CN105765202B - 燃料喷射控制装置以及燃料喷射系统 - Google Patents

燃料喷射控制装置以及燃料喷射系统 Download PDF

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Abstract

燃料喷射控制装置具备：通电时间计算部，计算与目标喷射量对应的对线圈的通电时间；及上升控制部，伴随通电开始对线圈施加升压电压，使在线圈中流动的电流上升到规定的阈值。并且，在电流上升到阈值而成为峰值的时期相应于线圈的使用温度范围而可能出现的范围称为峰值出现范围(W1)的情况下，设定目标喷射量以使通电时间(Ti)的结束时期成为从峰值出现范围(W1)脱离的时期。

Description

燃料喷射控制装置以及燃料喷射系统
关联申请的相互参照
本申请基于2013年11月21日提出申请的日本申请号2013－241238号，这里引用其记载内容。
技术领域
本申请涉及通过控制对燃料喷射阀的线圈的通电时间来控制燃料的喷射量的燃料喷射控制装置以及燃料喷射系统。
背景技术
一般的燃料喷射阀，是通过对线圈通电而产生的电磁吸引力来使阀体进行开阀动作的构造。并且，现有的燃料喷射控制装置，通过控制对线圈的通电时间来控制阀体的开阀时间，进而控制通过一次开阀而喷射的量。详细而言，首先，对线圈施加通过升压电路进行了升压的升压电压，使电磁吸引力立刻上升。之后，当在线圈中流动的电流(线圈电流)上升到规定的阈值的时刻使升压电压的施加停止，之后，在达到与目标喷射量对应的通电时间的时刻使对线圈的电池电压的施加停止。
在线圈温度变高时，电阻变大。因此，表示通电时间与喷射量的关系的特性线的形状相应于线圈温度而不同。因此本发明的发明人们研究了相应于线圈温度对与目标喷射量对应的通电时间进行校正(温度校正)。
此处，根据本发明的发明人们实施的试验，明确了如下内容：特性线包含有以下的减少区域以及增加区域这两者。在减少区域，线圈温度越高则相对于通电时间的喷射量越减少。在增加区域，线圈温度越高则喷射量越增加。因此，需要判别与目标喷射量对应的通电时间是在减少区域及增加区域的哪一区域，并相应于该判别结果使温度校正的增减相反。
然而，例如，仅仅假想的特性线相对于实际的特性线稍微偏离，减少区域和增加区域的判别结果就会不同。并且，在上述判别有误时，温度校正的增减会被设为相反的，因而产生实际的喷射量会被向背离目标喷射量一侧校正的担忧。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－94562号公报
发明内容
本申请提供能够以高精度控制喷射量的燃料喷射控制装置以及燃料喷射系统。
根据本申请的一个方式，燃料喷射控制装置适用于燃料喷射阀，该燃料喷射阀通过对线圈通电而产生的电磁吸引力使阀体进行开阀动作，而喷射在内燃机的燃烧中使用的燃料。
并且，该燃料喷射控制装置的特征在于，具备：目标喷射量设定部，设定通过燃料喷射阀的一次开阀而喷射的燃料的目标喷射量；通电时间计算部，相应于目标喷射量设定对线圈的通电时间的基础值，并相应于线圈的温度校正基础值，从而计算通电时间；升压电路，将电池电压升压；以及上升控制部，伴随通电时间的开始，对线圈施加通过升压电路升压后的升压电压，使在线圈中流动的电流上升到规定的阈值，在将电流上升到阈值而成为峰值的时期相应于线圈的使用温度范围而可能出现的范围称为峰值出现范围的情况下，目标喷射量设定部设定目标喷射量，以使通电时间的结束时期成为从峰值出现范围脱离的时期。
表示通电时间与喷射量的关系的特性线中，包含有越是高温则喷射量越增加的增加区域和越是高温则喷射量越减少的减少区域。并且，本发明的发明人们，获得了“增加区域与减少区域的边界存在于峰值出现范围”的知识。
在上述公开中，将通电时间的结束时期设为从峰值出现范围脱离的时期。因此，在相应于温度对与目标喷射量对应的通电时间的基础值进行校正时，确定在越是高温时应当进行增加校正还是应当进行减少校正。因此，针对同一目标喷射量，能够实现不需要切换在越是高温时进行增加校正的情况和进行减少校正的情况。因此，能够消除在相应于线圈温度校正通电时间的基础值时使校正的增减相反的担忧。因此，能够根据考虑了线圈温度的特性线以高精度控制燃料的喷射量。
另外，根据本申请的其他的方式，燃料喷射控制装置具备：目标喷射量设定部，设定通过燃料喷射阀的一次开阀而喷射的燃料的目标喷射量；通电时间计算部，相应于目标喷射量设定对线圈的通电时间的基础值，并相应于线圈的温度校正基础值，从而计算通电时间；升压电路，将电池电压升压；以及上升控制部，伴随通电时间的开始，对线圈施加通过升压电路升压后的升压电压，使在线圈中流动的电流上升到规定的阈值。在将表示通电时间与喷射量的关系的特性线即按每个线圈使用温度而不同的特性线互相交叉的点称为交叉点，将交叉点相应于线圈的使用温度范围可能出现的范围称为交叉点出现范围的情况下，目标喷射量设定部设定目标喷射量，以使通电时间的结束时期成为从交叉点出现范围脱离的时期。
上述的特性线的增加区域与减少区域的边界，相当于按每个线圈使用温度而不同的特性线互相交叉的交叉点。并且，在上述公开中，将通电时间的结束时期设为从交叉点出现范围脱离的时期。因此，在相应于温度对与目标喷射量对应的通电时间的基础值进行校正时，确定在越是高温时应当进行增加校正还是应当进行减少校正。因此，针对同一目标喷射量，能够实现不需要切换在越是高温时进行增加校正的情况和进行减少校正的情况。因此，能够消除在相应于线圈温度校正通电时间的基础值时使校正量的增减相反的担忧。因此，能够按照考虑了线圈温度的特性线以高精度控制燃料的喷射量。
附图说明
关于本申请的上述目的以及其他的目的、特征、优点，通过参照附图进行的下述的详细的记述而变得明确。
图1是表示本申请的第1实施方式的燃料喷射控制装置以及具备该装置的燃料喷射系统的概要图。
图2是表示第1实施方式中的燃料喷射阀的整体构造的截面图。
图3是表示通过第1实施方式实施了喷射控制的情况下的、对线圈的施加电压、线圈电流、电磁吸引力以及上升量的伴随时间经过而产生的变化、并且表示通电时间与喷射量的关系的图。
图4是对表示通电时间与喷射量的关系的特性线相应于线圈温度而成为不同形状的图。
图5是表示伴随时间经过而产生的线圈电流的变化的电流波形相应于线圈温度而成为不同的形状的图。
图6是表示第1实施方式中的计算通电时间的过程的流程图。
图7是表示本申请的第2实施方式中的交叉点出现范围的图。
图8是表示本申请的第3实施方式的燃料喷射系统的概要图。
图9是表示通过第3实施方式实施了喷射控制的情况下的、对线圈的施加电压、线圈电流、电磁吸引力以及上升量的伴随时间经过而产生的变化，并且表示通电时间与喷射量的关系的图。
图10是表示本申请的第5实施方式中的峰值出现范围的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明多个方式。在各方式中，有对与通过先前的方式进行了说明的事项对应的部分附以同一参照符号并省略重复的说明的情况。在各方式中，在仅说明了构成的一部分的情况下，对于构成的其他的部分，能够参照先前说明的其他的方式来应用。
(第1实施方式)
图1所示的燃料喷射阀10是被搭载于内燃机(汽油发动机)，并对内燃机的燃烧室2直接喷射燃料的部件。具体而言，在形成燃烧室2的汽缸盖3上，形成有插入燃料喷射阀10的安装孔4。对燃料喷射阀10供给的燃料通过燃料泵P来压送，燃料泵P通过内燃机的旋转驱动力驱动。
如图2所示，燃料喷射阀10构成为，具备主体11、阀体12、线圈13、固定芯14、可动芯15、喷孔主体17等。主体11以在内部形成有燃料通路11a的方式通过金属制的磁性材料形成。主体11将阀体12、固定芯14以及可动芯15收容于内部，并且保持喷孔主体17。
喷孔主体17上形成有供阀体12离座/落座的落座面17b以及喷射燃料的喷孔17a。在使阀体12进行闭阀动作以使形成于阀体12的阀座面12a落座于落座面17b时，来自喷孔17a的燃料喷射停止。在使阀体12进行开阀动作(提升)以使阀座面12a从落座面17b离座时，从喷孔17a喷射燃料。
固定芯14通过金属制的磁性材料形成为圆筒形状，在圆筒内部形成燃料通路14a。可动芯15通过金属制的磁性材料形成为圆盘形状，在不对线圈13通电时可动芯15和固定芯14具有规定的间隙地与固定芯14对置配置。固定芯14以及可动芯15形成磁路，该磁路成为通过对线圈13通电产生的磁通的通路。
在对线圈13通电使固定芯14产生电磁吸引力时，通过该电磁吸引力，可动芯15被向固定芯14拉近。其结果是，与可动芯15连结的阀体12抵抗后述的主弹簧SP1的弹性力以及燃料压力闭阀力而提升(开阀动作)。另一方面，在使对线圈13的通电停止时，通过主弹簧SP1的弹性力，阀体12与可动芯15一起进行闭阀动作。
在可动芯15上形成有贯通孔15a，在该贯通孔15a中插入配置阀体12，从而阀体12被组装为能够相对于可动芯15滑动地相对移动。在阀体12的反喷孔侧端部形成有卡止部12d。在可动芯15被向固定芯14吸引而移动时，在卡止部12d卡止于可动芯15的状态下移动，所以阀体12也伴随可动芯15的移动而移动(开阀动作)。但是即使是可动芯15与固定芯14接触的状态下，阀体12也能够相对于可动芯15相对移动并提升。
在阀体12的反喷孔侧配置有主弹簧SP1，在可动芯15的喷孔侧配置有子弹簧SP2。上述弹簧SP1、SP2为线圈状，沿中心轴线C方向弹性变形。主弹簧SP1的弹性力(主弹性力Fs1)向闭阀侧被施加给阀体12。子弹簧SP2的弹性力(子弹性力Fs2)向开阀侧被施加给可动芯15。
总之，阀体12被夹于主弹簧SP1与落座面17b之间，可动芯15被夹于子弹簧SP2与卡止部12d之间。并且，子弹簧SP2的弹性力Fs2经由可动芯15向卡止部12d传递，并向开阀方向被施加给阀体12。因此，也可以说，从主弹性力Fs1减去子弹性力Fs2而得到的弹性力Fs向闭阀方向被施加给阀体12。
电子控制装置(ECU)20具备微型计算机21、集成IC22、升压电路23、开关元件SW2、SW3、SW4等。ECU20提供对燃料喷射阀10的动作进行控制而控制燃料喷射量的燃料喷射控制装置。另外，ECU20以及燃料喷射阀10提供喷射最佳量的燃料的燃料喷射系统。
微型计算机21构成为，具有中央运算装置、非易失性存储器以及易失性存储器等，基于内燃机的载荷以及机器旋转速度，计算燃料的目标喷射量以及目标喷射开始时期。另外，预先试验并取得对通电时间Ti与喷射量q的关系进行表示的喷射特性(Ti－q特性线)，并按照该喷射特性控制对线圈13的通电时间Ti，从而控制喷射量q。后述的图3(a)中的符号t10表示通电时间的开始时期，符号t60表示通电时间的结束时期。
集成IC22具有：对开关元件SW2、SW3、SW4的动作进行控制的喷射驱动电路22a以及对升压电路23的动作进行控制的充电电路22b。这些电路22a、22b基于从微型计算机21输出的喷射指令信号而动作。喷射指令信号是对于对燃料喷射阀10的线圈13的通电状态作出指令的信号，是通过微型计算机21基于前述的目标喷射量以及目标喷射开始时期和后述的线圈电流检测值I而设定的。喷射指令信号包含后述的喷射信号、升压信号以及电池信号。
升压电路23具有线圈23a、电容器23b、二极管23c以及开关元件SW1。充电电路22b对开关元件SW1进行控制以使开关元件SW1反复接通动作和断开动作时，从电池端子Batt施加的电池电压通过线圈23a被升压(增压)，并对电容器23b蓄电。这样升压并蓄电的电力的电压相当于“升压电压”。
并且，在喷射驱动电路22a使开关元件SW2、SW4都为接通动作时，对燃料喷射阀10的线圈13施加升压电压。另一方面，在切换为使开关元件SW2断开动作并使开关元件SW3接通动作时，对燃料喷射阀10的线圈13施加电池电压。在要使对线圈13的电压施加停止的情况下，使开关元件SW2、SW3、SW4断开动作。二极管24用于防止在开关元件SW2的接通动作时升压电压被施加给开关元件SW3。
分流电阻25用于检测在开关元件SW4中流动的电流、即在线圈13中流动的电流(线圈电流)，微型计算机21基于通过分流电阻25产生的电压降下量，检测前述的线圈电流检测值I。
接下来，对于通过流通线圈电流而产生的电磁吸引力(开阀力)进行详细地说明。
由固定芯14产生的磁动势(安培匝数)越大，则电磁吸引力越大。即，若线圈13的匝数相同，则为，线圈电流越大、安培匝数越大则电磁吸引力越大。但是，从通电开始到吸引力饱和而达到最大值需要时间。在本实施方式中，将这种饱和而达到最大值时的电磁吸引力称为静态吸引力Fb。
另外，将阀体12开始开阀动作所必要的电磁吸引力称为必要开阀力Fa。另外，对燃料喷射阀10供给的燃料的压力越高，则阀体12开始开阀动作所必要的电磁吸引力(必要开阀力)越大。另外，根据燃料的粘性较大的情况等各种状况，必要开阀力变大。因此，将假想为必要开阀力最大的状况的情况下的必要开阀力的最大值定义为必要开阀力Fa。
图3(a)表示使阀体12开阀一次并实施了燃料喷射的情况下的、对线圈13的施加电压波形。另外，图3(a)、(b)中的实线表示线圈13为常温的情况下的波形，图中的虚线表示线圈13为高温的情况下的波形。
如图所示，在通过喷射指令信号所指令的电压施加开始时期(参照t10)施加升压电压并使通电开始。然后，伴随着通电开始，线圈电流上升(参照图3(b)。然后，在线圈电流检测值I达到第1目标值I1的时刻(参照t20)使通电断开。总之，进行控制，以通过初次的通电的升压电压施加使线圈电流上升到第1目标值I1。正在进行这种控制时的微型计算机21相当于“上升控制部21a”。另外，第1目标值I1相当于“规定的阈值”。
之后，对基于电池电压的通电进行控制，以使线圈电流维持为被设定为比第1目标值I1低的值的第2目标值I2。具体而言，通过反复基于电池电压的通电接通/断开以使线圈电流检测值I与第2目标值I2的背离在规定幅度以内，从而进行负荷率(duty)控制，以使变动的线圈电流的平均值被保持为第2目标值I2。正在进行这种控制时的微型计算机21相当于“恒流控制部21b”。第2目标值I2被设定为静态吸引力Fb为必要开阀力Fa以上这样的值。
之后，对基于电池电压的通电进行控制，以使线圈电流维持为被设定为比第2目标值I2低的值的第3目标值I3。具体而言，通过反复基于电池电压的通电接通/断开以使线圈电流检测值I与第3目标值I3的背离在规定幅度以内，从而进行负荷率控制，以使变动的线圈电流的平均值保持为第3目标值I3。正在进行这种控制时的微型计算机21相当于“同步控制部(a holding control portion)21c”。
如图3(c)所示，电磁吸引力在从通电开始时刻即上升控制开始时刻(t10)到恒流控制结束时刻(t40)的期间持续上升。另外，关于电磁吸引力的上升速度，相比于上升控制期间，恒流控制期间较慢。在同步控制期间(t50～t60)，吸引力保持为规定值。第3目标值I3被设定为上述规定值比保持开阀状态所必要的开阀保持力Fc高。另外，开阀保持力Fc比必要开阀力Fa小。
喷射指令信号所包含的喷射信号是关于通电时间Ti做出指令的脉冲信号，脉冲导通时期被设定为比目标喷射开始时期早规定的喷射延迟时间的时期(t10)。并且，脉冲关断时期被设定为脉冲导通后经过了通电时间Ti的通电结束时期(t60)。开关元件SW4按照该喷射信号进行动作。
喷射指令信号所包含的升压信号，是关于基于升压电压的通电接通/断开做出指令的脉冲信号，与喷射信号的脉冲导通同时进行脉冲导通。之后，在线圈电流检测值I达到第1目标值I1为止的期间，升压信号接通。由此，在上升控制期间，升压电压被施加给线圈13。
喷射指令信号所包含的电池信号在恒流控制的开始时刻t30脉冲导通。之后，电池信号反复接通/断开，以便进行反馈控制，以使得在从通电开始起的经过时间达到规定时间为止的期间，以使线圈电流检测值I保持为第2目标值I2。并且，之后，电池信号反复接通/断开，以便进行反馈控制，以使得在到喷射信号的脉冲关断为止的期间，线圈电流检测值I保持为第3目标值I3。开关元件SW3按照该电池信号进行动作。
如图3(d)所示，在从通电开始时刻(t10)起经过了喷射延迟时间的时刻、即吸引力达到必要开阀力Fa的t1时刻，阀体12开始开阀动作。图中的符号t3表示阀体12达到最大开阀位置(全开位置)的时刻，图中的符号t4表示阀体12开始闭阀的时刻。另外，在从通电结束时期(t60)经过了延迟时间的时刻、即吸引力降低到开阀保持力Fc的t4时刻，阀体12开始闭阀动作。
另外，在图3(a)的例子中，与喷射结束指令时期同时地，将使正负反转后的电压施加至线圈13。由此，线圈电流与通电时间Ti(t10～t60)中的线圈电流反向地流动，实现阀体12的闭阀速度增大。即，能够使从通电结束时期t60到阀体12落座而闭阀的t5时刻的闭阀延迟时间缩短。这样的通电结束时期t60以后的逆电压施加，不包含于通过后述的通电时间计算部S40计算的通电时间Ti，也不包含于Ti－q特性线的通电时间Ti。
图3(e)表示对通电时间Ti与喷射量q的关系进行表示的特性线，将(a)～(d)的经过时间与通电时间Ti合在一起来记载。例如，将使线圈电流保持为第2目标值I2的正中间的t31时刻(参照图3(a))设定为通电时间的结束时期而使喷射信号的脉冲关断。于是，如图3(c)、(d)中的虚线所示，在t31时刻，吸引力开始降低并且阀体12开始闭阀动作。此情况下的喷射量，是与图3(d)所示的特性线中的t31对应的喷射量q31。
另外，对燃料喷射阀10供给的燃料的压力(燃料压力Pc)，通过图示的燃料压力传感器30来检测。ECU20相应于通过燃料压力传感器30检测到的燃料压力Pc，判定是否实施了上述的恒流控制。例如，在燃料压力Pc为规定的阈值Pth以上的情况下，允许恒流控制。另一方面，在燃料压力Pc小于规定的阈值Pth的情况下，开始开阀动作所必要的电磁吸引力变小，因此不实施恒流控制，而在上升控制后实施同步控制。
另外，如图3(d)、(e)所示，在阀体12达到最大开阀位置的t3时刻以后，Ti－q特性线的斜率变小。将Ti－q特性线中t1～t3期间的区域称为“部分打开区域A1”，将t3以后的区域称为“全开区域A2”。即，在部分打开区域A1，在达到最大开阀位置前，阀体12开始闭阀动作，喷射微少量(参照符号q31)的燃料。
另外，在线圈13的温度改变时，线圈13的电阻值改变，因此Ti－q特性线的形状也改变。图4是表示相应于温度而变化的Ti－q特性线的形状的试验结果。图中的特性线L1表示常温下进行了试验的结果。特性线L2表示经由80℃相当的电阻使电流在线圈13中流动并进行了试验的结果。特性线L3表示经由140℃相当的电阻使电流在线圈13中流动的情况下的试验结果。
根据该试验结果，本发明的发明人们得到了下面的知识。即，在部分打开区域A1中，在比后述的峰值出现范围W1短的通电时间的区域(减少区域)，线圈温度越高则相对于通电时间的喷射量越减少。其另一方面，在部分打开区域A1中，在比峰值出现范围W1长的通电时间的区域(增加区域)，线圈温度越高则相对于通电时间的喷射量越增加。
接下来，对峰值出现范围W1进行说明。图5表示试验并计测了通过上升控制部21a以及恒流控制部21b的控制而产生的线圈电流的变化(电流波形)的结果。在该试验中，通过恒流控制部21b，在线圈电流保持为第2目标值I2的t31时刻使通电结束，设定为与部分打开区域A1的喷射量对应的通电时间Ti。
图中的电流波形L10表示常温下进行了试验的结果。电流波形L20表示经由80℃相当的电阻使电流在线圈13中流动而进行了试验的结果。电流波形L30表示经由140℃相当的电阻使电流在线圈13中流动的情况下的试验结果。图中的符号t21、t22、t23表示伴随上升控制部21a结束使升压电压的施加停止的情况、电流成为峰值的时期。
如图5所示，线圈温度越高则电流达到第1目标值I1为止的时间越长，峰值的出现时期越晚。这是由于，线圈温度越高则线圈13的电阻越高。因此，当在峰值的出现时期t21、t22、t23前使通电结束时，线圈温度越高，则相对于该通电时间Ti的喷射量越是减少。即，在比图4的峰值出现范围W1短一侧的通电时间Ti，3条特性线L1、L2、L3中的低温时的特性线L1相比于高温时的特性线L3位于上侧。
然而，在部分打开区域A1，当在峰值的出现时期t21、t22、t23后使通电结束时，在为高温时的电流波形L30的情况下，在刚刚到达峰值的出现时期t23后通电结束。因此，在通电结束时残存的磁通多，所以阀体12的闭阀速度慢。因此，实际的开阀时间变长，喷射量变多。与此相对，在为低温时的电流波形L10的情况下，从峰值的出现时期t21到通电结束的时间比高温时更长。因此，在通电结束时残存的磁通少，所以阀体12的闭阀速度比高温时快。因此，实际的开阀时间与高温时相比变短，喷射量变少。
即，在部分打开区域A1，在比图4的峰值出现范围W1长一侧的通电时间Ti，3条特性线L1、L2、L3中高温时的特性线L3相比于低温时的特性线L1位于更上侧。即，在将通电时间Ti设定为比峰值出现范围W1短的情况下，线圈温度越高，则相对于通电时间的喷射量越减少。另一方面，在将通电时间Ti设定为比峰值出现范围W1长的情况下，线圈温度越高，则相对于通电时间的喷射量越增加。即，以峰值出现范围W1为界，相对于通电时间Ti的喷射量的依赖于温度的增减相反。
在本实施方式中，在图4中的符号B1所示的区域设定通电时间Ti，以使通电时间Ti的结束时期t31、t60成为比峰值出现范围W1晚的一侧的时期。以下，使用图6说明通电时间Ti的计算的过程。
图6是表示微型计算机21按照程序以规定时间周期反复实行的处理的过程的流程图。首先，在步骤S10，取得当前时刻的内燃机的每单位时间的转速NE以及载荷。作为上述载荷的具体例，列举出通过驾驶员操作的加速踏板的踏入量、吸气流量或吸气负压等。
在下一步骤S20中，基于所取得的转速NE以及载荷，计算在1个燃烧周期中对一个汽缸喷射的燃料的总量的目标值(总目标喷射量)。在下一步骤S30中，基于计算出的总目标喷射量，设定在1个燃烧周期中喷射的次数即总目标喷射量的分割数、以及燃料喷射阀10的一次开阀所喷射的燃料的目标喷射量。通过1个燃烧周期所分割的各个喷射的目标喷射量的合计，与总目标喷射量一致。
在下一步骤S40中，对所设定的各个目标喷射量计算通电时间Ti。详细而言，首先在步骤S41中，设定与目标喷射量相应的通电时间Ti的基础值。具体而言，使微型计算机21预先存储在设定从－30℃到200℃的使用温度范围的情况下，其中央温度处的Ti－q特性线的图。并且，基于上述图，将与喷射量对应的通电时间Ti的值设定为基础值。
在接下来的步骤S42中，推测线圈13的温度。例如，线圈电流通过上升控制部21a而上升到第1目标值I1所需要的时间，与线圈温度的相关性高。因此，检测上述时间，并基于该时间，推测线圈温度。
在接下来的步骤S43中，基于推测出的线圈温度，计算对于通电时间Ti的基础值的校正值。在部分打开区域A1中的通电时间Ti的设定区域B1，如图4所示，越是高温则喷射量越增加，所以关于上述校正值，被设定为越是高温则基础值被校正为越短的值。在接下来的步骤S44中，计算对在步骤S41中设定的通电时间Ti的基础值加上在步骤S43中计算出的校正值而得到的值，作为通电时间Ti。
另外，在基础值在部分打开区域A1的情况下，计算上述校正值并校正通电时间Ti。与此相对，在全开区域A2的情况下，根据温度而产生的喷射量的变化非常小，所以在基础值在全开区域A2的情况下不实施上述校正值的计算以及校正。
然后，在步骤S30中设定目标喷射量以及分割数，以使通过步骤S40设定的通电时间Ti的结束时期t31成为比峰值出现范围W1晚的时期。即，通过调整分割数，从而设定目标喷射量以使结束时期t31成为比峰值出现范围W1晚的时期。
另外，设定线圈13的电阻值、升压电压以及第1目标值I1，以使部分打开区域A1中的微少喷射量能够包含于目标喷射量的设定范围。即，线圈13的电阻值越大、或者升压电压越小、或者第1目标值I1越小，则峰值出现范围W1越位于通电时间Ti长一侧。于是，产生陷入到在比峰值出现范围W1晚的一侧不存在部分打开区域A1的事态的情况。为了不陷入这样的事态，设定线圈13的电阻值、升压电压以及第1目标值I1。
另外，正在执行步骤S40的处理时的微型计算机21相当于“通电时间计算部”，正在执行步骤S30的处理时的微型计算机21相当于“目标喷射量设定部”。
根据以上说明的本实施方式，通过图6的步骤S30设定目标喷射量，以使通电时间Ti的结束时期t31成为从峰值出现范围W1脱离的时期。因此，在对与目标喷射量对应的通电时间Ti的基础值进行温度校正时，唯一地确定越是高温则应当进行增加校正还是应当进行减少校正。因此，针对同一目标喷射量，能够实现不需要切换在越是高温时进行增加校正的情况和进行减少校正的情况。因此，能够消除使校正的增减相反的担忧，所以能够以高精度控制燃料喷射量。
并且，根据本实施方式，设定目标喷射量，以使通电时间Ti的结束时期t31成为比峰值出现范围W1晚的一侧的时期。此处，在与本实施方式相反，设定目标喷射量以使结束时期t31成为比峰值出现范围W1早的一侧的时期时，需要将峰值出现范围W1设为充分晚的时期。于是，要求增大线圈13的电阻值，降低升压电压，降低第1目标值I1。于是，从通电开始到阀体12开始开阀动作的开阀响应延迟时间变长，燃料喷射阀10的动作的响应性恶化。鉴于该点，在本实施方式中，将通电时间Ti的结束时期t31设为比峰值出现范围W1晚的一侧的时期，所以能够避免上述的响应性恶化的问题。
并且根据本实施方式，设定如下的值，以便能够满足结束时期t31从峰值出现范围W1脱离这一条件，并且能够使部分打开区域A1中的微少喷射量包含于目标喷射量的设定范围。即，将线圈13的电阻值设定为充分小，将升压电压设定为充分高，将第1目标值I1(即电流峰值)设定为充分高。由此，能够减小部分打开区域A1中特性线L1、L2、L3的温度的偏差量。因此，能够提高部分打开区域A1中的温度校正的精度。
另外，线圈电流达到峰值的时期t20，与以电磁吸引力的上升斜率变小的方式变化的变化点Pf(参照图3(c))出现的时期一致。因此，峰值出现范围W1也能够称为使用温度范围中电磁吸引力的变化点Pf可能出现的范围即变化点出现范围。因此，设定目标喷射量以使通电时间Ti的结束时期t31成为从峰值出现范围W1脱离的时期，也能够叫做，设定目标喷射量以使结束时期t31成为从变化点出现范围脱离的时期。
(第2实施方式)
在上述第1实施方式中，通过图6的步骤S30设定目标喷射量，以使通电时间Ti的结束时期t31成为从峰值出现范围脱离的时期。与此相对，在本实施方式中，设定目标喷射量，以使通电时间Ti的结束时期t31成为从以下说明的交叉点出现范围W2、W3脱离的时期。
即，如图7所示，将特性线L1、L2、L3互相交叉的点称为交叉点P1、P2。在图7中，特性线L1和特性线L2的交叉点、特性线L1和特性线L3的交叉点以及特性线L2和特性线L3的交叉点分别图示于相同的位置(符号P1、P2的位置)。但是，严格来说，这些交叉点出现在不同的位置。并且，相应于线圈13的使用温度范围而交叉点P1、P2可能出现的范围是交叉点出现范围W2、W3。另外，作为线圈13的使用温度范围的具体例，列举出－30℃到200℃的使用范围。
在上述第1实施方式中，将结束时期t31排除的范围是峰值出现范围W1这一个位置，与此相对，在本实施方式中，交叉点出现范围W2、W3存在于二个位置，将结束时期t31排除的范围是二个位置。具体而言，在图7中的符号B2、B3所示的区域设定通电时间Ti。一个交叉点出现范围W2与峰值出现范围W1局部重复。在一个交叉点出现范围W3中，包含部分打开区域A1和全开区域A2的边界。
根据以上所说明的本实施方式，设定目标喷射量，以使通电时间Ti的结束时期t31成为从交叉点出现范围W2、W3脱离的时期。因此，在对与目标喷射量对应的通电时间Ti的基础值进行温度校正时，唯一地确定越是高温时应该进行增加校正还是应该进行减少校正。因此，针对同一目标喷射量，能够实现不需要切换在越是高温时进行增加校正的情况和进行减少校正的情况。因此，能够消除使校正的增减相反的担忧，所以能够以高精度控制燃料喷射量。
并且，在本实施方式中，设定如下的值，以便能够满足结束时期t31从交叉点出现范围W2、W3脱离这一条件，并且能够使部分打开区域A1中的微少喷射量包含于目标喷射量的设定范围。即，将线圈13的电阻值设定为充分小，将升压电压设定为充分高，将第1目标值I1(即电流峰值)设定为充分高。由此，在部分打开区域A1，能够减小特性线L1、L2、L3的温度的偏差量。因此，能够提高部分打开区域A1中的温度校正的精度。
(第3实施方式)
本实施方式是第1实施方式的变形例。在本实施方式中，如图8所示，微型计算机21提供以下说明的预充电控制部21d。即，微型计算机21控制集成IC22，以便在通过上升控制部21a施加升压电压之前，实施对线圈13施加电池电压的预充电。正在进行这种控制时的微型计算机21相当于“预充电控制部21d”。
为了实施预充电而通过微型计算机21控制的集成IC22，使开关元件SW4进行接通动作，并且使开关元件SW4进行接通/断开动作，以使线圈电流维持为第4目标值I4(参照图9(a))。第4目标值I4被设定为比第3目标值I3小的值(参照图9(b)。详细而言，在设定为上升控制开始的t10时刻的规定时间前的t0时刻，开始对线圈13施加电池电压的预充电控制。由此，在上升控制开始前，吸引力开始上升(参照图9(c))。
通过实施这样的预充电控制，能够缩短在上升控制中使线圈电流上升到第1目标值I1所需的升压电压施加期间。因此，能够降低升压电路23中的发热量，能够降低ECU20的热损伤的可能性。
并且，在本实施方式中，也与上述第1实施方式同样地，设定目标喷射量，以使通电时间Ti的结束时期t31成为从峰值出现范围W1脱离的时期。另外，在实施预充电控制时，通过上升控制使线圈电流上升到第1目标值I1所需的时间变短。因此，线圈电流的峰值的出现时期变早，峰值出现范围W1向早期侧偏移。因此，能够将图4所示的设定区域B1向早期侧扩大，能够减小能够设定的通电时间Ti的最小值。
因此，根据以上所说明的本实施方式，能够消除使校正的增减相反的担忧，能够以高精度控制燃料喷射量，并且能够减小能够设定的目标喷射量的最小值。
(第4实施方式)
在上述第3实施方式中，在具备预充电控制部21d的基础上，设定目标喷射量，以使通电时间Ti的结束时期t31成为从峰值出现范围W1脱离的时期。与此相对，在本实施方式中，与上述第3实施方式同样地具备预充电控制部21d，并且，与上述第2实施方式同样地，设定目标喷射量，以使通电时间Ti的结束时期t31成为从交叉点出现范围W2、W3脱离的时期。
因此，通过本实施方式，也能够获得与上述第3实施方式同样的效果。即，能够消除使校正的增减相反的担忧，能够以高精度控制燃料喷射量，并且能够减小能够设定的目标喷射量的最小值。
(第5实施方式)
在上述第1实施方式和第2实施方式中，线圈13的电阻值、升压电压以及第1目标值I1的设定相同。因此，图4所示的特性线L1、L2、L3和图7所示的特性线L1、L2、L3相同。与此相对，在本实施方式中，变更线圈13的电阻值、升压电压以及第1目标值I1的设定，如图10所示，设定为与图4以及图7不同的形状的特性线L4。因此，相对于图4所示的峰值出现范围W1位于相比于部分打开区域A1的中央更靠短时间侧，图10所示的峰值出现范围W4位于相比于部分打开区域A1的中央更靠长时间侧。
并且，在上述第1实施方式中，在图4中的符号B1所示的区域设定通电时间Ti，以使通电时间Ti的结束时期t31成为比峰值出现范围W1晚的一侧的时期。与此相对，在本实施方式中，在比峰值出现范围W4早的一侧的区域(参照符号B4)和晚的一侧的区域(参照符号B5)这两方，设定通电时间Ti。但是，晚的一侧的区域B5被设定为不包含部分打开区域A1。因此，在部分打开区域A1中在区域B4设定结束时期t31，在全开区域A2中在区域B5设定结束时期t60。
(其他的实施方式)
本申请完全不限制于上述的实施方式，能够如以下所例示那样进行各种变形后实施。不仅仅在各实施方式中明示了能够具体地组合的部分彼此的组合，只要组合不特别产生障碍，即使没明示，也能够将实施方式彼此部分地组合。
例如，在上述的图3以及图10所示的例子中，设定线圈13的电阻值、升压电压以及第1目标值I1，以使峰值出现范围W1、W4位于部分打开区域A1。与此相对，也可以设定线圈13的电阻值、升压电压以及第1目标值I1，以使峰值出现范围W1、W4位于全开区域A2。
例如，也可以具备用于推测实际所喷射的量的喷射量推测部，并且也可以具备对所推测的实际喷射量与目标喷射量的偏差进行学习并反馈于下次的通电时间Ti的设定中的反馈控制部。另外，在不实施这样的反馈的燃料喷射控制装置中，也可以设定目标喷射量，以使通电时间Ti的结束时期t31、t60成为从峰值出现范围W1、W4或交叉点出现范围W2、W3脱离的时期。另外，作为喷射量推测部的具体例，列举出，检测阀体12实际开阀的时期以及闭阀的时期，基于该检测结果以及通过燃料压力传感器30所检测的燃料压力Pc来推测实际喷射量。
例如，在图3以及图9所示的实施方式中，在线圈电流到达第1目标值I1的时刻(t20)使通电暂时停止，之后，在降低到第2目标值I2的时刻使通电重新开始。因此，线圈电流到达第1目标值I1的时刻(t20)是峰值出现时期。与此相对，也可以在线圈电流达到第1目标值I1的时刻从升压电压切换为电池电压并继续进行通电，并使上升后的线圈电流在规定时间内保持第1目标值I1不变。该情况下，从升压电压切换为电池电压的时期相当于峰值出现时期。
例如，上述实施方式所涉及的燃料喷射阀10如图1所示，被安装于汽缸盖3，但可以将安装于汽缸体的燃料喷射阀作为应用对象。另外，在上述实施方式中，将搭载于点火式的内燃机(汽油发动机)的燃料喷射阀10作为应用对象，但也可以将压缩自点火式的内燃机(柴油发动机)的燃料喷射阀作为对象。并且，在上述实施方式中，将对燃烧室2直接喷射燃料的燃料喷射阀作为控制对象，但也可以将对吸气管喷射燃料的燃料喷射阀作为控制对象。
例如，对燃料喷射阀10供给的燃料压力Pc越高，则开阀所需的力越大，所以也可以可变设定为，燃料压力Pc越高，则将第1目标值I1以及第2目标值I2设为越高的值。或者，也可以不拘泥于供给燃料压力将这些目标值I1、I2固定为预先设定的值。

Claims (7)

1.一种燃料喷射控制装置，应用于燃料喷射阀(10)，该燃料喷射阀(10)通过对线圈(13)通电而产生的电磁吸引力使阀体(12)进行开阀动作，而喷射内燃机的燃烧所使用的燃料，上述燃料喷射控制装置具备：
目标喷射量设定部(S30)，设定通过上述燃料喷射阀的一次开阀而喷射的燃料的目标喷射量；
通电时间计算部(S40)，相应于上述目标喷射量设定对上述线圈的通电时间的基础值，并相应于上述线圈的温度校正上述基础值，从而计算上述通电时间；
升压电路(23)，将电池电压升压；以及
上升控制部(21a)，伴随上述通电时间的开始，对上述线圈施加通过上述升压电路升压后的升压电压，使在上述线圈中流动的电流上升到规定的阈值，
在将电流上升到上述阈值而成为峰值的时期，而且是上述线圈的使用温度范围越高温则相对于上述通电时间的喷射量越减少的减少区域与上述线圈的使用温度范围越高温则相对于上述通电时间的喷射量越增加的增加区域的边界可能出现的范围称为峰值出现范围(W1、W4)的情况下，
上述目标喷射量设定部设定上述目标喷射量，以便在将在上述阀体达到最大开阀位置前开始闭阀动作而喷射微小量的燃料的区域作为部分打开区域，且上述基础值位于上述部分打开区域的情况下，使上述通电时间的结束时期(t31、t60)成为从上述峰值出现范围脱离的时期。
2.如权利要求1记载的燃料喷射控制装置，
上述目标喷射量设定部设定上述目标喷射量，以使上述通电时间的结束时期成为比上述峰值出现范围晚的一侧的时期。
3.如权利要求1或2记载的燃料喷射控制装置，
在通过上述上升控制部施加升压电压之前实施了对上述线圈施加电池电压的预充电的情况下，上述目标喷射量设定部设定上述目标喷射量，以使上述通电时间的结束时期成为从上述峰值出现范围脱离的时期。
4.一种燃料喷射控制装置，应用于燃料喷射阀(10)，该燃料喷射阀(10)通过对线圈(13)通电而产生的电磁吸引力使阀体(12)进行开阀动作，而喷射内燃机的燃烧所使用的燃料，上述燃料喷射控制装置具备：
目标喷射量设定部(S30)，设定通过上述燃料喷射阀的一次开阀而喷射的燃料的目标喷射量；
通电时间计算部(S40)，相应于上述目标喷射量设定对上述线圈的通电时间的基础值，并相应于上述线圈的温度校正上述基础值，从而计算上述通电时间；
升压电路(23)，将电池电压升压；以及
上升控制部(21a)，伴随上述通电时间的开始，对上述线圈施加通过上述升压电路升压后的升压电压，使在上述线圈中流动的电流上升到规定的阈值，
在将表示上述通电时间与喷射量的关系的特性线(L1、L2、L3)而且是按上述线圈的每个使用温度而不同的特性线互相交叉的点称为交叉点(P1、P2)，将上述交叉点相应于上述线圈的使用温度范围而可能出现的范围称为交叉点出现范围(W2、W3)的情况下，
上述目标喷射量设定部设定上述目标喷射量，以在将在上述阀体达到最大开阀位置前开始闭阀动作而喷射微小量的燃料的区域作为部分打开区域，且上述基础值位于上述部分打开区域的情况下，使上述通电时间的结束时期(t31、t60)成为从上述交叉点出现范围脱离的时期。
5.如权利要求4记载的燃料喷射控制装置，
在通过上述上升控制部施加升压电压之前实施了对上述线圈施加电池电压的预充电的情况下，上述目标喷射量设定部设定上述目标喷射量，以使上述通电时间的结束时期成为从上述交叉点出现范围脱离的时期。
6.如权利要求1、2、4、5任一项记载的燃料喷射控制装置，
设定上述线圈的电阻值、上述升压电压以及上述阈值，以使在上述阀体开始开阀动作之后达到最大开阀位置之前开始闭阀动作时的微少喷射量，能够包含于上述目标喷射量设定部所设定的上述目标喷射量的设定范围。
7.一种燃料喷射系统，具备：
如权利要求1～6任一项记载的燃料喷射控制装置(20)；以及
上述燃料喷射阀。
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