图8中记述的是将先进行燃料喷射的气缸的燃料喷射驱动定时设为与后续的气缸的燃料喷射驱动定时相同，但是针对邻接气缸各自的燃料喷射变更相对内燃机的燃烧具有鲁棒性的一方的燃料喷射驱动定时。例如，在不同气缸的吸气行程中的燃料喷射和压缩行程的燃料喷射的情况下，进行变更进行吸气行程中的燃料喷射的气缸的燃料喷射定时，从而与压缩气缸的燃料喷射侧相吻合的控制即可。

图9是表示将本发明的多个燃料喷射阀的驱动定时设为相同的情况下的时间图的一例。

在图中左侧所示的A模式是燃料喷射阀驱动开始定时比较分离的情况。另一方面，图中右侧所示的B模式是在前述的多个气缸的要求燃料喷射驱动定时邻接的情况下将多个气缸的燃料喷射阀驱动开始定时设为同时的时间图。作为判断多个不同气缸的燃料喷射定时是否邻接的方法，只要比较距离图中所示的用于进行燃料喷射定时控制的角度基准位置的角度ITANGH和AITNGS的值就可以。例如，根据对作为两者的差的绝对值而计算出|ATANGH-ATNGS|的值（角度）进行时间换算求得的值进行判断即可。此处，关于该时间换算，通过所述高电压恢复电路所产生的高电压恢复到所期望的值的因子不是由内燃机的角度而是由时间决定的，因此通过时间换算就能进行正确的判定。另外，对燃料喷射驱动定时的相对角度进行时间换算的方法，采用通常公知的方法（角度=一定值×内燃机的转速×时间）或利用表格进行运算即可。

这样，通过|ATANGH-ATNGS|的时间换算值来修正燃料喷射阀驱动定时，由此不用复杂的燃料喷射流量修正控制就能实现稳定的燃料喷射流量控制（此处，关于本发明的燃料喷射流量修正控制方法在下文中进行叙述）。

图10是表示将本发明的燃料喷射阀开阀所需的由高电压生成电路生成的高电压的恢复时间的一例的图。

在图10中，示出由于燃料喷射阀驱动被消耗而降低的高电压电源通过所述高电压生成电路恢复到所期望的高电压值（例如65V）的时间的关系图。该恢复时间根据作为用于生成高电压的电源的电池电压、和提供给消耗高电压的燃料喷射阀的所述开阀电流Ip不同而成为不同的时间。示出电池电压越低或开阀电流Ip越高，该高电压恢复时间就变得越长的倾向。因此，基于所述图9所示的所述高电压恢复电路的高电压恢复到所期望的值的时间，至少使用电池电压和提供给消耗电压的燃料喷射阀的所述开阀电流Ip中的某一个或两者的参数来计算即可。

图11是表示本发明的燃料喷射量修正控制的一例的图。

如所述图7所示，燃料喷射流量根据多个燃料喷射阀驱动定时而变化的这一情况是由于燃料喷射阀的开阀响应时间变化而产生的，因此基于燃料喷射阀驱动脉冲宽度的燃料喷射量修正控制通过修正燃料喷射阀控制中的无效脉冲宽度（此处，作为燃料喷射阀的控制方法，已知计算并控制有效脉冲宽度+无效脉冲宽度的方法，无需对无效脉冲宽度作详细说明）的值，就能精确地进行燃料喷射量控制。本图示出设为规定的燃料压力时的该无效脉冲宽度的修正的特性。由此，需要根据多个气缸中的燃料喷射阀驱动定时的相对位置关系，用各自不同的值来修正先进行燃料喷射的燃料喷射阀和后续进行燃料喷射的燃料喷射阀的燃料喷射修正量，需要进行如前述那样非常复杂的燃料喷射量修正控制。但是，如所述图8所示那样，通过进行将多个气缸的燃料喷射阀驱动定时设为同时的控制，就能限定为图中所示的喷射同时开始点，就能实现简单而精确的燃料喷射量控制。此处，为了方便起见，图中将内燃机的燃料压力示出为一定，但通过根据内燃机的燃料压力来修正该燃料喷射量，即使处在与内燃机的运行状态相对应的不同的燃料压力状态下，也能精确地进行燃料喷射量控制。

图12是表示本发明的燃料喷射阀控制的方框图的一例的图。

在模块1201中，根据内燃机的运行状态以及内燃机的燃料压力等计算要求燃料喷射定时（所述的ITANGH和ITANGS）。在模块1202中，判定所述图9所示的不同的多个气缸的燃料喷射阀的驱动定时是否邻接，并在判定其为该邻接时，如前述那样，在模块1203中对具有燃料鲁棒性的一方的燃料喷射定时进行修正，使不同气缸的燃料喷射驱动定时相同（ITANGH=ITAGNS），从而对燃料喷射阀进行驱动控制。

接着，在模块1204中，根据内燃机的运行状态和内燃机的燃料压力等运算燃料喷射阀的有效喷射脉冲宽度。在模块1205中，根据所述模块1202中求得的是否邻接的结果，运算并选择燃料喷射阀的无效脉冲宽度，与所述模块1204中计算出的有效脉冲宽度相加而作为燃料喷射阀的驱动脉冲宽度输出。这样，由于不同的气缸的燃料喷射阀驱动定时邻接，所以通过针对燃料喷射流量特性变化这一情形进行简单的控制构成，就能实现很精确的燃料喷射阀控制。

图13是表示本发明的燃料喷射阀控制的流程图的一例的图。

在模块1301中，求出内燃机的运行状态，在模块1302中基于所述内燃机的运行状态计算燃料喷射阀驱动定时ITANGH、ITANGS。在模块1303中，运算所述图10所示的用于驱动燃料喷射阀的高电压的恢复时间。在模块1304中，根据由所述模块1303计算出的高电压的恢复时间，进行不同的气缸的燃料喷射驱动开始定时的邻接判定，在判定为邻接的情况下，利用模块1305进行修正，以将不同气缸的燃料喷射驱动开始定时设为同时。此处，关于进行同时喷射时所修正的一侧（相对要求值进行变更的一侧），对具有燃料鲁棒性的一方进行修正。或者，以各自规定的比例（例如，设为ITANGH和ITANGS的要求计算值的中间值而进行同时喷射等，根据内燃机的燃烧来设定即可）对两者的要求喷射进行计算、修正即可。

接着，在模块1306中，如所述图11和图12所示，计算伴随进行同时燃料喷射而产生的燃料喷射阀的无效脉冲宽度，并选择该运算值。在模块1307中，根据由所述模块1304修正了的燃料喷射驱动定时和在所述模块1306中计算出的燃料喷射阀的无效脉冲宽度修正，输出燃料喷射脉冲，从而进行驱动控制。

图14是表示本发明的燃料喷射阀控制的流程图的一例的图。

此处，表示利用所述图13所示的方法对燃料喷射驱动定时进行变更，从而应对内燃机的燃烧从鲁棒性范围内偏离时的控制方法，示出所述图7中需要的复杂的控制、和前述的本发明的具体的控制流程。

模块1301到模块1302与所述图13相同，省略其说明。在模块1401中，计算在多个不同的气缸中消耗使燃料喷射阀开阀的高电压的期间的重叠时间（overlap）。在模块1402中，针对每个气缸计算在与所述重叠时间邻接的不同气缸的燃料喷射驱动定时下，先进行燃料喷射的燃料喷射阀和后续进行燃料喷射的燃料喷射阀各自的无效脉冲宽度。此处，对于各自的无效脉冲宽度修正，如所述图11所示。接着，在模块1307中，加上通过所述模块1402计算出的针对各个燃料喷射阀而不同的无效脉冲宽度修正值，输出燃料喷射阀脉冲，从而进行驱动控制。

这样，即使在无法根据内燃机的燃烧要求进行燃料喷射定时的变更的情况下，也能实现很精确的燃料喷射量控制。

以上，对在不同气缸的要求燃料喷射驱动开始定时分别邻接的情况下，根据使燃料喷射阀开阀的高电压值状态来修正燃料喷射驱动开始定时和修正燃料喷射阀的无效脉冲宽度从而进行精确的燃料喷射流量控制方法进行了说明，接着示出如下方法：不进行燃料喷射阀的无效脉冲宽度的修正，在不同气缸的要求燃料喷射驱动开始定时分别邻接的情况下，也能进行很精确的燃料喷射流量控制。

图15是表示本发明的燃料喷射脉冲宽度和用于对燃料喷射阀开阀驱动的高电压特性的一例。

图中左侧表示简化示出在所述图5中详细说明的不同气缸的要求燃料喷射驱动开始定时分别邻接时的燃料喷射阀的驱动脉冲信号和高电压值的变化，由此，如前所述，燃料喷射阀的燃料喷射流量特性变化。在该情况下，如图中右侧所示，通过使不同的燃料喷射阀的驱动定时相隔高电压的恢复时间间隔，就能使燃料喷射阀的燃料流量特性不变化地进行燃料喷射。此处，所述高电压的恢复时间间隔如所述图10所示，为了能确保相当于该恢复时间的间隔，只要针对图中用虚线所示的要求燃料喷射驱动开始定时，仅箭头那样地修正燃料喷射阀的驱动开始定时即可。此处，在该燃料喷射阀的驱动开始定时修正方法中，如所述图13所示地进行修正的一侧（对要求值进行变更的一侧）是对具有燃料鲁棒性的一方进行修正。或者，以确保与恢复时间相当的间隔的方式，以各自规定的比例{例如，对ITANGH和ITANGS的要求计算值乘以规定的比例（或进行加减运算），根据内燃机的燃烧来设定即可}来计算、修正两方的要求喷射即可。

此处，对于不同气缸的燃料喷射阀驱动，需要确保该高电压的恢复时间的间隔，例如，即使在不同气缸的燃料喷射阀驱动脉冲信号重叠的情况下，只要能确保所述高电压的恢复时间的间隔就没有问题。这是因为所述燃料喷射阀的驱动电流Ih1和Ih2是从容量较大的电池电源供给的，所以即使燃料喷射阀驱动脉冲信号重叠，也能充分地提供驱动电流（Ih1、Ih2）的缘故，没有必要根据燃料喷射阀的驱动脉冲信号来修正燃料喷射阀驱动定时。

图16是表示切换本发明的不同气缸的燃料喷射驱动定时邻接时的燃料喷射阀控制的方法的一例。

在不同气缸的要求燃料喷射驱动定时邻接的情况下，图中的实线表示通过所述图13修正进行同时燃料喷射时的燃料喷射驱动定时的情况下的修正变化量。需要从与所述高电压的恢复时间重合的范围内开始修正燃料喷射驱动定时且燃料喷射驱动定时修正为最大，在要求燃料喷射驱动定时相同的位置该修正量为0。

在图中，通过对先进行燃料喷射的气缸和后续进行燃料喷射的气缸中的某一个进行燃料喷射驱动定时修正，如图中所示，以要求燃料喷射驱动定时相同的地点为中心，燃料喷射驱动定时修正量呈线对称。这样，在由于进行燃料喷射驱动定时的修正而对内燃机的燃烧造成影响的情况下，表现为图中所示的区域A、B、C。区域B为即使进行燃料喷射驱动定时修正，但由于修正量较少所以设为对内燃机的燃烧无影响的区域，剩下的区域A、C为燃料喷射驱动定时修正量大、对内燃机的燃烧造成影响的区域。

另一方面，图中的虚线表示通过如所述图15所示地对燃料喷射驱动定时进行修正（避开高电压恢复时间）时的修正变化量。这与图中的实线所示的修正量不同，从与所述高电压的恢复时间重合的范围内开始在要求燃料喷射驱动定时相同的地点为最大，与上述同样地，燃料喷射驱动定时修正量呈线对称。

这样，在由于修正燃料喷射驱动定时而对内燃机的燃烧状态造成影响的情况下，通过选择实线所示的修正方法（图13所示的方法）和虚线所示的修正方法（图15所示的方法），就能实现内燃机的稳定的燃烧状态。

即使在不论采用该任一种方法对要求燃料喷射驱动定时进行修正、变更都不对内燃机的燃烧状态造成影响的情况下，进行任意一种控制方法即可。

图17是表示本发明的燃料喷射阀控制流程图的一例的图。

关于模块1301到模块1307，如所述图13所示，由于说明重复而省略。在模块1701中，判定不同气缸的要求燃料喷射驱动定时的差是否在规定值AA以内，在判定为规定值以上时，在模块1702中根据由所述模块1303求出的高电压恢复时间来变更不同气缸的燃料喷射驱动开始定时，以能确保恢复到规定的高电压值的时间。关于该方法，如所述图15所说明的那样。在不同气缸的要求燃料喷射驱动定时的差在规定值AA以内时，在模块1701中进行如所述图13所示的控制方法。

以上对本发明的燃料喷射控制方法进行了详述，但根据本发明，执行根据内燃机的运行状态求出的不同气缸的要求燃料喷射阀驱动定时时，能很精确地控制燃料喷射量，其结果，通过提供内燃机的稳定的空燃比控制而能避免内燃机的废气排放和运行性劣化。

Claims (11)

1.一种燃料喷射阀控制装置，其特征在于，

具有生成电池电压的电池电源以及用于生成比所述电池电压高的高电压的高电压生成电路，通过该高电压向燃料喷射阀作为驱动电流而供给开阀电流Ip，通过该电池电压向所述燃料喷射阀作为驱动电流而供给保持电流Ih，

在利用在一个循环燃烧内分为多次的燃料喷射定时对一个气缸输出燃料喷射脉冲信号的燃料喷射阀控制装置中，

计算在所述高电压由于驱动所述燃料喷射阀而被消耗并降低后，利用所述高电压生成电路恢复到规定电压为止的时间，并且在该恢复时间内其他的燃料喷射阀要求了驱动控制的情况下，基于该恢复时间修正燃料喷射定时和燃料喷射脉冲宽度中的至少某一个而进行控制。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射阀控制装置，其特征在于，

计算计算所述高电压的恢复时间的单元，根据电池电压和所述燃料喷射阀的开阀电流Ip中的某一个或两个的值求出所述高电压的恢复时间。

3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射阀控制装置，其特征在于，

修正所述燃料喷射定时的单元，使不同气缸的燃料喷射定时相同。

4.根据权利要求3所述的燃料喷射阀控制装置，其特征在于，

使所述不同气缸的燃料喷射定时相同的单元，对即使变更该燃料喷射定时也对内燃机的燃烧影响少的某一个气缸进行修正变更，或者针对不同的要求喷射定时，根据所述内燃机的运行状态以规定的比例对各个气缸的要求喷射定时进行修正。

5.根据权利要求1所述的燃料喷射阀控制装置，其特征在于，

对所述燃料喷射定时进行修正的单元，以在所述恢复时间内多个燃料喷射阀不开始开阀的方式进行修正。

6.根据权利要求1所述的燃料喷射阀控制装置，其特征在于，

根据所述高电压的恢复时间和所述不同气缸的燃料喷射定时，从所述权利要求3和所述权利要求5的不同的喷射定时修正方法中选择某一个进行修正。

7.根据权利要求5所述的燃料喷射阀控制装置，其特征在于，

对所述燃料喷射定时进行修正的单元，对即使变更该燃料喷射定时也对内燃机的燃烧影响少的某一个气缸进行修正变更，或者针对不同的要求喷射定时，根据所述内燃机的运行状态以规定的比例对各个气缸的要求喷射定时进行修正。

8.根据权利要求1或权利要求3所述的燃料喷射阀控制装置，其特征在于，

所述燃料喷射脉冲宽度的修正单元，根据在所述不同气缸中是否执行同时喷射来变更修正值。

9.一种内燃机的控制装置，其特征在于，具备:

通过向燃料喷射阀的线圈供给励磁电流而使阀体启动，直接在内燃机的气缸内进行燃料喷射的燃料喷射阀，

具有生成电池电压的电池电源以及用于生成比所述电池电压高的高电压的高电压生成电路，且通过该高电压向所述燃料喷射阀作为驱动电流而供给开阀电流Ip，通过该电池电压向所述燃料喷射阀作为驱动电流而供给保持电流Ih的单元，

检测向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力的燃压传感器，

检测具有多个气缸的内燃机的运行状态的单元，以及

根据所述内燃机的运行状态，利用在一个循环燃烧内分为多次的燃料喷射定时对一个气缸输出燃料喷射脉冲信号的燃料喷射阀控制装置，

在所述燃料喷射阀控制装置中，根据所述分为多次的燃料喷射定时，修正燃料喷射脉冲宽度而进行控制。

10.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

对所述燃料喷射脉冲宽度进行修正的单元，根据不同气缸的燃料喷射定时的开始时间的差和所述内燃机的燃料压力进行计算。

11.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

对所述燃料喷射脉冲宽度进行修正的单元，针对先进行燃料喷射的气缸的燃料喷射阀和后续进行燃料喷射的气缸的燃料喷射阀，以不同的修正量进行修正。

Images