CN104395591A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够使燃料喷射阀开阀时的动作稳定并且能够减少燃料喷射阀的燃料喷射量误差的内燃机的控制装置。内燃机的控制装置(200)具有求出预先设定的基准电压(403)与高电压检测单元(402)检测出的实际高电压的差的高电压差检测单元(404)，和预先存储有驱动电流检测单元(408)检测出的实际驱动电流的设备间差异量的驱动电流差存储单元(406)，并且具有基于高电压差检测单元或驱动电流差存储单元中的至少一个的结果，对于对燃料喷射阀(105)进行驱动的驱动电流的目标值或驱动时间的目标值中的至少一个进行修正的驱动控制值修正单元(409)，基于检测出的高电压的误差或驱动燃料喷射阀的电流误差中的至少一个检测结果，对燃料喷射阀的目标控制值进行修正。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及对缸内直接喷射燃料的缸内直喷式内燃机的控制装置，例如，涉及驱动燃料喷射阀的控制装置。
背景技术
已知现有的内燃机控制装置，在内燃机的该燃烧室中的一个燃烧循环中，从具有电磁驱动的燃料喷射阀的燃料喷射控制装置对燃烧室在规定的时刻进行燃料喷射，而关于稳定地控制燃料喷射阀内具有的阀体的动作的技术，已有多种技术进行了申请。例如，记载有为了使燃料喷射阀内具有的阀体开闭阀时的冲击力成为最小限度而断续地供给驱动电压的技术(例如，参考专利文献1)。
此外，在缸内直喷式内燃机的燃料喷射控制装置中，关于燃料喷射阀的驱动电压，一般对燃料喷射阀供给基于蓄电池电压升压至规定电压的高电压。其目的在于，燃料喷射阀内具有的阀体被高燃压压向闭阀方向，通过施加高电压，使燃料喷射阀的阀体迅速地打开。
此外，在专利文献1的技术中，记载了使进行燃料喷射阀的驱动时的电压供给通过时间控制进行，而在缸内直喷式内燃机的燃料喷射控制装置中，检测燃料喷射阀的驱动电流，基于其进行控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2002-514281号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，可能因使蓄电池电压升压的电路和燃料喷射阀的驱动电路等的设备间差异等而发生在实际的驱动电流中产生误差的情况，或因检测驱动电流的电路误差而在成为控制目标的目标驱动电流与控制装置检测出的实际驱动电流之间产生偏差。
此外，在一个燃烧循环中进行多次喷射即进行所谓多段喷射的情况下，根据该气缸的喷射间隔(interval)(从第一喷射至第二喷射、第二喷射至第三喷射等的喷射间隔)和当前的喷射气缸与下一个喷射气缸的喷射时刻的关系，全体的喷射间隔邻接，在从升压电路供给的高电压未达到目标高电压的状态下进行下一次喷射的可能性较高。因此，燃料喷射阀的阀体动作每次都成为不同的状态，由此可能产生燃料喷射量的误差。
本发明是鉴于这样的问题而完成的，目的在于提供一种内燃机的控制装置，其能够使因燃料喷射阀的驱动电路等的设备间差异等引起的燃料喷射阀开阀时的动作稳定，减少燃料喷射阀的燃料喷射量误差。
用于解决课题的技术方案
为了达成上述目的，本发明的内燃机的控制装置包括：蓄电池，其对内燃机供给蓄电池电压；燃料喷射阀，其对燃烧室直接喷射燃料；高电压生成单元，其使上述蓄电池电压升压至目标高电压，生成所希望的高电压；高电压检测单元，其检测上述高电压生成单元生成的实际高电压；燃料喷射阀驱动单元，其在所期望的时刻对上述燃料喷射阀供给上述高电压检测单元检测出的实际高电压和上述蓄电池电压中的任一者，驱动所述燃料喷射阀；和驱动电流检测单元，其检测所述燃料喷射阀的驱动电流，其中，上述控制装置具有求出预先设定的基准电压与上述高电压检测单元检测出的实际高电压的差的高电压差检测单元和预先存储上述驱动电流检测单元检测出的实际驱动电流的设备间差异量的驱动电流差存储单元，并且上述控制装置具有基于上述高电压差检测单元或上述驱动电流差存储单元中的至少一个的结果，对于对上述燃料喷射阀进行驱动的驱动电流的目标值或驱动时间的目标值的至少一个进行修正的驱动控制值修正单元。
发明的效果
根据本发明，即使产生驱动燃料喷射阀的电路的设备间差异或对燃料喷射阀供给的高电压产生误差，也能够稳定地控制燃料喷射阀具有的阀体的动作，能够减少燃料喷射阀的燃料喷射量的误差。
附图说明
图1是使用本发明的内燃机的控制装置的内燃机系统的整体结构图。
图2是图1的燃料喷射阀控制装置的结构图。
图3是图2的燃料喷射阀驱动单元的结构图。
图4是表示图2的控制部的结构的框图。
图5是表示高电压生成单元的修正方法的一例的时序图1。
图6是表示高电压生成单元的修正方法的其他例子的时序图2。
图7是表示驱动电流修正方法的一例的框图。
图8是驱动电流修正方法的一例的时序图。
图9是驱动电流修正方法的流程图。
图10是与现有的燃料喷射阀驱动相关的时序图1。
图11是与现有的燃料喷射阀驱动相关的时序图2。
图12是与现有的燃料喷射阀驱动相关的时序图3。
图13是与现有的燃料喷射阀驱动相关的时序图4。
图14是与本发明的高电压误差修正相关的流程图。
图15是与本发明的燃料喷射阀的驱动相关的时序图。
具体实施方式
以下，说明本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的一个实施方式。图1表示本实施方式的内燃机和其燃料喷射控制装置的基本结构。
图1中，被吸入到内燃机101的空气通过空气流量计(AFM：AirF低(Low)Meter)120，依次被吸入到节流阀119、集气室115，之后，通过各气缸具有的吸气管110、吸气阀103被供给到在活塞102上部形成的燃烧室121。
另一方面，燃料从燃料箱123通过低压燃料泵124被输送向内燃机101中具有的高压燃料泵125，高压燃料泵125基于来自ECU(EngineControl Unit：发动机控制单元)100的控制指令值，进行控制以使得燃料压强成为所期望的压强。
由此高压化后的燃料通过高压燃料配管128向燃料喷射阀105输送，燃料喷射阀105基于ECU100内具有的燃料喷射阀控制装置200的指令，向燃烧室121喷射燃料。
此外，在内燃机101中，为了控制高压燃料泵125，具有计测高压燃料配管128内的压强的燃料压强传感器126，ECU100一般以基于该传感器值，进行所谓反馈控制以使高压燃料配管内128的燃料压强成为所期望的压强。进而在内燃机101中，具有点火线圈107、火花塞106，是通过ECU100进行在所期望的时刻对点火线圈107的通电控制和使用火花塞106的点火控制的机制。
由此，在燃烧室121内吸入空气与燃料通过从火花塞106释放的火花而燃烧，使缸内的活塞102下降。因燃烧而产生的排放气体通过排气阀104向排气管111排出，在排气管111上具有用于净化该排放气体的三效催化剂112。
在ECU100中内置有上述燃料喷射阀控制装置200，对其输入来自计测内燃机101的曲轴(未图示)角度的曲轴转角传感器116、表示吸入空气量的AFM120、检测排放气体中的氧气浓度的氧气传感器113、表示驾驶员操作的加速踏板的开度的加速踏板开度传感器122、燃料压强传感器126等的信号。
对从各传感器输入的信号进一步说明，ECU100根据加速踏板开度传感器122的信号，计算内燃机101的请求转矩，并且进行是否是怠速状态的判定等。此外，具有根据曲轴转角传感器116的信号来运算内燃机的转速(以下称为发动机转速)的转速检测单元，和根据从水温传感器108得到的内燃机101的冷却水温和内燃机起动后的经过时间等来判断三效催化剂112是否是已预热的状态的单元等。
此外，ECU100根据上述请求转矩等，计算内燃机101所需的吸入空气量，对节流阀119输出与其对应的开度信号，燃料喷射控制装置200计算与吸入空气量相应的燃料量并对燃料喷射阀105输出燃料喷射信号，进而对点火线圈107输出点火信号。
图2表示了本发明的燃料喷射阀控制装置的基本结构的一例。在该图中，经过熔断器151和继电器152对燃料喷射阀控制装置200供给从蓄电池供给的电压150(以下称为低电压)。
对于燃料喷射阀控制装置200进行说明，高电压生成电路201是基于从蓄电池(未图示)供给的上述低电压，生成燃料喷射阀105内具有的阀体开阀时所需的较高的电源电压(以下称为高电压)的电路，关于上述高电压，基于来自驱动IC203的指令进行升压直至所期望的电压。此外，在燃料喷射阀驱动电路(Hi)202a中，对于对燃料喷射阀105供给的电源电压，选择上述高电压和上述低电压中的任一个进行供给。
使燃料喷射阀105从闭阀状态开阀时，首先，对燃料喷射阀105施加上述高电压，供给燃料喷射阀内具有的阀体开阀所需的开阀电流后，为了使燃料喷射阀105内的阀体维持开阀状态，将供给的电压切换为上述低电压，施加保持电流。燃料喷射阀驱动电路(Lo)202b是与上述燃料喷射阀驱动电路(Hi)202a同样为了对燃料喷射阀105供给驱动电流而在燃料喷射阀105的下游设置的驱动电路。
高电压生成电路201和燃料喷射阀驱动电路(Hi)202a、燃料喷射阀驱动电路(Lo)202b被驱动IC203控制，对燃料喷射阀105施加所期望的驱动电压和驱动电流。此外，该驱动IC203的驱动期间(燃料喷射阀105的通电时间)和驱动电压值、驱动电流，基于用燃料喷射阀控制装置200内的驱动控制模块204中具有的燃料喷射阀脉宽运算模块204a和燃料喷射阀驱动波形指令模块204b计算出的指令值而被控制。由此，将内燃机101的燃烧所需的燃料喷射阀105的驱动控制和燃料喷射量控制为最佳。
图3中表示图2所示的燃料喷射阀的驱动电路的一例。如图2中所说明，在燃料喷射阀105的上游具有为了使燃料喷射阀105开阀和保持开阀而供给驱动电流的燃料喷射阀驱动电路(Hi)202a，使上述高电压从图中的高电压生成电路201通过用于防止电流逆流而具有的二极管302，用图中的TR_Hivboost303的电路对燃料喷射阀105供给电流。另一方面，使燃料喷射阀开阀后，从用于使为了维持(保持)燃料喷射阀开阀状态所需的低电流(上述保持电流)流动的低电压电源供给电路304，与上述高电压同样地通过用于防止电流逆流的二极管305，使用图中的TR_Hivb306的电路，对燃料喷射阀105供给电源。
接着，在燃料喷射阀105的下游具有该燃料喷射阀驱动电路(Lo)202b，通过使驱动电路TR_低(Low)308导通(ON)，能够对燃料喷射阀105施加从上游的高电压生成电路201或低电压电源供给电路304供给的电流，此外，通过用燃料喷射阀105的下游侧具有的分流电阻309检测在燃料喷射阀105消耗的电流，进行后述的所期望的燃料喷射阀电流控制。
图4是对本发明的燃料喷射阀105的驱动控制值(驱动电流或驱动时间)进行修正的控制部400的框图的一例。图4中，用高电压生成电路201生成的高电压被供给到燃料喷射阀驱动单元411，这指的是从图2内的高电压生成电路201对驱动IC203供给高电压。出于检测高电压生成电路201生成的高电压的目的而具有高电压检测单元402。高电压差检测单元404计算高电压检测单元402检测出的实际高电压与后述的基准电压403的差，将其发送至驱动控制值修正单元409。
另一方面，由于对燃料喷射阀105供给的驱动电流的误差是因构成燃料喷射阀控制装置200的部件等而产生的设备间差异，所以不能在本控制部400内直接检测，因此用后述的方法，检测相对于在规定的条件下设定的基准电流值产生的燃料喷射阀控制装置200的设备间差异量作为电流差值405，预先存储在驱动电流差存储单元406中(图中用虚线记载)。驱动控制值修正单元409基于高电压差检测单元404的检测结果和驱动电流差存储单元406中存储的电流差值，运算控制目标值(目标驱动电流或目标驱动时间)的修正量，将其发送至燃料喷射阀驱动单元411。此外，不言而喻，电流差值405相对于该基准电流值被检测为正或负，因此驱动控制值修正单元409进行与其相应的增减的修正。
燃料喷射阀驱动单元411进行控制，以使得基于用驱动控制模块(图2内的204)计算出的基本控制值410和检测燃料喷射阀105的驱动电流的驱动电流检测单元408的驱动电流值，使对燃料喷射阀105的驱动电流成为所期望的曲线(profile)，当来自驱动控制值修正单元409的信息更新时，将其反映到基本控制值410，进行燃料喷射阀105的驱动。其中，驱动电流检测单元408一般利用使用图3内的分流电阻309等的方法。
接着，用图5和图6详细说明图4的控制部400内的高电压差检测单元404。图5表示高电压生成电路201使蓄电池电压升压至所期望的目标电压504时的特性。
高电压生成电路201基于来自驱动IC203的升压指令501，使蓄电池电压503升压成为目标高电压504。在图中，从升压指令由低(Low)变为高(High)的时刻T507起开始升压。随之升压电压(502a、502b、502c)逐渐上升为目标高电压504，但是因为高电压生成电路201的升压特性存在误差，所以升压电压动作(502a、502b、502c)分别以不同的方式上升。进而因高电压生成电路201的设备间差异，升压动作停止的时刻T508的电压值也成为夹着目标高电压504的一定的范围506内，所以实际高电压相对于目标高电压504具有上限值(505a)和下限值(505b)。因此，高电压差检测单元(图4内的404)例如以该目标高电压504作为基准电压(图4内的403)，检测其与高电压检测单元(图4内的402)检测出的实际的高电压(T508之后的502a、502b、502c)的差。
此外，进行该多段喷射的情况下，设想高电压生成电路(图4内的201)生成的高电压(以下称为Vboost)从显著从目标高电压降低的状态起对燃料喷射阀供给。详细内容用图6进行说明。
图6表示多段喷射控制中的Vboost动作的一例。在图6中，对燃料喷射阀n的Vboost供给指令信号601在从T606至T607之间从低(Low)成为高(High)，在此期间，对燃料喷射阀n进行Vboost603的供给。因此，Vboost603降低至603a，之后，通过图5所示的一系列升压动作，再次升压至成为目标高电压605。在图内，用包括603a至604的虚线的方式记载该升压动作。
在不进行多段喷射的现有的喷射控制中，前提是Vboost603在升压动作中不降低，但是进行多段喷射的情况下，因为喷射间隔缩短，所以Vboost603不一定在目标高电压605附近。
例如，如图中所示，对燃料喷射阀n+1的Vboost供给指令信号602从T608至T609成为高(High)的情况下，Vboost603从升压动作中的T608时刻的Vboost603b起对燃料喷射阀n+1供给，降低至T609时刻的Vboost603c。在这一系列的动作中，问题在于，对燃料喷射阀n+1供给的Vboost603成为显著偏离目标高电压605的603b。
因此，图4内的高电压差检测单元404预先设定高电压生成电路(图4内的201)的基准升压特性604，例如，基于停止对燃料喷射阀n供给Vboost603的T607时刻的电压值603a、和从T607至T608时刻的经过时间和基准升压特性，预测对燃料喷射阀n+1开始供给Vboost603的T608时刻的电压603b，其目的在于将其用作图4内的基准电压403，从而对Vboost603的误差进行修正。其中，能够列举以603a为截距，以基准升压特性为斜率，使用函数式作为预测方法的一例。
接着，用图7和图8说明图4内的驱动电流差存储单元406。图7表示检测燃料喷射阀的驱动电流误差的一例。在图7中，燃料喷射阀控制装置200具有该燃料喷射阀驱动单元411和驱动电流检测单元408，燃料喷射阀驱动单元411基于705所示的多个控制目标值(705a、705b、705c)和驱动电流检测单元408检测出的实际驱动电流707供给驱动电流704。在此补充说明，该控制系统不表示特别的方式而是表示原本的驱动方式。此外，与上述控制系统不同地，用图中所示的方式连接检测对燃料喷射阀105的驱动电流704的电流计测器703，将用电流计测器703检测出的电流值作为计测结果706。
这表示在原本的控制系统中，根据驱动电流检测单元408检测出的电流值707是否达到了控制目标值(705a、705b、705c)，切换控制驱动电路704，但因驱动电流检测单元408等的设备间差异而产生的检测电流值707的误差不能用该控制系统掌握，因此对制造的所有燃料喷射阀控制装置分别地进行计测，在该计测中，用与控制系统独立并且计测精度总是稳定地进行实施的电流计测器703检测包括驱动电流检测单元408的燃料喷射阀控制装置200的设备间差异的方法。
图8表示用该方法计测的结果。图8是示意地表示用图7所示的方法进行计测的结果706的图。此外，在图中，用作为代表的3个方式记载用不同的燃料喷射阀控制装置200计测的结果，分别是801、802、803。
首先，801的计测结果相对于变化为Ip(804)、Ih1(805)、Ih2(806)的各个控制目标值，被控制为无误差。这表示因为图7内的驱动电流检测单元408具有标准的特性，所以不需要修正。换言之，可以认为801的燃料喷射阀具有无误差的特性。
另一方面，802的计测结果分别是804a、805a、806a，成为相对于各控制目标值804、805、806高的电流。这表示具有802的计测结果的驱动电流检测单元408检测出的电流值向高的方向上产生误差。此外，803的计测结果分别是804b、805b、806b，成为相对于各控制目标值804、805、806低的电流，表示电流值向低的方向上产生误差。
由此，因图7内的驱动电流检测单元408的设备间差异，对燃料喷射阀105的驱动电流801、802、803成为不同的曲线，可能在燃烧喷射阀105的动作中产生误差。因此，本发明中的特征在于，对每一个燃料喷射阀控制装置200(具体而言是ECU100)测定该驱动电流误差，并将其存储在各个ECU100中，进行驱动电流误差的修正。
详细而言，根据图9这样的流程，例如，预先测定原本的Ip(804)与计测结果(804a、804b)的差。即，测定燃料喷射阀105的实际驱动电流(S901)，以控制目标值Ip(804)作为基准值，计算其与计测出的实际驱动电流值(804a、804b)的电流差值(S902)，将该结果写入驱动电流差值存储单元406(S903)。燃料喷射阀控制装置200基于对驱动电流差值存储单元406写入的电流差值，对燃料喷射阀105的控制目标值804进行修正。
具体而言，计测结果相对于基准值804高的情况下，即计测结果是804a的ECU100的情况下，使Ip的目标电流804降低差量来进行修正。相反计测结果相对于基准值804低的情况下，即计测结果是804b的ECU100的情况下，使Ip的目标电流804提高差量来进行修正。通过对Ih1(805)、Ih2(806)的目标驱动电流也实施同样的流程，能够进行驱动电流的误差的修正。即，驱动控制值修正单元409具有在驱动电流差存储单元406中预先设定的电流差值，在电流差值高于基准电压403的情况下，从对燃料喷射阀105的驱动电流的目标值降低在驱动电流差存储单元406中预先设定的电流差值的量来进行修正，或缩短驱动时间的目标值来进行修正。此外，在驱动电流差存储单元406中预先设定的电流差值低于基准电压403的情况下，从对燃料喷射阀105的驱动电流的目标值提高在驱动电流差存储单元406中预先设定的电流差值来进行修正，或延长驱动时间的目标值来进行修正。
接着用图10说明基本的燃料喷射阀105的控制动作。图10是表示燃料喷射阀105的驱动时间较短的情况下的驱动电流的一例。即，指的是从使燃料喷射阀105开阀起至闭阀为止的时间较短。从基本的燃料喷射阀105的控制动作开始说明，从驱动脉冲信号1001从低(Low)成为高(High)的时刻T1006起，对燃料喷射阀开始供给驱动电流。此时，决定控制目标值以成为所期望的驱动电流曲线。在本图中，以实际驱动电流是否达到了该控制目标值的方式进行控制。
详细而言，首先，将燃料喷射阀内具有的阀体开阀所需的电流Ip(1002a)设定为目标电流，基于其对燃料喷射阀105供给驱动电流1002。由此驱动电流1002逐渐上升，最终达到Ip(1002a)时，使目标电流切换为Ih1(403b)而进行控制以使驱动电流1002衰减至该值，而本图的方式中，在驱动电流1002达到Ih1(1002b)前，使驱动脉冲信号1001从高(High)成为低(Low)，因此从T1007起停止对燃料喷射阀105的电流供给。
本图描述了燃料喷射阀105的驱动时间较短的情况，而原本的驱动电流1002本来应该以成为图8代表的曲线的方式进行控制，但是因为燃料喷射阀105的驱动时间短，所以采用不使用之后的控制目标值(Ih1(805)和Ih2(806))而使燃料喷射阀105的动作停止的方式。因此，表达为燃料喷射阀105的驱动时间较短。由此，当然如果是驱动脉冲信号1002比本图更长的方式，则驱动电流达到Ih1(1002b)后，也按照规定的控制目标值(Ih2(806))执行控制。
接着，说明本控制下的燃料喷射阀内具有的阀体动作。阀体动作1003基于驱动电流1002，大体分为从T1006开始开阀动作1005a、之后的开阀保持状态1005b和从停止供给驱动电流的T1007起的闭阀动作1005c这三个状态。
驱动脉冲信号1001较长的情况下，开阀保持状态1005b的期间变长，另一方面，开阀动作1005a和闭阀动作1006b几乎没有变化，因此，从燃料喷射阀105喷射的燃料喷射量受该开阀保持状态的时间长度支配，不太受到阀体的开闭动作1005a、1005c的影响。但是，像本方式这样，驱动脉冲信号1001较短的情况下，阀体完全开阀的期间1005b较短，阀体开闭阀的期间1005a、1005c的比例较大，因此燃料喷射量非常大地受到阀体的开闭阀动作(1005a、1005c)的影响。
此外，该开闭阀动作(1005a，1005c)因驱动电流1002的误差，每次驱动燃料喷射阀105时动作都不同。能够列举如图中1004所示，因阀体开阀时与挡块较强地碰撞从而使阀动作变得不稳定的弹跳等作为代表性的例子，产生燃料喷射量因有无弹跳或弹跳的程度等而每次不同的问题。因此，驱动脉冲信号1001较短的情况下，期望高精度地进行燃料喷射阀105的控制，使阀体的开闭阀动作(1005a、1005c)每次都稳定。
接着用图11说明减少该弹跳的燃料喷射阀105的驱动方法。图11中，在驱动脉冲信号1101之外，还施加电流切换信号Ihold1(1102)。驱动脉冲信号1101如上所述，Ihold1(1102)是基于用图2的燃料喷射阀驱动波形指令模块204b计算出的运算结果而生成的信号，在高(High)电平的情况下，使对燃料喷射阀105供给的电源电压为高电压生成电路201生成的高电压，在低(Low)电平的情况下，使其为低电压(蓄电池电压)。
其中，为了方便说明，本图中，按照从驱动控制部(图2中的204)对燃料喷射阀驱动IC(图2中的203)直接输出Ihold1(1102)的方式说明，但不限于该方式，例如，在对燃料喷射阀驱动IC203输出与用图2内的模块204b运算的驱动波形相关的信息时，通过串行通信等定时地发送信息的方式的情况下，本发明的课题和效果也是同样的。
对图11中记载的燃料喷射阀105的驱动控制方法进行说明，基于驱动脉冲信号1101和该Ihold1(1102)，从两者成为高(High)的时刻(T1105)起对燃料喷射阀105供给驱动电流1103。由此，驱动电流1103从自T1105起经过了规定的期间的T1106逐渐开始上升，达到Ip(1103a)(T1107)。
此处，燃料喷射阀控制装置200使Ihold1(1102)从高(High)切换为低(Low)，在停止供给该高电压的同时暂时切断驱动电流1103的供给。因此，驱动电流1103降低直至成为所期望的电流(1103b)。另外，本方式中的1103b需要与燃料喷射阀105的阀体特性和燃料压强等相应地优化，但在说明上设定为0A。此外，1103b也可以用从达到Ip(1003a)的T1007起的经过时间进行控制。
驱动电流1103达到1103b时，燃料喷射阀控制装置200将下一个控制目标值切换为Ih1(1103c)，再次对燃料喷射阀105开始供给驱动电流1103(T1108)。由此，驱动电流1103上升至目标电流Ih1(1103b)的附近，保持Ih1直至驱动脉冲信号从高(High)成为低(Low)的T1109为止。
再者，在图11内的说明中，将驱动电流作为控制目标值进行了一系列说明，但也可以将驱动时间作为控制目标值，例如，也可以是将从对燃料喷射阀105供给驱动电流的T1105至经过规定时间后的T1107的时间作为控制目标值，切断驱动电流1102，代替Ip(1103a)的方式，当然，在该方法中，也用T1108至T1109的驱动时间置换Ih1(1103c)。
接着，说明使用该燃料喷射阀105的驱动方法的燃料喷射阀内具有的阀体动作。关于阀体的开阀动作，从驱动脉冲信号1101成为高(High)的时刻(T1105)起供给驱动电流1103，从经过规定时间后(T1106)逐渐开始开阀动作。之后Ihold1(1102)也是高(High)，所以通过该高电压对燃料喷射阀105持续供给驱动电流1103，因此阀体在加速的同时向开阀方向移动。
之后，在驱动电流达到Ip(1103a)的T1107，Ihold1(1102)成为低(Low)，停止燃料喷射阀105的驱动电流1103的供给，所以成为仅通过惯性力进行的开阀动作，因此阀体的加速度变得缓和(1111)，成为软着陆状态。由此，能够抑制阀体与挡块较强地碰撞，能够抑制伴随弹跳的二次喷射等。
之后，通过软着陆动作，阀体完全开阀(T1108)，保持该状态直至驱动脉冲信号(1101)从高(High)成为低(Low)的T1109，之后，在T1109驱动脉冲信号1101成为低(Low)，停止供给驱动电流1103，因此以T1110为起点成为闭阀动作。
但是，进行本实施例的控制的情况下，与现有控制(不进行多段喷射的控制)相比，需要高精度地进行燃料喷射阀105的驱动。详细而言，在进行软着陆的情况下，至少需要减少由外部干扰引起的阀体动作的误差。
具体而言，图2内的高电压生成电路201和驱动电路202a、202b，或图3中的为了检测燃料喷射阀105的驱动电流而具有的分流电阻309等的设备间差异相当于外部干扰。即，产生这些设备间差异时，对驱动电流1103的曲线(实际驱动电流相对于目标电流的误差)造成较大的影响，以此为起因而在燃料喷射阀105的阀体动作中也产生误差。因此，优选检测这些设备间差异，反映到驱动电流1103的控制目标值。所以，在本发明中，具有图4至图9中说明的各种修正单元。
接着，用图12至图15说明本发明中的高电压的修正的效果。图12是将驱动时间作为燃料喷射阀105的目标控制值的情况下的时序图的一例。图中从上方起表示Vboost(1201a、1201b、1201c)、燃料喷射阀105的驱动电流(1202a、1202b、1202c)、燃料喷射阀内具有的阀体动作(1203a、1203b、1203c)，各末尾附加的字母表示用不同的ECU100(燃料喷射阀控制装置200)驱动燃料喷射阀105的结果。
此外，为了方便说明，设通过包括具有标准的(无误差的)升压特性的高电压生成电路201的ECU100进行燃料喷射阀105的驱动的情况下的动作为1201a(Vboost)、1202a(驱动电流)、1203a(阀体动作)。
首先，可知开始燃料喷射阀105的驱动的时刻(T1205)之前的各Vboost(1201a、1201b、1201c)分别表现为不同的电压，产生有误差。这是由在用图5说明的高电压生成电路201的升压特性不同的情况和图6中该喷射间隔造成的影响等而引起的。
之后，从T1205开始驱动燃料喷射阀105，因此各Vboost(1201a、1201b、1201c)分别开始下降。驱动电流(1202a、1202b、1202c)，是对应T1205时刻的Vboost(1201a、1201b、1201c)而决定的，因此分别按不同的驱动电流曲线开始上升，基于此，在Vboost((1201a、1201b、1201c)的下降动作中也产生误差。
此外，在本控制中，采用在以T1205为起点经过了规定时间的T1206，暂时停止燃料喷射阀105的驱动电流(1202a、1202b、1202c)的时序，因此在T1206时刻的各驱动电流(1204a、1204b、1204c)成为不同的值。
理想的阀体动作(1203a)由于在适当的时刻进行驱动电流的切断，所以能够软着陆，但是具有比该理想的驱动电流(1202a)低的驱动电流的特性的1202b在阀体与挡块碰撞前进行电流断路，因此可能如1203b有可能不能使阀体完全开阀。
另一方面，关于具有比该理想的驱动电流(1202a)高的驱动电流的特性的1202c，因为切断驱动电流(1202c)的时刻在阀体已经与挡块碰撞之后，所以如1203c所示发生弹跳，不能得到软着陆的效果。像这样不能在适当的时刻实施软着陆时，不能得到其效果，因此需要使Vboost(1201a、1201b、1201c)等的误差收敛的驱动条件的修正。
接着，用图13说明用驱动电流作为燃料喷射阀105的目标控制值的情况。其中，关于图13，也通过存在图2内的高电压生成电路201的设备间差异的各个ECU100(燃料喷射阀控制装置200)实施燃料喷射阀105的驱动，设包括具有理想的升压特性的高电压生成电路201ECU100的各个动作为1301a(Vboost)、1302a(驱动电流)、1303a(阀体动作)。
首先，可知在开始燃料喷射阀105的驱动的时刻(T1305)前，因图2内的高电压生成电路201的设备间差异，Vboost(1301a、1301b、1301c)分别表现为不同的电压，产生了误差。之后，驱动电流(1302a、1302b、1302c)对燃料喷射阀105供给驱动电流直至成为Ip(1304)，但是因该高电压生成电路201的设备间差异，驱动电流曲线与各供给Vboost(1301a、1301b、1301c)对应地不同(1302a、1302b、1302c)。
例如，相对于具有理想的升压特性的ECU100的Vboost(1301a)低的Vboost(1301b)的ECU100中的驱动电流(1302b)与驱动电流的上升理想的驱动电流(1302a)相比缓慢，另一方面，相对于具有理想的升压特性的ECU100的Vboost(1301a)高的Vboost(1301c)的ECU100中的驱动电流(1302c)快速上升。因此，对燃料喷射阀内的阀体动作也产生影响，分别成为不同的1303a、1303b、1303c。
由此，原本的阀体动作应如1303a那样在阀体与挡块碰撞前切断电流，但是在驱动电流低的1303b中，阀体的响应变慢，另一方面，1303c的驱动电流较高，因此在达到Ip(1304)前阀体与挡块碰撞，发生弹跳。为了这样进行软着陆，设驱动电流的停止条件为Ip(1304)、驱动时间(T1305至T1308)的情况下，也在理想的阀体动作中产生误差，因此需要对其进行修正。
此外，当然关于对燃料喷射阀105供给驱动电流的条件，也在图12和图13两者产生了相同的课题。即，进行燃料喷射阀105的软着陆的情况下，需要与ECU100的设备间差异相应地对目标控制值进行修正。
于是，本发明中的特征在于，基于这些误差对目标控制值(目标电流或目标驱动时间)进行修正。用图14和图15说明本发明的实施例。图14是本发明的燃料喷射阀控制装置200的流程图。
为了解决该课题，首先，在S1401中，判定是否是检测上述高电压的时刻，在本实施例中，以进行定时处理为前提，例如每10ms判定本条件。(实际优选燃料喷射阀105的驱动开始时刻前。)S1401的条件不成立的情况下前进至S1405的步骤。条件成立时，前进至S1402，用图4内的高电压检测单元402进行实际高电压的检测。其中，实际高电压指的是相对于要用高电压生成单元生成的目标高电压实际检测出的实际高电压。
在S1403中，检测在S1402中检测出的实际高电压(实际的高电压)与高电压的基准值(此处是目标高电压)的差。该步骤相当于用图5和图6说明的内容。之后，通过S1404根据S1403中计算出的差对燃料喷射阀105的目标控制值(目标电流或目标驱动时间)进行修正。例如，如图13所示用驱动电流作为控制目标值的情况下，可以根据燃料喷射阀105的电阻等用电压与电阻的关系式进行电流值的修正，也可以采用在预先设定每个差的电流修正量后参考修正值的方式，进而在图12的实施例中，通过以后者的方式进行修正能够得到本发明的效果。之后，在S1405中，实施燃料喷射阀105的驱动，执行电流控制，其相当于用图4中燃料喷射阀驱动单元411说明的内容。
用时序图说明该控制时，如图15所示。其中，在本图中，设使用具有不需要控制目标值的修正的理想的特性的ECU100的情况下的各个动作为1501a(Vboost)、1502a(驱动电流)、1503a(阀体动作)。
在驱动燃料喷射阀105之前(T1505之前)，判定图14的S1401的条件是否成立。条件成立时，按照S1402的步骤，检测Vboost(1501a、1501b、1501c)的值，前进至S1403的差检测步骤。在S1403中，检测基准电压(此处是目标高电压)的Vboost(1501a)与1501b或1501c的差，在S1404中基于该差，对控制目标值(目标电流或目标驱动时间)进行修正。
由此，例如控制目标值是驱动电流的情况下，作为最初的控制目标值的Ip理想上(不需要修正的情况下)是1504a，作为该修正，在实际驱动电流低于1504a的情况下提高驱动电流地进行修正而使驱动电流增加(1504b)，在实际电流高于1504a的情况下降低驱动电流地进行修正而减少驱动电流，从而成为1504c的状态。
此外，在控制目标值是驱动时间的情况下，最初的目标驱动时间理想上(不需要修正的情况下)是T1507，通过该修正，进行驱动时间的缩短或驱动时间的延长的修正，分别成为T1506(缩短驱动时间的修正)或T1508(延长驱动时间的修正)。结果，能够使因燃料喷射阀105的驱动电路等的设备间差异等引起的燃料喷射阀105的阀体开阀时的动作稳定，减少燃料喷射阀105的燃料喷射量误差。
此外，也同时进行图7和图8的驱动电流的修正，由此能够更高精度地进行燃料喷射阀的控制是不言而喻的。由此，阀体动作也分别在理想的时刻进行软着陆，能够减少弹跳，进行抑制了燃料喷射量的误差的燃料喷射控制。
此外，进行该软着陆时，对燃料喷射阀105再次供给驱动电流的目标控制值也需要上述修正，因此进行与本修正相应的控制。目的在于通过这些修正，按每个ECU100可改变驱动电流(1504a、1504b、1504c)或驱动时间(T1506、T1507、T1508)的控制目标值，从而以使燃料喷射阀105的开阀动作稳定、改善低流量区域的直线性为目的。
以上，详细说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离权利要求的范围中记载的本发明的精神的范围内，进行各种设计变更。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具有说明的所有结构。此外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，或者在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。此外，对于各实施例的结构的一部分，能够追加、删除、置换其他结构。
此外，控制线和信息线表示了认为说明上需要的，并不一定表示了产品上所有的控制线和信息线。实际上也可以认为几乎所有结构都相互连接。在上述实施方式中，说明了基于高电压差检测单元404或驱动电流差存储单元406中的至少一个的结果，对于对燃料喷射阀105的控制目标值(驱动电流或驱动时间)两者进行修正的例子，当然也可以对其中某一者进行修正。
符号说明
100……ECU
101……内燃机
105……燃料喷射阀
200……控制装置(燃料喷射阀控制装置)
201……高电压生成电路(高电压生成单元)
400……控制部
402……高电压检测单元
403……基准电压
404……高电压差检测单元
405……电流差值
406……驱动电流差存储单元
408……驱动电流检测单元
409……驱动控制值修正单元
411……燃料喷射阀驱动单元
1501a……基准特性的ECU的高电压动作
1501b……通过控制目标值的驱动时间延长或驱动电流增加进行了修正的高电压动作
1501c……通过控制目标值的驱动时间缩短或驱动电流减少进行了修正的高电压动作
1502a……基准特性的ECU的燃料喷射阀驱动电流
1502b……通过控制目标值的驱动时间延长或驱动电流增加进行了修正的燃料喷射阀驱动电流
1502c……通过控制目标值的驱动时间缩短或驱动电流减少进行了修正的燃料喷射阀驱动电流
1503a……基准特性的ECU的阀体动作
1503b……通过控制目标值的驱动时间延长或驱动电流增加进行了修正的阀体动作
1503c……通过控制目标值的驱动时间缩短或驱动电流减少进行了修正的阀体动作
1504a……基准特性的ECU的控制目标值(电流)
1504b……通过控制目标值的驱动时间延长或驱动电流增加进行了修正的控制目标值(电流)
1504c……通过控制目标值的驱动时间缩短或驱动电流减少进行了修正的控制目标值(电流)
T1505……燃料喷射阀驱动开始时刻
T1506……通过控制目标值的驱动时间缩短或驱动电流减少进行了修正的控制目标值(驱动时间)
T1507……基准特性的ECU的控制目标值(驱动时间)
T1508……通过控制目标值的驱动时间延长或驱动电流增加进行了修正的控制目标值(驱动时间)

Claims (6)

1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，包括：
蓄电池，其对内燃机供给蓄电池电压；
燃料喷射阀，其向燃烧室直接喷射燃料；
高电压生成单元，其使所述蓄电池电压升压至目标高电压，生成所希望的高电压；
高电压检测单元，其检测所述高电压生成单元生成的实际高电压；
燃料喷射阀驱动单元，其在所期望的时刻对所述燃料喷射阀供给所述高电压检测单元检测出的实际高电压和所述蓄电池电压中的任一者，驱动所述燃料喷射阀；和
驱动电流检测单元，其检测所述燃料喷射阀的驱动电流，
所述控制装置具有求出预先设定的基准电压与所述高电压检测单元检测出的实际高电压的差的高电压差检测单元，和预先存储所述驱动电流检测单元检测出的实际驱动电流的设备间差异量的驱动电流差存储单元，并且具有基于所述高电压差检测单元或所述驱动电流差存储单元中的至少一个的结果，对于对所述燃料喷射阀进行驱动的驱动电流的目标值或驱动时间的目标值中的至少一个进行修正的驱动控制值修正单元。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于：
所述高电压差检测单元，以所述高电压生成单元的目标高电压作为基准电压，检测基准电压与所述高电压检测单元检测出的实际高电压的差。
3.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于：
所述高电压差检测单元，在从停止对所述燃料喷射阀供给所述高电压的时刻起规定时间内，基于预先设定的基于时间经过的所述高电压生成单元的升压特性计算基准电压，以所述计算出的电压作为基准电压，检测所述基准电压与所述高电压检测单元检测出的实际高电压的差。
4.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于：
所述驱动电流差存储单元，预先存储达到在规定环境和规定条件下通过所述燃料喷射阀驱动单元驱动了所述燃料喷射阀时的至少一个以上的目标驱动电流之时的所述燃料喷射阀驱动单元的实际驱动电流与所述驱动电流检测单元检测出的驱动电流的差。
5.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于：
所述控制装置基于所述高电压差检测单元的检测结果，在检测到所述实际高电压高于所述基准电压的情况下，降低对所述燃料喷射阀的驱动电流的目标值或缩短驱动时间的目标值，在检测到所述实际高电压低于所述基准电压的情况下，提高对所述燃料喷射阀的驱动电流的目标值或延长驱动时间的目标值。
6.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于：
所述控制装置基于所述驱动电流差存储单元存储的所述设备间差异量，在检测到所述驱动电流大于所述驱动电流的目标值的情况下，降低对所述燃料喷射阀的驱动电流的目标值或缩短驱动时间的目标值，在检测到所述驱动电流小于所述驱动电流的目标值的情况下，提高对所述燃料喷射阀的驱动电流的目标值或延长驱动时间的目标值。
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