CN105324568B - 用于燃料喷射阀的驱动系统和驱动方法 - Google Patents

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Abstract

用于燃料喷射阀的驱动系统包括电池、电容器、驱动控制单元和电子控制单元。电子控制单元构造成：当燃料喷射阀中的上一个燃料喷射阀的通电开始(t21)和燃料喷射阀中的当前一个燃料喷射阀的通电开始(t23)之间的通电开始间隔(TRPW)长于或等于燃料喷射阀中的上一个燃料喷射阀的峰值到达时间(TRPK)时，在通电开始间隔(TRPW)缩短时延长燃料喷射阀中的当前一个燃料喷射阀的通电时间(T12)。电子控制单元构造成：当通电开始间隔(TRPW)短于峰值到达时间(TRPK)时，在通电开始间隔(TRPW)缩短时缩短燃料喷射阀中的当前一个燃料喷射阀的通电时间(T12)。

Description

用于燃料喷射阀的驱动系统和驱动方法
技术领域
本发明涉及用于燃料喷射阀的驱动系统和驱动方法，该驱动系统和驱动方法使设置在内燃机中的燃料喷射阀打开或关闭。
背景技术
已知一种驱动系统，所述驱动系统包括将电池的电压升压的升压电路和用通过所述升压电路升压的电压充电的电容器。在如此构造的驱动系统中，电容器和电池中的一个被选择性地用作燃料喷射阀的电源。
例如，日本专利申请公开No.2004-251149(JP 2004-251149A)描述了燃料喷射阀通过电容器通电，所述电容器能够从通电开始时刻起到经历了预先确定的时间的时刻施加高于电池电压的电压，并且在此之后，燃料喷射阀被电池通电。JP 2004-251149A也描述了当电源从电容器改变为电池时，电容器用从电池供给的电流充电，由于燃料喷射阀的通电而降低的电容器的电压被恢复。
发明内容
在从多个燃料喷射阀依次喷射燃料时，存在如下的情况，即，燃料喷射阀中的当前喷射燃料的一个燃料喷射阀的通电开始时刻和在当前燃料喷射前已经开始燃料喷射的上个燃料喷射阀的通电开始时刻之间的间隔极短。在该情况中，当前燃料喷射阀的通电可能在如下状态下开始，即，在所述状态中电容器的电压仍低于基于电容器的电容确定的上限电压。
即，当通电开始的间隔极短时，当前燃料喷射阀从电容器的通电可能在上个燃料喷射阀正从电容器通电时开始或可能在电容器的电压正通过从电池充电电容器而被恢复时开始。在该情况中，当前燃料喷射阀的通电在如下状态下开始，即，电容器的电压低于上限电压。因此，与当前燃料喷射阀的通电在电容器的电压处于等于上限电压的水平的状态中开始的情况相比，流过燃料喷射阀的螺线管的激励电流的上升速度变慢，并且发生燃料喷射阀的打开延迟。因此，燃料喷射量可能降低。
构思了如下方法作为抑制由于燃料喷射阀的该打开延迟而导致的燃料喷射量降低的方法，其中使用检测系统例如传感器来监测电容器的电压，并且基于由检测系统检测到的电压的检测值来设定每个燃料喷射阀的通电时间。利用该方法，通过当由检测系统检测到的电压检测值降低时将每个燃料喷射阀的通电时间延长，可抑制燃料喷射量的降低。
然而，当每个燃料喷射阀从电容器通电时或当电容器通过充电恢复时，电容器的电压变化速度是显著高的，因此以上所述的检测系统可能无法监测电容器的该电压变化。例如，当每个燃料喷射阀从电容器通电时，在使用检测系统的电容器的电压检测中发生延迟，因此通过检测系统检测到的电压的检测值趋向于是比电容器的实际电压值高的值。通过以该方式使用指示了比实际电压的值高的检测值设定的通电时间短于基于电容器的实际电压的通电时间。因此，当基于通过使用电压的检测值而设定的通电时间来控制每个燃料喷射阀时，可能无法从每个燃料喷射阀以适合于所要求的喷射量的足够的量来喷射燃料。
本发明提供了用于燃料喷射阀的驱动系统和驱动方法，所述驱动系统和驱动方法通过将每个燃料喷射阀的通电时间设为适合于在通电开始时刻时的电容器的实际电压的时间长度，可导致燃料喷射阀以适合于所要求的喷射量的足够的量喷射燃料。
本发明的第一方面提供了燃料喷射阀的驱动系统。驱动系统包括电池、电容器、驱动控制单元和电子控制单元。所述电容器被构造成用从所述电池供给的电力充电。所述驱动控制单元被构造成选择性地使用所述电池和所述电容器中的一个作为电源，并且被构造成通过控制多个燃料喷射阀从所述电池和所述电容器中的一个的通电来打开或关闭所述多个燃料喷射阀。电子控制单元被构造成：(a)通过经由对所述驱动控制单元的控制而对所述多个燃料喷射阀通电来使所述多个燃料喷射阀喷射燃料，(b)当在从所述多个燃料喷射阀依次喷射燃料时在所述燃料喷射阀中的首先开始通电的上一个燃料喷射阀的通电开始和所述燃料喷射阀中的随后开始通电的当前一个燃料喷射阀的通电开始之间的通电开始间隔长于或等于所述燃料喷射阀中的上一个燃料喷射阀的峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时延长所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电时间，并且(c)当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时缩短所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电时间。所述峰值到达时间是第一通电开始时刻和峰值达到时刻之间的时间间隔。所述第一通电开始时刻是所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的通电开始的时刻。所述峰值达到时刻是流过所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的螺旋管的激励电流达到峰值电流值的时刻，所述峰值电流值在所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的燃料喷射时设定。所述通电开始间隔是所述第一通电开始时刻和第二通电开始时刻之间的时间间隔，所述第二通电开始时刻是所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电开始的时刻。
通过根据本发明的第一方面的驱动系统，当燃料喷射阀中的每个燃料喷射阀的通电结束时，电容器的电压通过用从电池供给的电力充电而恢复。因此，当作为第一通电开始时刻和第二通电开始时刻之间的时间间隔的通电开始间隔长于或等于作为从第一通电开始时刻到峰值达到时刻的时间间隔的峰值到达时间时，在通电开始间隔缩短时允许恢复电容器的电压的时间缩短。因此，当通电开始间隔长于或等于峰值到达时间时，可估计到在通电开始间隔缩短时在第二通电开始时刻的电容器的电压降低。
取决于每个燃料喷射阀的喷射模式，因为通电开始间隔明显地短，所以通电开始间隔可以短于峰值到达时间。即，在燃料喷射阀中的任意一个燃料喷射阀从电容器通电时，燃料喷射阀中的依次执行燃料喷射的另一个燃料喷射阀的通电可从电容器开始。在该情况中，依次执行燃料喷射的燃料喷射阀从电容器的通电开始，而不等待电容器的电压通过充电的恢复的开始。因此，当通电开始间隔短于峰值到达时间时，在第二通电开始时刻的电容器的电压可被估计为在通电开始间隔延长时该电压降低。
因此，在以上的构造中，当通电开始间隔长于或等于峰值到达时间时，在通电开始间隔缩短时，通电从第二通电开始时刻开始的燃料喷射阀的通电时间被延长。另外，当通电开始间隔短于峰值到达时间时，在通电开始间隔缩短时，通电从第二通电开始时刻开始的燃料喷射阀的通电时间缩短。通过以该方式考虑到通电开始间隔和峰值到达时间之间的关系，可设定通电从第二通电开始时刻开始的当前燃料喷射阀的通电时间，在所述设定中考虑了电容器的电压从第一通电开始时刻降低的实际模式，所述第一通电开始时刻是上个燃料喷射阀的通电开始时刻。即，与基于由检测系统例如传感器检测到的电容器的电压的检测值来设定通电时间的情况不同，可设定通电时间而不受到电容器的电压的实际变化速度和通过检测系统检测到的的电压的检测值的变化速度之间的偏差的任何影响。因此，通过基于通电开始间隔和峰值到达时间来设定通电时间，可使通电时间接近适合于在第二通电开始时刻的电容器的实际电压的时间。通过基于以上通电时间来控制每个燃料喷射阀，可导致每个燃料喷射阀以适合于要求的喷射量的足够的量喷射燃料。
在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成：(d)当所述通电开始间隔长于或等于所述峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时减小在所述第二通电开始时刻的所述电容器的电压估计值，(e)当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时增大在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值，并且(f)在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值减小时，将所述燃料喷射阀中的从所述第二通电开始时刻开始通电的所述当前一个燃料喷射阀的通电时间延长。
当通电开始间隔长于或等于峰值到达时间时，在上个燃料喷射阀通电结束之后开始燃料喷射阀通过电容器的通电。因此，在从峰值达到时刻到第二通电开始时刻的时段中，允许通过以用电池供给的电力对电容器进行充电来恢复电容器的电压。在此时，在通电开始间隔缩短时，允许恢复电容器的电压的时间缩短。因此，可估计到允许恢复电容器的电压的时间缩短时，即在通电开始间隔缩短时，在第二通电开始时刻的电容器的电压降低。因此，在以上的构造中，当通电开始间隔长于或等于峰值到达时间时，在通电开始间隔缩短时，在第二通电开始时刻的电容器的电压估计值降低。因此，当通电开始间隔长于或等于峰值到达时间时，考虑到电容器的通过充电的电压恢复，可计算出在第二通电开始时刻的电容器的电压估计值。
另一方面，当通电开始间隔短于峰值到达时间时，燃料喷射阀中的一个燃料喷射阀从电容器的通电开始而燃料喷射阀中的另一个燃料喷射阀正在从电容器通电。在燃料喷射阀中的另一个燃料喷射阀正在从电容器通电的情况中，电容器的电压从第一通电开始时刻经过了一段时间后降低。因此，可估计到在通电开始间隔缩短时，在第二通电开始时刻的电容器的电压增加。因此，在以上的构造中，当通电开始间隔短于峰值到达时间时，在通电开始间隔缩短时，在第二通电开始时刻的电容器的电压估计值增加。因此，在通电开始间隔短于峰值到达时间时，可考虑到在通电开始间隔延长时电压降低的事实来计算出在第二通电开始时刻的电容器的电压估计值。
通过基于如上所述计算的电容器的电压估计值来设定通电从第二通电开始时刻开始的燃料喷射阀的通电时间，可合适地调整从燃料喷射阀的燃料喷射量。
在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成：当所述通电开始间隔长于或等于所述峰值到达时间时，通过将通过从在所述第一通电开始时刻的所述电容器的电压值减去电压下降量而获得的一个值和通过将所述通电开始间隔的值与电容器电压上升速度相乘而获得的一个值加在一起，来计算在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值。电压下降量可以是由于在从所述第一通电开始时刻到所述峰值达到时刻期间所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀从所述电容器通电导致的所述电容器的电压下降量。所述电容器电压上升速度可以是在所述电容器的电压通过用从所述电池供给的电力对所述电容器进行充电而恢复时所述电容器的电压恢复速度。电容器的电压下降量与在从第一通电开始时刻到峰值到达时间期间从电容器供给到燃料喷射阀中的上一个燃料喷射阀的螺旋管的电荷的量对应，并且通过将通电开始间隔的值与电容器电压上升速度相乘获得的乘积与在从第一通电开始时刻到第二通电开始时刻期间来自电池的存储在电容器中的电荷的量对应。因此，当通电开始间隔长于或等于峰值到达时间时，可考虑到电容器的直至峰值达到时刻的电压下降量和电容器的通过充电的电压恢复量其后通过执行将电容器的电压下降量和乘积加在一起的计算过程来计算在第二通电开始时刻的电容器的电压估计值。
另一方面，当通电开始间隔短于峰值到达时间时，依次执行燃料喷射的燃料喷射阀的从电容器的通电开始，而燃料喷射阀中的另一个燃料喷射阀正在从电容器通电。即，在第一通电开始时刻和第二通电开始时刻之间不存在用于电容器的电压恢复的时段。因此，如果可估计从第一通电开始时刻到第二通电开始时刻的时段中从电容器放电的电荷量或与该量对应的值，则可估计在第二通电开始时刻的电容器的电压。即，在从第一通电开始时刻到第二通电开始时刻的时段中从电容器放电的电荷量或与该量对应的值降低时，可估计到在第二通电开始时刻的电容器的电压增加。
在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成：当所述通电开始间隔长于或等于所述峰值到达时间时，通过将通过从在所述第一通电开始时刻的所述电容器的电压值减去电压下降量而获得的一个值和通过将所述通电开始间隔的值与电容器电压上升速度相乘而获得的一个值加在一起，来计算在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值。在该情况中，以上的乘积变成与在从第一通电开始时刻到第二通电开始时刻的时段中从电容器供给到燃料喷射阀的电荷的量对应的值。因此，当通电开始间隔短于峰值到达时间时，能够通过执行基于以上乘积的计算过程来计算在第二通电开始时刻的电容器的电压估计值，所述计算中考虑到基于在从第一通电开始时刻到第二通电开始时刻的时段中从电容器放电的电荷的量的电压的下降量。
在峰值到达时间延长时，燃料喷射阀从电容器通电的时间延长，因此可估计到从电容器向燃料喷射阀的通电结束的峰值达到时刻，电容器的电压低。在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成计算电压下降量，使得在峰值到达时间延长时电压下降量增加。因此，可考虑到由于峰值到达时间的长度导致的影响来计算电压下降量。
在针对上一个燃料喷射阀的燃料喷射设定的峰值电流值增加时，较大的电流流过燃料喷射阀中的另一个燃料喷射阀的螺旋管，因此从电容器供给到燃料喷射阀中的另一个燃料喷射阀的电荷的量增加。以该方式，在从电容器供给到上个燃料喷射阀的电荷的量增加时，电压下降量增加。在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成计算电压下降量，使得在针对从上个燃料喷射阀的燃料喷射设定的峰值电流值增加时，电压下降量增加。通过以该方式计算电压下降量，可考虑到由于峰值电流值的幅值导致的影响来计算电压下降量。
当恒定量的电荷从电容器供给到具有等同的电阻值的对象时，具有小电容的电容器的电压比具有大电容的电容器的电压容易下降。因此，电压下降量可随着对每个燃料喷射阀通电的电容器的电容而变化。在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成计算电压下降量，使得在电容器的电容降低时，电压下降量增加。通过以该方式计算电压下降量，可考虑到由于电容器的电容导致的影响来计算电压下降量。
流过燃料喷射阀的螺线管的激励电流的上升速度可随在该时刻的螺旋管的电阻值等变化。在螺旋管的电阻值增加时，激励电流的上升速度降低，因此峰值到达时间趋向于延长。在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成计算峰值到达时间的值，使得在从第一通电开始时刻到升高检测时刻的时间延长时，峰值到达时间的值增加。所述升高检测时刻可以是流过所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的螺旋管的激励电流在所述激励电流上升的过程中超过比所述峰值电流值小的预先规定的电流值的时刻。通过以该方式计算峰值到达时间，可考虑到此时激励电流的上升速度来计算峰值到达时间。
在峰值电流值增加时，直至流过燃料喷射阀的螺旋管的激励电流达到峰值电流值的时间趋向于延长。即，允许基于针对燃料喷射阀的燃料喷射设定的峰值电流值的幅值来估计峰值到达时间。在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成计算峰值到达时间，使得在峰值电流值增加时，峰值到达时间延长。通过以该方式计算峰值到达时间，可考虑到针对从燃料喷射阀的燃料喷射设定的峰值电流值的幅值的影响来计算峰值到达时间。
在电容器的特征方面，电容器的电压趋向于在电容器的电容降低时波动。在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成计算电容器电压上升速度，使得在电容器的电容降低时电容器电压上升速度增加。通过使用由此计算的电容器电压上升速度，可考虑到由于电容器的电容变化导致的影响来高度精确地估计在第二通电开始时刻的电容器的电压。
在对电容器进行充电时，在用作电源的电池的电压增加时，可更迅速地结束电容器的充电。因此，可估计到在电池的电压增加时电容器电压上升速度增加。在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成计算电容器电压上升速度，使得在电池的电压增加时，电容器电压上升速度增加。通过使用由此计算的电容器电压上升速度，可考虑到由于电池的电压变化导致的影响来高度精确地估计在第二通电开始时刻的电容器的电压。
顺便提及的是，当从电容器向具有等同的电阻值的对象供给相同量的电荷时，具有小电容的电容器的电压比具有大电容的电容器的电压更容易降低。因此，允许基于在正在从电容器对每个燃料喷射阀通电时的电容器的电压下降速度来估计电容器的电容。
与电压的实际下降速度相比，通过检测系统例如传感器检测到的电压的检测值的下降速度趋向于降低，并且基于电容器的电容变化。即，通过使用电压的检测值的下降速度，可检测电容器的电容是大还是小的趋势。
在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成：(g)计算电容器的电容的学习值；和(h)计算电容器的电容的学习值，使得在从电容器对燃料喷射阀中的每个燃料喷射阀通电时电容器的电压的检测值的下降速度增大时，学习值减小。因此，可估计该时刻电容器的电容。通过使用以上的电容器的电容，可考虑到电容器的电容来高度精确地估计在第二通电开始时刻的电容器的电压。
顺便提及的是，在存储了供给到每个燃料喷射阀的燃料的输送管中的燃料压力增加时，每个燃料喷射阀实际打开的时刻倾向于延迟。因此，当通电开始间隔短于峰值到达时间时，在输送管中的燃料压力高的情况中，上个燃料喷射阀可能在第二通电开始时刻时还没有打开。
当通电开始间隔短于峰值到达时间时，依次执行燃料喷射的当前燃料喷射阀的从电容器的通电开始，而上个燃料喷射阀正从电容器通电。在该情况中，因为电容器将多个燃料喷射阀通电，所以在第二通电开始时刻之后流过上个燃料喷射阀的螺旋管和当前燃料喷射阀的螺旋管的激励电流的上升速度低于在第二通电开始时刻之前的激励电流的上升速度。因此，当由于输送管中的燃料压力高导致上个燃料喷射阀在第二通电开始时刻时还没有打开时，由于当前燃料喷射阀的通电开始导致可能发生上个燃料喷射阀的打开延迟。
在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成：当通电开始间隔短于峰值到达时间时，在输送管中的燃料压力增加时，燃料喷射阀中的上一个燃料喷射阀的通电时间延长。因此，可考虑到在第二通电开始时刻之前和之后流过上个燃料喷射阀的螺旋管的激励电流的上升速度改变和输送管中的燃料压力来修正上个燃料喷射阀的通电时间。通过基于由此修正的通电时间来控制上个燃料喷射阀，可导致上个燃料喷射阀以足够的量喷射燃料。
由于当前燃料喷射阀的通电开始导致的上一个燃料喷射阀的打开的上述延迟趋向于在通电开始间隔缩短时发生。在根据本发明的第一方面的驱动系统中，电子控制单元可以被构造成：当通电开始间隔短于峰值到达时间时，在通电开始间隔缩短时延长燃料喷射阀中的上一个燃料喷射阀的通电时间。因此，通过基于通电开始间隔修正上个燃料喷射阀的通电时间且基于修正的通电时间来控制上个燃料喷射阀，即使在当前燃料喷射阀的从电容器的通电在上个燃料喷射阀由于短的通电开始间隔而还没有打开的时间时开始时，也可导致上个燃料喷射阀以足够的量喷射燃料。
本发明的第二方面提供了用于燃料喷射阀的驱动方法。电容器被构造成用从电池供给的电力充电。驱动控制单元被构造成选择性地使用所述电池和所述电容器中的一个作为电源并且被构造成通过控制多个燃料喷射阀从所述电池和所述电容器中的一个的通电来打开或关闭所述多个燃料喷射阀。电子控制单元被构造成通过经由对所述驱动控制单元的控制而对所述多个燃料喷射阀通电来使所述多个燃料喷射阀喷射燃料。所述方法包括：(a)使用所述电子控制单元来控制所述驱动控制单元，使得通过对所述多个燃料喷射阀通电来使所述多个燃料喷射阀依次喷射燃料；(b)使用所述电子控制单元来控制所述驱动控制单元，使得当所述燃料喷射阀中的首先开始通电的上一个燃料喷射阀的通电开始和所述燃料喷射阀中的随后开始通电的当前一个燃料喷射阀的通电开始之间的通电开始间隔长于或等于所述燃料喷射阀中的上一个燃料喷射阀的峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时延长所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电时间；以及(c)使用所述电子控制单元来控制所述驱动控制单元，使得当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时缩短所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电时间。所述峰值到达时间是第一通电开始时刻和峰值达到时刻之间的时间间隔。所述第一通电开始时刻是所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的通电开始的时刻。所述峰值达到时刻是流过所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的螺旋管的激励电流达到峰值电流值的时刻，所述峰值电流值在所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的燃料喷射时设定。所述通电开始间隔是所述第一通电开始时刻和第二通电开始时刻之间的时间间隔，所述第二通电开始时刻是所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电开始的时刻。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，当通电开始间隔长于或等于所述峰值到达时间时，可以使用所述电子控制单元来计算在所述第二通电开始时刻的所述电容器的电压估计值，以在所述通电开始间隔缩短时减小所述电压估计值。当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，可以使用所述电子控制单元来计算在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值，以在所述通电开始间隔缩短时增大所述电压估计值。可以使用所述电子控制单元来控制所述驱动控制单元，使得在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值减小时，所述燃料喷射阀中的从所述第二通电开始时刻开始通电的所述当前一个燃料喷射阀的通电时间延长。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，当所述通电开始间隔长于或等于所述峰值到达时间时，可以使用所述电子控制单元通过将通过从在所述第一通电开始时刻的所述电容器的电压值减去电压下降量而获得的一个值和通过将所述通电开始间隔的值与电容器电压上升速度相乘而获得的一个值加在一起，来计算在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值。所述电压下降量可以是由于在从所述第一通电开始时刻到所述峰值达到时刻期间所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀从所述电容器通电导致的所述电容器的电压下降量。所述电容器电压上升速度可以是在所述电容器的电压通过用从所述电池供给的电力对所述电容器进行充电而恢复时所述电容器的电压恢复速度。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，当通电开始间隔短于峰值到达时间时，可以使用所述电子控制单元来计算在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值，以便在通过将所述通电开始间隔的值除以所述峰值到达时间的值而获得的一个值与电压下降量相乘而获得的一个值增大时，使所述电压估计值减小。所述电压下降量可以是由于在从所述第一通电开始时刻到所述峰值达到时刻期间所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀从所述电容器通电导致的所述电容器的电压下降量。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，可以使用所述电子控制单元来计算所述电压下降量，使得在所述峰值到达时间延长时，所述电压下降量增大。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，可以使用所述电子控制单元来计算所述电压下降量，使得在针对从所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的燃料喷射设定的所述峰值电流值增大时，所述电压下降量增大。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，可以使用所述电子控制单元来计算所述电压下降量，使得在所述电容器的电容减小时，所述电压下降量增大。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，可以使用所述电子控制单元来计算所述峰值到达时间的值，使得在从所述第一通电开始时刻到升高检测时刻的时间延长时，所述峰值到达时间的值增大。所述升高检测时刻可以是流过所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的螺旋管的激励电流在所述激励电流上升的过程中超过比所述峰值电流值小的预先规定的电流值的时刻。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，可以使用所述电子控制单元来计算所述峰值到达时间，使得在所述峰值电流值增大时，所述峰值到达时间延长。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，可以使用所述电子控制单元来计算所述电容器电压上升速度，使得在所述电容器的电容减小时，所述电容器电压上升速度增大。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，可以使用所述电子控制单元来计算所述电容器电压上升速度，使得在所述电池的电压增大时，所述电容器电压上升速度增大。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，可以使用所述电子控制单元来计算所述电容器的电容的学习值，使得在从所述电容器对所述燃料喷射阀中的每个燃料喷射阀通电时所述电容器的电压的检测值的下降速度增大时，所述学习值减小。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，可以使用所述电子控制单元来控制所述驱动控制单元，使得当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，在输送管中的燃料压力升高时延长所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的通电时间。
在根据本发明的第二方面的驱动方法中，可以使用所述电子控制单元来控制所述驱动控制单元，使得当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时延长所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的通电时间。
使用根据本发明的第二方面的驱动方法，如在本发明的第一方面的情况中，可以导致每个燃料喷射阀以适合于要求的喷射量的足够的量喷射燃料。
附图说明
将参考附图在下文中描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中类似的附图标号指示类似的元件，并且其中：
图1是示出了根据实施例的驱动系统和通过驱动系统控制的多个燃料喷射阀的示意性构造的示意图；
图2是示出了将燃料供给到燃料喷射阀的燃料供给系统的示意性构造的示意图；
图3是在从燃料喷射阀中的一个燃料喷射阀喷射燃料的情况中的时刻图的示例；
图4是在通电开始间隔长于峰值到达时间的情况中的时刻图的示例；
图5是在通电开始间隔短于峰值到达时间的情况中的时刻图的示例；
图6是图示了处理程序的流程图，所述处理程序在从燃料喷射阀中的一个燃料喷射阀喷射燃料时在根据实施例的驱动系统的控制装置中执行；
图7是图示了处理程序的流程图，所述处理程序在控制装置中执行以计算燃料喷射阀中的当前一个燃料喷射阀的通电时间；
图8是图示了处理程序的流程图，所述处理程序在控制装置中执行以修正燃料喷射阀中的上一个燃料喷射阀的通电时间；
图9是图示了处理程序的流程图，所述处理程序在控制装置中执行以计算电容器电容；
图10是示出了在从燃料喷射阀中的一个燃料喷射阀喷射燃料的情况中流过螺旋管的激励电流的变化的时刻图；
图11是示出了升高计算时间和达到时间基准值之间的关系的示意图；
图12是示出了峰值电流值和第一峰值修正量之间的关系的示意图；
图13是示出了峰值电流值和第二峰值修正量之间的关系的示意图；
图14是示出了峰值到达时间和时间间隔修正量之间的关系的示意图；
图15是示出了电容器电容和第一电容修正量之间的关系的示意图；
图16是示出了电容器电容和第二电容修正量之间的关系的示意图；
图17是示出了电池电压和电池修正量之间的关系的示意图；
图18是示出了电容器电容估计值和通电修正量之间的关系的示意图；
图19是示出了通电开始间隔和通电时间修正量之间的关系的示意图；
图20是示出了电压变化量和电容器电容之间的关系的示意图；并且
图21是示出了在根据另一个实施例的驱动系统中修正通电时间时的通电开始间隔和通电修正量之间的关系的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考图1至图20描述用于燃料喷射阀的驱动系统和驱动方法的实施例，所述驱动系统和驱动方法导致设置在内燃机中的燃料喷射阀打开或关闭。图1示出了执行根据本实施例的驱动方法的驱动系统10和由所述驱动系统10控制的多个(四个)燃料喷射阀20。这些燃料喷射阀20中的每个料喷射阀20均是将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中的对应的一个燃烧室中的直喷喷射阀。
如在图1中所示，驱动系统10包括升压电路11、电容器12和驱动单元13。升压电路11将电池30的电压升压。电池30设置在车辆中。电容器12用通过升压电路11升压的电压充电。驱动单元13用作驱动控制单元。驱动单元13被构造成通过取决于情况在具有控制功能和学习功能的电子控制单元(在下文中称为ECU)14的控制下选择地使用电容器12和电池30中的一个作为电源来驱动燃料喷射阀20。驱动单元13对应于“驱动控制单元”。
ECU 14包括由CPU、ROM、RAM等构造的微型计算机。通过CPU执行的多种控制程序等预先存储在ROM中。按需要更新的信息存储在RAM中。
各种检测系统、例如电压传感器41、电流检测电路42和燃料压力传感器43被电连接到ECU 14。电压传感器41被构造成检测作为电容器12的电压的电容器电压Vc。每个电流检测电路42均被构造成检测流过燃料喷射阀20中的对应的一个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj。电流检测电路42与燃料喷射阀20关联地设置。燃料压力传感器43被构造成检测设置在通向燃料喷射阀20的燃料供给系统中的输送管中的燃料压力。包括ECU 14的驱动系统10被构造成基于由各种检测系统检测到的信息来控制每个燃料喷射阀20。
然后，将参考图2描述向燃料喷射阀20供给燃料的燃料供给系统50。如在图2中所示，燃料供给系统50包括低压燃料泵52、高压燃料泵53和输送管54。低压燃料泵52从存储了燃料的燃料箱51抽取燃料。高压燃料泵53将从低压燃料泵52排出的燃料加压且排出。从高压燃料泵53排出的高压燃料存储在输送管54中。输送管54中的燃料被供给到燃料喷射阀20。
然后，将参考图3描述每个燃料喷射阀20通电的模式。图3的顶行示出了从ECU输出到驱动单元的通电信号的水平的改变。图3的中间行示出了流过燃料喷射阀20中的一个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流的改变。图3的底行示出了燃料喷射阀20中的一个燃料喷射阀20的阀打开/关闭状态的改变。当从ECU 14输出到驱动单元13的通电信号的水平从“低”改变到“高”时，激励电流Iinj开始流过对应的燃料喷射阀20的螺旋管21。即，从通电信号的水平从“低”改变到“高”的第一时刻t11到通电信号的水平从“高”改变到“低”的第四时刻t14的时段是对燃料喷射阀20通电的通电时间TI。
在第一时刻t11时，即在燃料喷射阀20开始通电的通电开始时刻时，燃料喷射阀20关闭。在此，为了打开燃料喷射阀20，使用电容器12作为电源对燃料喷射阀20通电。电容器12可施加比电池30的电压高的电压。在该情况中，因为流过螺旋管21的激励电流Iinj逐渐增加，所以在螺旋管21处生成的电磁力也逐渐增加。在激励电流Iinj增加的中间的第二时刻t12，燃料喷射阀20打开，并且从燃料喷射阀20喷射燃料。
从第一时刻t11到第二时刻t12的时间被视作无效喷射时间TA，在无效喷射时间TA期间尽管所述燃料喷射阀20的通电开始但是尚未从燃料喷射阀20喷射燃料。从第二时刻t12到燃料喷射阀20的通电结束的第四时刻t14的时间被视作有效喷射时间TB，在有效喷射时间TB期间实际从燃料喷射阀20喷射燃料。
当流过螺旋管21的激励电流Iinj在第二时刻t12之后的第三时刻t13达到峰值电流值Ip时，用于打开燃料喷射阀20的打开时段TO结束，并且用于保持燃料喷射阀20的阀打开状态的保持时段TH开始。峰值电流值Ip被设定为可靠地打开燃料喷射阀的电流值。作为结果，驱动单元13将电源从电容器12改变为电池30，并且施加到燃料喷射阀20的电磁阀21的电压降低，因此激励电流Iinj陡峭地降低。此时激励电流Iinj的下降速度明显地高于激励电流Iinj向峰值电流值Ip增加时的上升速度。即，当激励电流Iinj从峰值电流值Ip降低时，激励电流Iinj的变化是陡峭的。
从峰值电流值Ip降低的激励电流Iinj在预先确定的保持电流值Ih附近被调整，使得从螺旋管21生成能够保持燃料喷射阀20的阀打开状态的电磁力。在此之后，当在第四时刻t14通电信号从“高”改变到“低”时，燃料喷射阀20的通电结束，并且燃料喷射阀20关闭。
通电时间T1是基于针对单独的燃料喷射设定的要求的喷射量确定的，因此在要求的喷射量降低时通电时间T1缩短。即，当要求的喷射量小时，燃料喷射阀20的通电可在打开时段TO中结束，在打开时段TO中燃料喷射阀20从电容器12通电。
顺便提及的是，在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，依次从燃料喷射阀20喷射燃料。在此时，在依次喷射燃料的燃料喷射阀中的首先开始喷射燃料的上个燃料喷射阀和随后开始喷射燃料的当前燃料喷射阀之间的关系中，取决于内燃机的运行模式，通电开始间隔TRPW可能变短。通电开始间隔TRPW是首先开始喷射燃料的上个燃料喷射阀的通电开始时刻和在上个燃料喷射阀之后随后开始喷射燃料的当前燃料喷射阀的通电开始时刻之间的时间间隔。即，在使多个燃料喷射阀依次喷射燃料时，通电开始间隔TRPW可能变短。通电开始间隔TRPW是在上个燃料喷射阀的通电开始时刻和当前燃料喷射阀的通电开始时刻之间的时间间隔，上个燃料喷射阀的通电在从此时起开始喷射燃料的当前燃料喷射阀的通电之前即刻开始，当前燃料喷射阀从此时起开始燃料喷射。
在如下的描述中，依次喷射燃料的燃料喷射阀20中的在从此时起喷射燃料的燃料喷射阀20前刚开始燃料喷射的上个燃料喷射阀20，即首先开始燃料喷射的燃料喷射阀20的通电开始时刻被称为“第一通电开始时刻”。依次喷射燃料的燃料喷射阀20中的从此时起喷射燃料的当前燃料喷射阀20，即在上个燃料喷射阀后随后开始燃料喷射的当前燃料喷射阀20的通电开始时刻被称为“第二通电开始时刻”。流过通电从第一通电开始时刻开始的燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj达到峰值电流值Ip的时刻被称为“峰值达到时刻”，并且从第一通电开始时刻到峰值到达时间的时间间隔被称为“峰值到达时间TRPK”。
然后，将参考图4描述通电开始间隔TRPW长于峰值到达时间TRPK的情况。图4的顶行示出了流过首先开始通电的上个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流的改变。中间行示出了流过随后开始通电的当前燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流的改变。底行示出了电容器电压的改变。在作为第一通电开始时刻的第一时刻t21，依次喷射燃料的燃料喷射阀20中的首先开始喷射燃料的上个燃料喷射阀20的从电容器12的通电开始。作为结果，电容器电压Vc逐渐降低。在作为峰值到达时间的第二时刻t22，向上个燃料喷射阀20供给电力的电源从电容器12改变为电池30。在第二时刻t22，在上个燃料喷射阀20后随后开始燃料喷射的当前燃料喷射阀20的从电容器12的通电尚未开始，因此电容器电压Vc通过从电池30充电而逐渐恢复。即，电容器电压Vc基于此时刻电容器12的电容向上限电压Vc_Max增加。
电容器12不仅在燃料喷射阀20中的任意一个燃料喷射阀20不执行从电容器12的通电时而且在燃料喷射阀20中的任一个燃料喷射阀20执行从电容器12的通电时通过电池30充电。然而，当燃料喷射阀20中的任意一个燃料喷射阀20从电容器12通电时，从电容器12放电到燃料喷射阀20的电荷的量大于从电池30供给到电容器12的电荷的量。因此，当燃料喷射阀20中的任意一个燃料喷射阀20从电容器12通电时，即使当电容器12被电池30充电时，电容器电压Vc也下降。
在电容器电压Vc恢复的中间的第三时刻t23，当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始。即，第三时刻t23变成第二通电开始时刻。在该情况中，电容器12用作将电力供给到当前燃料喷射阀20的电源，因此电容器电压Vc从第三时刻t23逐渐下降。
在此之后，当在第四时刻t24流过当前燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj达到峰值电流值Ip时，将电力供给到当前燃料喷射阀20的电源从电容器12改变为电池30。因此，从第四时刻t24，通过利用电池30对电容器12进行充电，电容器电压Vc逐渐向上限电压Vc_Max增大。
在作为第一通电开始时刻的第一时刻t21，电容器电压Vc是基于该时刻的电容器12的电容的上限电压Vc_Max；而在作为第二通电开始时刻的第三时刻t23，电容器电压Vc低于上限电压Vc_Max。因此，当每个燃料喷射阀20的要求的喷射量相等时，流过当前燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj的上升速度趋向于低于流过上个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj的上升速度。即，当前燃料喷射阀20的无效喷射时间TA长于上个燃料喷射阀20的无效喷射时间TA。因此，如果因为每个燃料喷射阀20的要求的喷射量相等而将当前燃料喷射阀20的通电时间TI2设定为等于上个燃料喷射阀20的通电时间TI1，则从当前燃料喷射阀20实际喷射的燃料的量可能变得小于要求的喷射量。因此，当每个燃料喷射阀20的要求的喷射量相等时，希望的是将从当前燃料喷射阀20喷射的燃料的量设定为适合于要求的喷射量的量，这通过与上个燃料喷射阀20的通电时间TI1相比延长当前燃料喷射阀20的通电时间TI2来实现。
相比之下，根据本实施例的驱动系统10和驱动方法计算了从此时起开始喷射燃料的当前燃料喷射阀20的通电开始的时刻，即在设定当前燃料喷射阀20的通电时间TI时的第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est。在电容器电压的计算的估计值Vc_Est减小时，通电时间TI延长。
然后，将参考图5描述通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK的情况。图5的顶行示出了流过通电首先开始的上个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流的改变。中间行示出了流过通电随后开始的当前燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流的改变。底行示出了电容器电压的改变。因为上个燃料喷射阀20从电容器12的通电在作为第一通电开始时刻的第一时刻t31开始，所以从第一时刻t31电容器电压Vc逐渐降低。当前燃料喷射阀20从电容器12的通电在上个燃料喷射阀20从电容器12通电的中间的第三时刻t33开始。在该情况中，第三时刻t33变成第二通电开始时刻。在第三时刻t33前电容器12仅对上个燃料喷射阀20通电；而从第三时刻t33，电容器12除对上个燃料喷射阀20通电以外也对当前燃料喷射阀20通电。因此，与在第三时刻t33前相比，从第三时刻t33，由于通过使用电容器12作为电源驱动的燃料喷射阀20的数目的增加量，电容器电压Vc的下降速度增加。
另外，当前燃料喷射阀20也从电容器12通电，因此流过上个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj的上升速度与第三时刻t33前的上升速度相比下降。作为结果，与在上个燃料喷射阀20从电容器12通电的中间当前燃料喷射阀20不从电容器12通电的情况(通过图5的顶行中的虚线所指示的状态)相比，流过上个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj达到峰值电流值Ip的时刻延迟。
当流过上一个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj在第六时刻t36达到峰值电流值Ip时，上一个燃料喷射阀20从电容器12的通电结束。即，峰值达到时刻变成第六时刻t36。从第六时刻t36，通过使用电容器12作为电源驱动的燃料喷射阀20仅是当前燃料喷射阀20。因此，从第六时刻t36，电容器电压Vc的下降速度低于第三时刻t33和第六时刻t36之间的电容器电压Vc的下降速度。在此之后，当流过当前燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj在第七时刻t37达到峰值电流值Ip时，当前燃料喷射阀20从电容器12的通电结束。作为结果，电容器电压Vc通过电池30的充电逐渐向上限电压Vc_Max恢复。
顺便提及的是，如在图5中所示，当当前燃料喷射阀20从电容器12的通电在上一个燃料喷射阀20从电容器12的通电的中间开始时，在输送管54中的燃料压力高时，上一个燃料喷射阀20可能在第二通电开始时刻尚未打开。例如，在将燃料供给到燃料喷射阀20的输送管54中的燃料压力增加时，每个燃料喷射阀20的打开时刻趋向于更晚。因此，当输送管54中的燃料压力高时，上一个燃料喷射阀20的打开时刻可能延迟且当前燃料喷射阀20的通电可能在上一个燃料喷射阀20打开前开始。
随着当前燃料喷射阀20的通电的开始，流过上一个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj的上升速度从第三时刻t33下降。因此，当上一个燃料喷射阀20在作为第二通电开始时刻的第三时刻t33尚未打开时，作为当前燃料喷射阀20的通电开始的结果，上一个燃料喷射阀20的打开时刻延迟。
例如，当在上个燃料喷射阀20从电容器12的通电中间当前燃料喷射阀20未从电容器12通电时(通过图5中的顶行中的虚线指示的状态)，上个燃料喷射阀20的打开时刻为第四时刻t34。与之相比，当当前燃料喷射阀20的通电在第三时刻t33开始时，上个燃料喷射阀20的打开时刻为第四时刻t34之后的第五时刻t35。即，上个燃料喷射阀20的无效喷射时间TA延长。
因此，为了抑制从上个燃料喷射阀20的实际燃料喷射量和要求的喷射量之间的偏差，当上个燃料喷射阀20在当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始时的第二通电开始时刻尚未打开时，希望的是执行修正过程以延长上个燃料喷射阀20的通电时间TI1。
当上个燃料喷射阀20在作为第二通电开始时刻的第三时刻t33前已打开时，上个燃料喷射阀20的打开时刻与当前燃料喷射阀20从电容器12的通电的开始无关地不延迟，因此不要求该修正过程。
然后，将参考图6中所示的流程图描述在计算每个燃料喷射阀20的通电时间TI时通过ECU 14执行的处理程序。处理程序在每个燃料喷射阀20从电容器12的通电开始时执行，即在通电开始时刻执行。如在以上描述的情况中，在多个燃料喷射阀20中，从此时间起开始燃料喷射的燃料喷射阀被称为当前燃料喷射阀20，并且通电在当前燃料喷射阀20的通电开始之前刚开始的燃料喷射阀被称为上个燃料喷射阀20。
如在图6中所示，在处理程序中，ECU 14执行了用于计算当的燃料喷射阀20的通电时间TI的计算过程(步骤S11)。用于计算当前燃料喷射阀20的通电时间TI的计算过程将在后文中参考图7描述。随后，ECU 14确定通电开始间隔TRPW是否短于峰值到达时间TRPK(步骤S12)。在该步骤S12中的通电开始间隔TRPW是第一通电开始时刻和第二通电开始时刻之间的时间间隔。第一通电开始时刻是上个燃料喷射阀20的通电开始时刻。第二通电开始时刻是当前燃料喷射阀20的通电开始时刻。峰值到达时间TRPK是第一通电开始时刻和流过上个燃料喷射阀20的螺线管21的激励电流Iinj达到峰值电流值Ip的峰值达到时刻之间的时间间隔的估计值。
当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时，上个燃料喷射阀20从电容器12的通电已在作为处理程序的执行时刻的第二通电开始时刻结束，因此可确定上个燃料喷射阀20的通电时间TI不需要修正。另一方面，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时，上个燃料喷射阀20在作为处理程序的执行时刻的第二通电开始时刻仍正在从电容器12被通电。另外，取决于输送管54中的燃料压力的值Pa或通电开始间隔TRPW的长度，上个燃料喷射阀20可能未打开。在该情况中，关注于因为在第二通电开始时刻当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始导致的上个燃料喷射阀20的打开延迟，因此出现修正上个燃料喷射阀20的通电时间TI的必要性。
因此，当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK(步骤S12中为是)时，ECU 14结束处理程序而不修正上个燃料喷射阀20的通电时间TI。另一方面，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK(步骤S12中为否)时，ECU 14执行修正过程以修正上个燃料喷射阀20的通电时间TI(步骤S13)，并且在此之后，结束处理程序。用于修正上个燃料喷射阀20的通电时间的修正过程将在后文中参考图8描述。
然后，将参考图7中所示的流程图、图10中所示的时刻图和图11至图18中所示的示意图描述步骤S11中的用于计算当前燃料喷射阀20的通电时间TI的计算过程的程序。
如在图7中所示，在处理程序中，ECU 14计算上个燃料喷射阀20的峰值到达时间TRPK(步骤S101)。在步骤S101中计算的峰值到达时间TRPK是从上个燃料喷射阀20的通电开始时刻到流过上个燃料喷射阀20的螺线管21的激励电流Iinj达到峰值电流值Ip的时刻的时间间隔的估计值。允许基于在流过螺线管21的激励电流Iinj向峰值电流值Ip增加时的激励电流Iinj的上升速度和针对从上个燃料喷射阀20的燃料喷射设定的峰值电流值Ip的幅值来估计峰值到达时间TRPK。即，ECU 14基于激励电流Iinj的上升速度来计算达到时间基础值TRPK_B且基于峰值电流值Ip来计算第一峰值修正量TRPK_R，且通过将所计算的达到时间基础值TRPK_B和第一峰值修正量TRPK_R加在一起来计算峰值到达时间TRPK。
在此，将描述达到时间基础值TRPK_B的计算方法。如在图10中所示，ECU 14测量升高检测时间T1r，所述升高检测时间T1r是从燃料喷射阀20的通电开始的通电开始时刻t41到激励电流Iinj超过比峰值电流值Ip小的预先规定的电流值I_Th的升高检测时间T1r的时间。在激励电流Iinj的上升速度下降时，升高检测时间T1r趋向于延长，并且升高检测时间T1r可被视作与激励电流Iinj的上升速度对应的值。预先规定的电流值I_Th被设定为小值，使得即使当针对燃料喷射阀20设定的要求的喷射量是燃料喷射阀20的最小喷射量时，激励电流Iinj也肯定能够超过预先规定的电流值I_Th。
顺便提及的是，作为测量值的升高检测时间T1r包含由对应的电流检测电路42检测到的电流值的变化。因此，如果基于升高检测时间Tlr来计算达到时间基础值TRPK_B，则难于认为具有高的计算精度。因此，ECU 14计算升高检测时间Tlr，所述升高检测时间Tlr是从通电开始时刻t41到升高检测时刻t42的时间的计算值。
例如，ECU 14事先基于每个电流检测电路42的特征来计算变化比学习值Rc，该电流检测电路42检测流过从电容器12通电的对应的燃料喷射阀20的螺线管21的激励电流Iinj的。ECU 14测量升高检测时间T1r，从存储器中载入与当前燃料喷射阀20的当前的检测电路42对应的变化比学习值Rc，并且通过将升高检测时间T1r与变化比学习值Rc相乘来计算升高计算时间T1c。升高计算时间T1c是通过反映了变化比学习值来计算的计算值，并且从所述升高计算时间T1c尽可能去除了通过电流检测电路42检测到的电流值中的变化，因此与升高检测时间T1r相比，升高计算时间T1c是与激励电流Iinj的上升速度对应的值。ECU14基于升高计算时间T1c使用在图11中所示的示意图来计算出达到时间基础值TRPK_B。通过使用升高计算时间T1c执行以上的计算过程，与使用升高检测时间T1r执行计算过程的情况相比，可增加达到时间基础值TRPK_B的计算精度。
图11示出了升高计算时间T1c和达到时间基础值TRPK_B之间的关系。如在图11中所示，在升高计算时间T1c延长时，达到时间基础值TRPK_B增加。因此，通过基于升高计算时间T1c使用图11中所示的示意图来计算达到时间基础值TRPK_B，在激励电流Iinj的上升速度下降且在升高计算时间T1c延长时，达到时间基础值TRPK_B增加。
然后，将描述计算第一峰值修正量TRPK_R的方法。当从通电开始时刻向峰值电流值Ip增加的激励电流Iinj的上升速度相等时，峰值到达时间TRPK趋向于在峰值电流值Ip增加时延长。ECU 14基于设定的峰值电流值Ip使用图12中所示的示意图来计算第一峰值修正量TRPK_R。
图12示出了峰值电流值Ip和第一峰值修正量TRPK_R之间的关系。如在图12中所示，在峰值电流值Ip增加时，第一峰值修正量TRPK_R增加。
参考回到图7，在步骤S101中已计算了峰值到达时间TRPK的ECU 14计算从第一通电开始时刻到峰值达到时刻的电压下降量ΔVF(步骤S102)。电压下降量ΔVF是与在从第一通电开始时刻到峰值达到时刻的时段中从电容器20供给到上个燃料喷射阀20的螺旋管21的电荷的量对应的值。允许基于针对上个燃料喷射阀20的燃料喷射设定的峰值电流值Ip、上个燃料喷射阀20的峰值到达时间TRPK和本时刻的电容器电容CC来估计电压下降量ΔVF。ECU 14基于在从上个燃料喷射阀20喷射燃料时设定的峰值电流值Ip来计算第二峰值修正量ΔVF_RI，基于峰值到达时间TRPK来计算时间间隔修正量ΔVF_RP，并且基于电容器电容CC来计算第一电容修正量ΔVF_RC。ECU 14通过将第二峰值修正量ΔVF_RI、时间间隔修正量ΔVF_RP和第一电容修正量ΔVF_RC与事先设定的基础值ΔVF_B相加来计算电压下降量ΔVF。
在此，将描述计算第二峰值修正量ΔVF_RI的方法。当峰值电流值Ip增加时，大的电流流过燃料喷射阀20的螺旋管21。因此，估计到在从第一通电开始时刻到峰值达到时刻的时段中从电容器12供给到上个燃料喷射阀20的螺旋管21的电荷的量是大的量。因此，电压下降量ΔVF趋向于在峰值电流值Ip增加时增加。ECU 14基于峰值电流值Ip使用在图13中所示的示意图来计算第二峰值修正量ΔVF_RI。
图13示出了峰值电流值Ip和第二峰值修正量ΔVF_RI之间的关系。如在图13中所示，在峰值电流值Ip增加时，第二峰值修正量ΔVF_RI增加。
将描述计算时间间隔修正量ΔVF_RP的方法。在峰值到达时间TRPK延长时，电力连续地从电容器12供给到燃料喷射阀20的时间延长。这表明了电荷从电容器12供给到燃料喷射阀20的螺旋管21的时间是长的。在以该方式供给电荷的时间延长且在从电容器12供给到燃料喷射阀20的电荷的量增加时，电容器电压Vc趋向于下降。因此，电压下降量ΔVF趋向于在峰值到达时间TRPK延长时增加。ECU 14基于峰值到达时间TRPK使用在图14中所示的示意图来计算时间间隔修正量ΔVF_RP。
图14示出了峰值到达时间TRPK和时间间隔修正量ΔVF_RP之间的关系。如在图14中所示，在峰值到达时间TRPK延长时，时间间隔修正量ΔVF_RP增加。
将描述计算第一电容修正量ΔVF_RC的方法。当相同量的电荷从电容器12供给到燃料喷射阀20的螺旋管21时，电容器电压Vc趋向于在电容器电容CC降低时下降。因此，ECU14基于电容器电容CC使用在图15中所示的示意图来计算第一电容修正量ΔVF_RC。
电容器电容CC随着电容器12制造中的变化、电容器12的老化降级等而变化。因此，希望电容器电容CC基于发动机运行期间的电容器电压Vc的变化模式等被学习。学习电容器电容CC的方法将在后文中参考图9和图20来描述。在计算第一电容修正量ΔVF_RC时，通过学习方法学习的电容器电容的学习值被用作电容器电容CC。
图15示出了电容器电容CC和第一电容修正量ΔVF_RC之间的关系。如在图15中所示，在电容器电容CC降低时，第一电容修正量ΔVF_RC增加。
参考回到图7，已在步骤S102中计算了电压下降量ΔVF的ECU 14从存储器载入在第一通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Estb(步骤S103)。第一通电开始时刻是上个燃料喷射阀20的通电开始时刻。随后，ECU 14从存储器载入电容器电压上升速度SCUP(步骤S104)。电容器电压上升速度SCUP是在电容器电压Vc向上限电压Vc_Max恢复时电容器电压Vc的恢复速度的估计值。
在此，将描述计算电容器电压上升速度SCUP的方法。在电容器12的特征方面，当电容器电压Vc通过以电池30对电容器12进行充电而恢复时，在电容器电容CC降低时，电容器电压Vc更迅速地恢复，即，电容器电压上升速度SCUP趋向于增加。因为在作为电池30的电压的电池电压VB增加时施加到电容器12的电压增加，所以在电池电压VB增加时电容器电压上升速度SCUP趋向于增加。即，允许基于电容器电容CC和电池电压VB来估计电容器电压上升速度SCUP。
因此，ECU 14基于电容器电容CC使用在图16中所示的示意图来计算第二电容修正量SCUP_RC，并且基于电池电压VB使用在图17中所示的示意图来计算电池修正量SCUP_RB。ECU 14通过将第二电容修正量SCUP_RC和电池修正量SCUP_RB与预设的基础值SCUP_B相加来计算电容器电压上升速度SCUP。
图16示出了电容器电容CC和第二电容修正量SCUP_RC之间的关系。如在图16中所示，在电容器电容CC降低时，第二电容修正量SCUP_RC增加。
图17示出了电池电压VB和电池修正量SCUP_RB之间的关系。如在图17中所示，在电池电压VB增加时，电池修正量SCUP_RB增加。
参考回到图7，在步骤S104中已获取了电容器电压上升速度SCUP的ECU 14计算通电开始间隔TRPW(步骤S105)。通电开始间隔TRPW是上个燃料喷射阀20的通电开始时刻和当前燃料喷射阀20的通电开始时刻之间的时间间隔，即，是第一通电开始时刻和第二通电开始时刻之间的时间间隔。ECU 14确定通电开始间隔TRPW是否短于在步骤S101中计算的峰值到达时间TRPK(步骤S106)。如上所述，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时，当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始，而上个燃料喷射阀20正在从电容器12通电。另一方面，当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时，在当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始的时刻，即在第二通电开始时刻，上个燃料喷射阀20的从电容器12的通电已结束。因此，希望基于通电开始间隔TRPW是否短于峰值到达时间TRPK来改变计算电容器电压的估计值Vc_Est的方法。
因此，当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时(在步骤S106中为否)时，ECU 14通过使用如下关系表达式(1)的第一计算过程来计算电容器电压的估计值Vc_Est(步骤S107)。即，电容器电压的估计值Vc_Est通过如下方式计算：将在步骤S102至S105中计算出的电压下降量ΔVF、在第一通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Estb、电容器电压上升速度SCUP和通电开始间隔TRPW代入到关系表达式(1)中。在该情况中，在通电开始间隔TRPW延长时，电容器电压的估计值Vc_Est增加。ECU 14使处理前进到步骤S109(在下文中描述)。
Vc_Est＝Vc_Estb-ΔVF+(TRPW×SCUP) (1)
另一方面，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时(在步骤S106中为是)，ECU 14通过使用如下关系表达式(2)的第二计算过程来计算电容器电压的估计值Vc_Est(步骤S108)。即，电容器电压的估计值Vc_Est通过如下方式计算：将在步骤S101至S105中计算出的峰值到达时间TRPK、电压下降量ΔVF、在第一通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Estb、电容器电压上升速度SCUP和通电开始间隔TRPW带入到关系表达式(2)中。在该情况中，在通电开始间隔TRPW缩短时，电容器电压的估计值Vc_Est增加。ECU 14使处理前进到步骤S109。
Vc_Est＝Vc_Estb-(ΔVF×TRPW/TRPK)+(TRPW×SCUP) (2)
在步骤S109中，ECU 14确定计算的电容器电压的估计值Vc_Est是否小于或等于被允许从电容器电容CC获得的上限电压Vc_Max。当电容器电压的估计值Vc_Est大于上限电压Vc_Max时(在步骤S109中为否)，ECU 14将上限电压Vc_Max设定为电容器电压的估计值Vc_Est(步骤S110)，并且将处理前进到下个步骤S111。另一方面，当电容器电压的估计值Vc_Est小于或等于上限电压Vc_Max时(在步骤S109中为是)，ECU 14将处理前进到下个步骤S111，而不执行步骤S110。
在步骤S111，ECU 14确定向基于电容器电压的估计值Vc_Est的值的通电修正量TIR。当电容器电压的估计值Vc_Est低时，可确定实际的电容器电压Vc是低的。当电容器电压Vc以该方式低时，施加到执行燃料喷射的燃料喷射阀20的螺线管21的电压低，因此流过螺线管21的激励电流Iinj的上升速度倾向于降低。因此，希望在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est降低时增加当前燃料喷射阀20的通电时间TI。因此，ECU 14基于电容器电压的估计值Vc_Est使用在图18中所示的示意图来计算通电修正量TIR。
图18示出了电容器电压的估计值Vc_Est和通电修正量TIR之间的关系。如在图18中所示，在电容器电压的估计值Vc_Est下降时，通电修正量TIR增加。然而，当电容器电压的估计值Vc_Est高到一定程度时，无效喷射时间TA的长度几乎不受到电容器电压Vc的水平的影响。因此，在图18中所示的示意图中，在电容器电压的估计值Vc_Est高于或等于参考电压值Vc_B的情况下，通电修正量TIR为“0(零)”。
参考回到图7，已在步骤S111中确定了通电修正量TIR的ECU 14基于要求的喷射量来获取基础通电时间TB(步骤S112)。ECU 14计算当前燃料喷射阀20的通电时间TI，所述计算通过将在步骤S111中确定的通电修正量TIR与基础通电时间TIB相加来进行(步骤S113)，并且结束处理程序。
然后，将参考在图8中所示的流程图和在图19中所示的示意图来描述在步骤S13中的用于修正上个燃料喷射阀20的通电时间TI的修正处理的程序。
如在图8中所示，在处理程序中，ECU 14获取了输送管54中的燃料压力Pa(步骤S201)。例如，通过燃料压力传感器43检测到的燃料压力的传感器值可用作燃料压力Pa。随后，ECU 14使用在图19中所示的示意图将通电时间修正量TIP设定到基于输送管54中的燃料压力Pa和通电开始间隔TRPW的值(步骤S202)。ECU 14将通电时间修正量TIP与针对上个燃料喷射阀20的燃料喷射设定的通电时间TI相加，并且执行修正处理以用于设定通电时间TI的总和(＝TI+TIP)，并且在此之后结束处理程序。
如在上文中所述，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时，当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始，而上个燃料喷射阀20仍正在从电容器12通电。此时，在输送管54中的燃料压力Pa下降时，上个燃料喷射阀20在作为当前燃料喷射阀20的通电开始时刻的第二通电开始时刻尚未打开的可能性低。换言之，在燃料压力Pa增加时，在第二通电开始时刻上个燃料喷射阀20尚未打开的可能性高。即使当燃料压力Pa大约相同时，在通电开始间隔TRPW缩短时，在第二通电开始时刻上个燃料喷射阀20尚未打开的可能性也增加。
因此，希望基于输送管54中的燃料压力Pa和通电开始间隔TRPW来确定作为用于修正上个燃料喷射阀20的通电时间TI的修正量的通电时间修正量TIP。因此，根据本实施例的驱动系统10和驱动方法基于输送管54中的燃料压力Pa准备了多个示意图。每个示意图均示出了通电开始间隔TRPW和通电时间修正量TIP之间的关系。ECU 14基于燃料压力Pa使用示意图中的选定的一个示意图来确定向基于通电开始间隔TRPW的值的通电时间修正量TIP。
图19在示出了通电开始间隔TRPW和通电时间修正量TIP之间的关系的示意图中示出了在燃料压力Pa低的情况下的低压示意图、在燃料压力Pa高的情况下的高压示意图和在燃料压力Pa处于中等程度的情况下的中等程度示意图。
如在图19中所示，在低压示意图和中等程度示意图中，在通电开始间隔TRPW延长时，通电时间修正量TIP降低。然而，在中等程度示意图中，通电时间修正量TIP相对于通电开始间隔TRPW变化的变化量与低压示意图相比是小的。当通电开始间隔TRPW大约相同时，使用中等程度示意图确定的通电时间修正量TIP大于使用低压示意图确定的通电时间修正量。
另一方面，在高压示意图中，通电时间修正量TIP大约为恒定值，而与通电开始间隔TRPW的长度无关。这是因为，当在选择高压示意图时输送管54中的燃料压力Pa增加时，与通电开始间隔TRPW的长度无关地，在第二通电开始时刻上个燃料喷射阀20尚未打开的可能性高。当通电开始间隔TRPW相等时，使用高压示意图确定的通电时间修正量TIP比使用低压示意图或中等程度示意图确定的通电时间修正量长。
然后，将参考在图9中所示的流程图和在图20中所示的示意图来描述在ECU 14学习作为电容器12的电容的电容器电容CC时通过ECU14执行的处理程序。处理程序在每个预设的控制循环处执行。
如在图9中所示，在处理程序中，ECU 14确定从电容器12通电的燃料喷射阀20的数目是否为仅一个(步骤S301)。当多个燃料喷射阀20从电容器12通电时或当无燃料喷射阀20从电容器12通电时(在步骤S301中为否)，ECU 14将处理前进到步骤S302。在步骤S302中，ECU 14执行复位处理，以将电容器电压Vc_S、Vc_A(在后文中描述)复位。在此之后，ECU 14结束处理程序。
另一方面，当仅一个燃料喷射阀20从电容器12通电(在步骤S301中为是)时，ECU14确定本时刻是否是通电开始时刻(步骤S303)。当本时刻不是通电开始时刻(步骤S303中为否)时，ECU 14将处理前进到步骤S305(在后文中描述)。另一方面，当本时刻是通电开始时刻(步骤S303中为是)时，ECU 14将由电压传感器41检测到的电容器电压的检测值设定用于在通电开始时刻的电容器电压Vc_S(步骤S304)。ECU 14将处理前进到下一个步骤S305。
在步骤S305中，ECU 14确定从通电开始时刻经过的时间是否已达到预设的预先确定的时间KT。预先确定的时间KT被设定为短于从通电开始时刻到峰值达到时刻的时间的估计值。当预先确定的时间KT尚未经过时(在步骤S305中为否)，ECU 14结束处理程序而不计算电容器电容CC。另一方面，当已经经过了预先确定的时间KT时(步骤S305中为是)，ECU 14将在已经经过预先确定的时间KT的时刻由电压传感器41检测到的电容器电压的检测值设定用于在经过预先确定的时间KT后的时刻的电容器电压Vc_A(步骤S306)。
随后，ECU 14从在通电开始时刻的电容器电压Vc_S减去在经过预先确定的时间KT后的时刻的电容器电压Vc_A，并且设定用于电压变化量ΔVc的差(＝Vc_S-Vc_A)(步骤S307)。在电容器电压Vc的下降速度在燃料喷射阀20从电容器12通电的情况中增加时，电压变化量ΔVc增加。ECU 14基于在步骤S307中计算出的电压变化量ΔVc来学习电容器电容CC(步骤S308)。在此之后，ECU 14结束处理程序。
如上所述，在燃料喷射阀20从电容器12通电的情况中，在电容器电容CC降低时，电容器电压Vc的下降速度增加。换言之，在与电容器电压Vc的下降速度对应的电压变化量ΔVc增加时，电容器电容CC降低。因此，根据本实施例的驱动系统10和驱动方法使用图20中所示的示意图计算在此时刻的电容器电容CC。
图20示出了电压变化量ΔVc和电容器电容CC之间的关系。如在图20中所示，在电压变化量ΔVc增加时，电容器电容CC降低。通过使用以上示意图学习电容器电容CC，能够在电容器电压Vc的下降速度增加时降低电容器电容CC。
然后，将描述从每个燃料喷射阀20喷射燃料时的运行。在从燃料喷射阀20中的一个燃料喷射阀20喷射燃料时，基于此时刻的电容器电压的估计值Vc_Est来设定通电时间TI。基于通电开始间隔TRPW来估计电容器电压的估计值Vc_Est(步骤S11)。通电开始间隔TRPW是当前燃料喷射阀20的通电开始时刻和通电在先前的通电开始时刻前刚开始的上个燃料喷射阀20的通电开始时刻之间的时间间隔。
当作为从上个燃料喷射阀20的通电开始时刻到流过上个燃料喷射阀20的螺线管21的激励电流Iinj达到峰值电流值Ip的时刻的估计值的峰值到达时间TRPK短于或等于通电开始间隔TRPW(步骤S104中为否)时，上个燃料喷射阀20从电容器12的通电已经结束。即，在电容器电压Vc正在通过以来自电池30的电力对电容器12进行充电而恢复时或在完成电容器电压Vc的恢复后，当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始。因此，通过使用以上所述的关系表达式(1)，电容器电压的估计值Vc_Est被计算以在通电开始间隔TRPW延长时增加(步骤S107)。
另一方面，当峰值到达时间TRPK长于通电开始间隔TRPW(步骤104中为是)时，在当前燃料喷射阀20的通电开始时刻，上个燃料喷射阀20仍正在从电容器12通电。即，在上个燃料喷射阀20的通电开始时刻和当前燃料喷射阀20的通电开始时刻之间不存在用于电容器电压的恢复的时段。因此，通过使用以上所述的关系表达式(2)，电容器电压的估计值Vc_Est被计算以在通电开始间隔TRPW延长时下降(步骤S108)。
当计算电容器电压的估计值Vc_Est时，通电修正量TIR被计算以在估计值Vc_Est下降时增加(步骤S111)。通过将通电修正量TIR与基于要求的喷射量设定的基础通电时间TIB相加，计算出当前燃料喷射阀20的通电时间TI(步骤S112、步骤S113)。因此，在当前燃料喷射阀20的通电开始时刻的实际电容器电压下降时，当前燃料喷射阀20从电源通电的通电时间TI延长。因此，即使当通电开始时刻的电容器电压低时，从当前燃料喷射阀20喷射的燃料的量也变成适合于要求的喷射量的量。
在峰值到达时间TRPK长于通电开始间隔TRPW的情况中，如果通电开始间隔TRPW明显地短或输送管54中的燃料压力Pa高，则上个燃料喷射阀20可能在当前燃料喷射阀20的通电开始时刻尚未打开。在该情况中，上个燃料喷射阀20的通电时间TI基于通电开始间隔TRPW和燃料压力Pa延长(步骤S201至步骤S203)。作为结果，当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始，而上个燃料喷射阀20正在从电容器12通电。因此，即使当上个燃料喷射阀20的打开延迟时，从上个燃料喷射阀20喷射的燃料的量也变成适合于要求的喷射量的量。
根据以上所述的构造和运行，获得了如下的有利的效果。
(1)在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，基于通电开始间隔TRPW来计算在燃料喷射阀20的通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est，并且基于电容器电压的估计值Vc_Est来设定燃料喷射阀20的通电时间TI。因此，可设定当前开始燃料喷射的燃料喷射阀20的通电时间TI，所述设定中考虑到电容器12的电压的从另一个燃料喷射阀的通电开始时刻的实际降低的模式，所述另一个燃料喷射阀的通电在当前燃料喷射阀20的通电开始之前刚开始。即，与基于通过检测系统例如传感器检测到的电容器12的电压的检测值来设定通电时间的情况不同，可设定通电时间TI而不受到电容器12的电压的实际变化速度和通过检测系统检测到的电压检测值的变化速度之间的偏差的任何影响。因此，通过基于通电开始间隔TRPW设定通电时间TI，可使通电时间TI接近适合于第二通电开始时刻的电容器12的实际电压的时间。通过基于通电时间TI控制每个燃料喷射阀20，可以以适合于从每个燃料喷射阀20的要求的喷射量的足够的量来喷射燃料。
(2)当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时，燃料喷射阀中的另一个燃料喷射阀的从电容器12的通电已在当前燃料喷射阀20的通电开始时刻结束。因此，当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时，在通电开始间隔TRPW缩短时，允许恢复电容器电压Vc的时间降低，因此在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est下降。因此，在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时，电容器电压的估计值Vc_Est被计算为使得在通电开始间隔TRPW缩短时在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est下降。通过以该方式计算电容器电压的估计值Vc_Est，当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时，可考虑到通过充电使电容器电压Vc恢复来计算第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est。
(3)具体地，通过将从在第一通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est减去电压下降量ΔVF获得的差与通过由通电开始间隔TRPW与电容器电压上升速度SCUP相乘所获得的乘积加在一起，来计算在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est。电压下降量ΔVF与在从第一通电开始时刻到峰值达到时刻的时段中从电容器12供给到燃料喷射阀中的另一个燃料喷射阀的螺线管21的电荷的量对应。乘积(＝TRPW×SCUP)与在从第一通电开始时刻到第二通电开始时刻的时段中来自电池30的存储在电容器12中的电荷的量对应。因此，当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时，可通过执行用于将电压下降量ΔVF和乘积相加的计算处理考虑到直至峰值达到时刻的电压下降量和在此之后的电压恢复量来计算在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est。
(4)另一方面，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时，在燃料喷射阀20的通电开始时刻，燃料喷射阀中的另一个燃料喷射阀仍正在从电容器12通电。在燃料喷射阀中的另一个燃料喷射阀正在从电容器通电的情况中，电容器12的电压在从第一通电开始时刻经过一段时间后降低。因此，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时，在通电开始间隔TRPW缩短时，在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est增加。在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时，将电容器电压的估计值Vc_Est计算为使得在通电开始间隔TRPW缩短时在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est增加。通过以该方式计算电容器电压的估计值Vc_Est，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时，可考虑到在通电开始间隔TRPW延长时电压的下降来计算在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est。
(5)具体地，将通电开始间隔TRPW除以峰值到达时间TRPK所获得的商乘以电压下降量ΔVF，并且基于乘积(＝ΔVF×TRPW/TRPK)来计算第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est。在该情况中，乘积(＝ΔVF×TRPW/TRPK)变成与在从第一通电开始时刻到第二通电开始时刻的时段中从电容器12供给到燃料喷射阀20的电荷的量对应的值。因此，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时，可通过执行基于以上乘积的计算过程考虑到基于在从第一通电开始时刻到第二通电开始时刻的时段中从电容器放电的电荷量的电压下降量来计算第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est。
(6)在峰值到达时间TRPK延长时，燃料喷射阀20从电容器12通电的时间延长，因此可估计到在峰值达到时刻的电容器电压Vc低。因此，在根据本实施例的驱动系统10中，在峰值到达时间TRPK延长时电压下降量ΔVF增加。因此，可考虑到由于峰值到达时间TRPK的长度导致的影响来计算电压下降量ΔVF。
(7)在针对上个燃料喷射阀20的燃料喷射设定的峰值电流值Ip增加时，较大的电流流过上个燃料喷射阀20的螺线管21，因此从电容器12供给到上个燃料喷射阀20的电荷的量增加。以该方式，在从电容器12供给到上个燃料喷射阀20的电荷的量增加时，电压下降量ΔVF增加。因此，在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，在针对上个燃料喷射阀20的燃料喷射设定的峰值电流值Ip增加时，电压下降量ΔVF增加。因此，可考虑到由于峰值电流值Ip的幅值导致的影响来计算电压下降量ΔVF。
(8)当恒定量的电荷从电容器供给到具有等同的电阻值的物体时，具有小电容的电容器的电压比具有大电容的电容器的电压更容易下降。因此，电压下降量ΔVF可能随着作为对每个燃料喷射阀20通电的电容器12的电容的电容器电压CC而变化。因此，在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，在电容器电容CC降低时，电压下降量ΔVF的值增加。因此，可考虑到电容器电容CC的影响来计算电压下降量ΔVF。
(9)激励电流Iinj的上升速度可能随着此时刻的螺线管21的电阻值等变化。在螺线管21的电阻值增加时，激励电流Iinj的上升速度下降，因此峰值到达时间TRPK趋向于延长。在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，作为从燃料喷射阀20的通电开始时刻到升高检测时刻的时间的计算值的升高计算时间T1c被计算为与激励电流Iinj的上升速度对应的值，并且基于升高计算时间T1c来计算峰值到达时间TRPK。因此计算出的峰值到达时间TRPK在激励电流Iinj的上升速度增加时延长。因此，可考虑到此时的激励电流Iinj的上升速度来计算峰值到达时间TRPK。
(10)在峰值电流值Ip增加时，直至激励电流Iinj达到峰值电流值Ip的时间趋向于延长。因此，允许基于针对燃料喷射阀20的燃料喷射设定的峰值电流值Ip的幅值来估计峰值到达时间TRPK。因此，在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，在峰值电流值Ip增加时，峰值到达时间TRPK延长。因此，可考虑到针对燃料喷射阀20的燃料喷射设定的峰值电流值Ip的幅值的影响来计算峰值到达时间TRPK。
(11)在电容器的特征方面，电容器电压Vc趋向于在电容器电容CC降低时波动。因此，在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，在电容器电容CC降低时，电容器电压上升速度SCUP的值增加。因为通过使用电容器电压上升速度SCUP计算了在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est，所以可考虑到由于电容器电容CC的变化导致的影响来高精度地计算在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est。
(12)在电容器12的电压通过充电恢复时，在电池电压VB增加时可迅速地结束电容器12的充电。电池电压VB是用作电源的电池30的电压。因此，可估计到在电池电压VB增加时，电容器电压上升速度SCUP增加。因此，在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，在电池电压VB增加时，电容器电压上升速度SCUP的值增加。因为通过使用电容器电压上升速度SCUP来计算在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est，所以可考虑到电池电压VB的影响来高度精确地计算在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est。
(13)在每个燃料喷射阀20均从电容器12通电的情况中，在电容器电容CC降低时，电容器电压Vc的下降速度增加。换言之，在与电容器电压Vc的下降速度对应的电压变化量ΔVc增加时，电容器电容CC降低。因此，在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，当燃料喷射阀20中的仅一个料喷射阀20正在从电容器12通电时，在此时计算与电容器电压Vc的下降速度对应的电压变化量ΔVc，并且基于电压变化量ΔVc来计算电容器电容CC。因此，可通过基于电压变化量ΔVc来计算电容器电容CC且然后使用所计算的电容器电容CC而考虑到在此时刻的电容器12的电容，来高度精确地计算在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est。
(14)每个燃料喷射阀20实际上打开的时刻趋向于在输送管54中的燃料压力Pa增加时更晚。因此，当在输送管54中的燃料压力Pa高的情况中当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时，在第二通电开始时刻上个燃料喷射阀20有时尚未打开。如果在上个燃料喷射阀20以该方式尚未打开的状态下在上个燃料喷射阀20后随后开始喷射燃料的当前燃料喷射阀20从电容器12通电，则关注于上个燃料喷射阀20的打开时刻的延迟。
在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时，将上个燃料喷射阀20的通电时间TI修正为在当前燃料喷射阀20的通电开始时刻燃料压力Pa增加时使所述通电时间TI延长。因此，可抑制从上个燃料喷射阀20的燃料喷射量降低超过适合于上个燃料喷射阀20的要求的燃料喷射量的量。
(15)当在当前燃料喷射阀20的通电开始的时刻上个燃料喷射阀20尚未打开时，在通电开始间隔TRPW缩短时，上个燃料喷射阀20的打开时刻趋向于延迟。因此，在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中，当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时，修正上个燃料喷射阀20的通电时间TI以在通电开始间隔TRPW缩短时使所述通电时间TI延长。因此，可抑制从上个燃料喷射阀的燃料喷射量降低超过适合于上个燃料喷射阀的要求的燃料喷射量的量。
以上所述的实施例可以变型为如下的替代实施例。
用于修正从电容器12的通电在当前燃料喷射阀20的通电开始之前刚开始的上个燃料喷射阀20的通电时间TI的修正处理可以是不使用输送管54中的燃料压力Pa的处理，只要使用通电开始间隔TRPW即可。也在该情况中，在通电开始间隔TRPW缩短时，允许上个燃料喷射阀20的通电时间TI延长，以获得等价于以上的(15)的有利效果。
以预设的检测间隔获得通过燃料压力传感器43检测到的燃料压力的传感器值。因此，当在从上次检测到传感器值的时刻到通电开始时刻的时段中高压燃料从高压燃料泵53供给到输送管54中时，在通电开始时刻的实际的燃料压力Pa与通过燃料压力传感器43检测到的燃料压力的传感器值不同。因此，可基于从上次检测到传感器值的时刻到通电开始时刻的时段中从高压燃料泵53供给到输送管54的燃料的量来计算从上次检测到传感器值的时刻到通电开始时刻燃料压力的增加量，并且可针对通电开始时刻的燃料压力Pa设定增加量和传感器值的和。通过基于因此计算出的燃料压力Pa来确定通电时间修正量TIP(见图19)，可提高确定精度。作为结果，可合适地修正燃料喷射阀中的另一个燃料喷射阀的通电时间TI，并且可使从燃料喷射阀中的另一个燃料喷射阀的燃料喷射量成为适合于要求的燃料喷射量的量。
只要允许忽略由于电容器12的制造和电容器12的特征的老化降级方面的单独差异导致的电容器电容CC的变化，则预设的恒定值可用作电容器电容CC。
可不考虑此时刻的电池电压VB来计算电容器电压上升速度SCUP。也在该情况中，当基于电容器电容CC来计算电容器电压上升速度SCUP时，获得了等价于以上的(11)的有利效果。
可不考虑电容器电容CC来计算电容器电压上升速度SCUP。也在该情况中，当基于此时刻的电池电压VB来计算电容器电压上升速度SCUP时，获得了等价于以上的(12)的有利效果。
可基于升高检测时间T1r而不是升高计算时间T1c来计算峰值到达时间TRPK。当也使用该控制构造时，可通过以一定程度考虑激励电流Iinj的上升速度来计算峰值到达时间TRPK。
可不考虑峰值电流值Ip的幅值来计算峰值到达时间TRPK。也在该情况中，当基于升高计算时间T1c或升高检测时间T1r来计算峰值到达时间TRPK时，获得了等价于以上的(9)的有利效果。
可不考虑激励电流Iinj的上升速度来计算峰值到达时间TRPK，即不考虑升高计算时间T1c或升高检测时间T1r来计算峰值到达时间TRPK。也在该情况中，当基于峰值电流值Ip计算峰值到达时间TRPK时，获得了等价于以上的(10)的有利效果。
可不考虑峰值电流值Ip或峰值到达时间TRPK来计算电压下降量ΔVF。也在该情况中，当基于电容器电容CC来计算电压下降量ΔVF时，获得了等价于以上的(8)的有利效果。当然，可基于电容器电容CC和峰值电流值Ip，或者可基于电容器电容CC和峰值到达时间TRPK来计算电压下降量ΔVF。
可不考虑电容器电容CC或峰值到达时间TRPK来计算电压下降量ΔVF。也在该情况中，当基于峰值电流值Ip来计算电压下降量ΔVF时，获得了等价于以上的(7)的有利效果。当然，可基于峰值电流值Ip和电容器电容CC，或者可基于峰值电流值Ip和峰值到达时间TRPK来计算电压下降量ΔVF。
可不考虑峰值电流值Ip或电容器电容CC来计算电压下降量ΔVF。也在该情况中，当基于峰值到达时间TRPK计算电压下降量ΔVF时，获得了等价于以上的(6)的有利效果。当然，可基于峰值到达时间TRPK和峰值电流值Ip，或者可基于峰值到达时间TRPK和电容器电容CC来计算电压下降量ΔVF。
存在峰值电流值Ip被固定到恒定值的内燃机，并且在该内燃机中不发生由于峰值电流值Ip的改变导致的峰值到达时间TPRK的变化。此外，在电压下降量ΔVF的变化和电容器电压上升速度SCUP的变化小到难以觉察的情况中，当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时，允许仅基于通电开始间隔TRPW来计算通电修正量TIR。在该情况中，例如使用如在图21中所示的示意图，可确定通电修正量TIR而不估计通电开始时刻的电容器电压Vc。
图21中所示的示意图是示出了通电开始间隔TRPW和通电修正量TIR之间的关系的示意图。如在图21中所示，在通电开始间隔TRPW延长时，通电修正量TIR降低。通过将如此计算的通电修正量TIR与基于要求的喷射量设定的基础通电时间TIB相加，可计算通电时间TI。
即，当从每个燃料喷射阀20的燃料喷射被控制为使得通电开始间隔TRPW不短于峰值到达时间TRPK时，当前燃料喷射阀20的通电时间TI可计算为在通电开始间隔TRPW缩短时延长。也在该情况中，与基于由检测系统例如传感器检测到的电容器的电压的检测值来设定通电时间的情况不同，可设定通电时间TI而不受到电容器电压的实际变化速度和由检测系统检测到的电压的检测值的变化速度之间的偏差的任何影响。因此，可使通电时间TI接近适合于开始燃料喷射的燃料喷射阀的通电开始时刻的电容器的实际电压的时间。通过基于以上的通电时间TI来控制每个燃料喷射阀20，可从燃料喷射阀20以适合于要求的喷射量的足够的量来喷射燃料。

Claims (15)

1.一种用于燃料喷射阀的驱动系统，其特征在于包括：
电池；
电容器，所述电容器被构造成用从所述电池供给的电力充电；
驱动控制单元，所述驱动控制单元被构造成选择性地使用所述电池和所述电容器中的一个作为电源，并且被构造成通过控制多个燃料喷射阀从所述电池和所述电容器中的一个的通电来打开或关闭所述多个燃料喷射阀；和
电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：
(a)通过经由对所述驱动控制单元的控制而对所述多个燃料喷射阀通电来使所述多个燃料喷射阀喷射燃料，
(b)当在从所述多个燃料喷射阀依次喷射燃料时在所述燃料喷射阀中的首先开始通电的上一个燃料喷射阀的通电开始和所述燃料喷射阀中的随后开始通电的当前一个燃料喷射阀的通电开始之间的通电开始间隔长于或等于所述燃料喷射阀中的上一个燃料喷射阀的峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时延长所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电时间，
所述峰值到达时间是第一通电开始时刻和峰值达到时刻之间的时间间隔，所述第一通电开始时刻是所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的通电开始的时刻，并且所述峰值达到时刻是流过所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的螺旋管的激励电流达到峰值电流值的时刻，所述峰值电流值在所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的燃料喷射时设定，
所述通电开始间隔是所述第一通电开始时刻和第二通电开始时刻之间的时间间隔，所述第二通电开始时刻是所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电开始的时刻，并且
(c)当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时缩短所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电时间。
2.根据权利要求1所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成：
(d)当所述通电开始间隔长于或等于所述峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时减小在所述第二通电开始时刻的所述电容器的电压估计值，
(e)当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时增大在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值，并且
(f)在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值减小时，将所述燃料喷射阀中的从所述第二通电开始时刻开始通电的所述当前一个燃料喷射阀的通电时间延长。
3.根据权利要求2所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成：当所述通电开始间隔长于或等于所述峰值到达时间时，通过将通过从在所述第一通电开始时刻的所述电容器的电压值减去电压下降量而获得的一个值和通过将所述通电开始间隔的值与电容器电压上升速度相乘而获得的一个值加在一起，来计算在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值，
所述电压下降量是由于在从所述第一通电开始时刻到所述峰值达到时刻期间所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀从所述电容器通电导致的所述电容器的电压下降量，并且
所述电容器电压上升速度是在所述电容器的电压通过用从所述电池供给的电力对所述电容器进行充电而恢复时所述电容器的电压恢复速度。
4.根据权利要求2或3所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成：当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，在通过将所述通电开始间隔的值除以所述峰值到达时间的值而获得的一个值与电压下降量相乘而获得的一个值增大时，使在所述第二通电开始时刻的所述电容器的所述电压估计值减小，并且
所述电压下降量是由于在从所述第一通电开始时刻到所述峰值达到时刻期间所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀从所述电容器通电导致的所述电容器的电压下降量。
5.根据权利要求3所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成计算所述电压下降量，使得在所述峰值到达时间延长时，所述电压下降量增大。
6.根据权利要求3所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成计算所述电压下降量，使得在针对从所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的燃料喷射设定的所述峰值电流值增大时，所述电压下降量增大。
7.根据权利要求3所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成计算所述电压下降量，使得在所述电容器的电容减小时，所述电压下降量增大。
8.根据权利要求3所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成计算所述峰值到达时间的值，使得在从所述第一通电开始时刻到升高检测时刻的时间延长时，所述峰值到达时间的值增大，并且
所述升高检测时刻是流过所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的螺旋管的激励电流在所述激励电流上升的过程中超过比所述峰值电流值小的预先规定的电流值的时刻。
9.根据权利要求2或3所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成计算所述峰值到达时间，使得在所述峰值电流值增大时，所述峰值到达时间延长。
10.根据权利要求3所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成计算所述电容器电压上升速度，使得在所述电容器的电容减小时，所述电容器电压上升速度增大。
11.根据权利要求3或10所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成计算所述电容器电压上升速度，使得在所述电池的电压增大时，所述电容器电压上升速度增大。
12.根据权利要求7或10所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成：
(g)计算所述电容器的电容的学习值；并且
(h)计算所述电容器的电容的所述学习值，使得在从所述电容器对所述燃料喷射阀中的每个燃料喷射阀通电时所述电容器的电压的检测值的下降速度增大时，所述学习值减小。
13.根据权利要求1至3中的任一项所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成：当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，在输送管中的燃料压力升高时延长所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的通电时间。
14.根据权利要求1至3中的任一项所述的驱动系统，其中：
所述电子控制单元被构造成：当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时延长所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的通电时间。
15.一种用于燃料喷射阀的驱动方法，电容器被构造成用从电池供给的电力充电，驱动控制单元被构造成选择性地使用所述电池和所述电容器中的一个作为电源并且被构造成通过控制多个燃料喷射阀从所述电池和所述电容器中的一个的通电来打开或关闭所述多个燃料喷射阀，并且电子控制单元被构造成通过经由对所述驱动控制单元的控制而对所述多个燃料喷射阀通电来使所述多个燃料喷射阀喷射燃料，所述驱动方法的特征在于包括：
(a)使用所述电子控制单元来控制所述驱动控制单元，使得通过对所述多个燃料喷射阀通电来使所述多个燃料喷射阀依次喷射燃料；
(b)使用所述电子控制单元来控制所述驱动控制单元，使得当所述燃料喷射阀中的首先开始通电的上一个燃料喷射阀的通电开始和所述燃料喷射阀中的随后开始通电的当前一个燃料喷射阀的通电开始之间的通电开始间隔长于或等于所述燃料喷射阀中的上一个燃料喷射阀的峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时延长所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电时间，
所述峰值到达时间是第一通电开始时刻和峰值达到时刻之间的时间间隔，所述第一通电开始时刻是所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的通电开始的时刻，并且所述峰值达到时刻是流过所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的螺旋管的激励电流达到峰值电流值的时刻，所述峰值电流值在所述燃料喷射阀中的所述上一个燃料喷射阀的燃料喷射时设定，
所述通电开始间隔是所述第一通电开始时刻和第二通电开始时刻之间的时间间隔，所述第二通电开始时刻是所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电开始的时刻，并且
(c)使用所述电子控制单元来控制所述驱动控制单元，使得当所述通电开始间隔短于所述峰值到达时间时，在所述通电开始间隔缩短时缩短所述燃料喷射阀中的所述当前一个燃料喷射阀的通电时间。
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