CN106065823A - 用于内燃机的燃料喷射控制装置和燃料喷射控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于内燃机的燃料喷射控制装置和燃料喷射控制方法。用于发动机的控制装置包括ECU。ECU被构造成：将被供应至燃料喷射器的实际燃料压力控制至目标燃料压力；计算在量的方面与要求喷射量相等的燃料喷射所需的要求通电时间；基于要求通电时间来设定用于每次喷射的通电时间；在要求通电时间短于预定时间时执行用于切换设定通电时间的方式的切换处理；在实际燃料压力与目标燃料压力之间的偏差等于或大于预定值时，通过切换处理，将要求通电时间设定为通电时间的设定值；以及在该偏差小于预定值时，将预定时间设定为通电时间的设定值。
Description
技术领域
本公开涉及用于内燃机的燃料喷射控制装置和燃料喷射控制方法。
背景技术
布置在内燃机诸如汽车内燃机中的电磁燃料喷射阀被构造成设置有阀体，该阀体响应于电磁螺线管的通电而打开并且能够通过电磁螺线管的通电时间的变化来调节燃料喷射量。燃料喷射阀的阀体在完全打开之后由于对于在达到完全打开位置时的碰撞的反冲而立即经受弹跳运动。这种弹跳运动导致燃料喷射阀的喷射量的变化。这种弹跳运动在阀体完全打开的完全升高喷射期间对于喷射量精确度的影响随着喷射量的减小而变得相对显著。在日本专利申请公开第2014-025419号中公开了一种内燃机，对燃料喷射阀的通电时间提供了较低限制(最小通电时间)，使得由于弹跳运动引起的喷射量变化被保持在允许值或保持在该允许值以下。
当在内燃机中通过供给泵从燃料箱泵送的燃料被高压燃料泵加压并被供应至燃料喷射阀，该内燃机的实例包括执行缸内喷射的内燃机时，进行燃料压力控制，使得被供应至燃料喷射阀的燃料具有如下压力(实际燃料压力)，该压力被控制为与依照发动机载荷等设定的目标燃料压力对应。在燃料压力控制期间，从高压燃料泵排出的燃料量被调节为用于使实际燃料压力接近目标燃料压力。在每次喷射的要求喷射量小时的低载荷时，用于燃料压力控制的目标燃料压力可被设定为低于在高载荷时的压力，使得喷射与要求量相等的燃料所需的通电时间(要求通电时间)不会比最小通电时间短。
发明内容
当在车辆减速等期间减小发动机载荷时，燃料消耗减少，从而即使高压燃料泵的燃料排出量减少，实际燃料压力的下降也会花费时间。当发动机载荷减小时，要求喷射量也同时减少。因此，在实际燃料压力至目标燃料压力的下降延迟的情况中，要求通电时间可变得比最小通电时间短。在这种情况下，以被设定为最小通电时间的通电时间执行燃料喷射，但在实际喷射量与要求喷射量之间存在差异。然后可引起空燃比偏差并且燃烧可能劣化。
本公开提供了用于内燃机的燃料喷射控制装置和燃料喷射控制方法，据此能够抑制在目标燃料压力与实际燃料压力之间存在差异时的燃烧的劣化。
本发明的第一方面提供了一种用于控制内燃机的燃料喷射控制装置，该内燃机包括电磁燃料喷射阀，该燃料喷射控制装置包括电子控制单元。电子控制单元被构造成：控制实际燃料压力以与目标燃料压力对应，所述实际燃料压力是被供应至所述电磁燃料喷射阀的燃料的压力；基于所述电磁燃料喷射阀每次喷射的要求喷射量和所述实际燃料压力来计算要求通电时间，所述要求通电时间是在量的方面与所述要求喷射量相等的燃料喷射所需的所述电磁燃料喷射阀的通电时间；基于所述要求通电时间来设定用于每次喷射的所述电磁燃料喷射阀的通电时间；在所述要求通电时间短于完全升高最小通电时间时执行用于切换设定通电时间的方式的切换处理，所述完全升高最小通电时间是被设定成比所述电磁燃料喷射阀的阀体达到完全打开所需的所述电磁燃料喷射阀的通电时间长的时段的通电时间；在所述实际燃料压力与所述目标燃料压力之间的偏差等于或大于预定值时，通过所述切换处理，将所述要求通电时间设定为所述电磁燃料喷射阀的通电时间的设定值；以及在所述实际燃料电压与所述目标燃料压力之间的所述偏差小于所述预定值时，将所述完全升高最小通电时间设定为所述电磁燃料喷射阀的通电时间的设定值。
为了在燃料喷射阀的阀体变得完全打开时，将归因于弹跳运动的燃料喷射量的变化抑制在允许范围内，燃料喷射阀的通电时间需要比阀体维持打开并达到完全打开所需的时间长至少一定的时段。因此，为了确保喷射量精确度，期望用比阀体维持打开至达到完全打开所需的燃料喷射阀的通电时间长的时段(完全升高最小通电时间)来设定通电时间用作下限值。即使在要求喷射量在低载荷时小时，通过使实际燃料压力减小以及使在量的方面与要求喷射量相等的燃料喷射所需的通电时间延长，通电时间可变得等于或长于完全升高最小通电时间。因此，当燃料压力控制被执行成使得在量的方面与要求喷射量相等的燃料喷射所需的通电时间变为至少完全升高最小通电时间时，归因于阀体的弹跳运动的燃料喷射量变化可被抑制在允许范围内。
在发动机载荷快速下降等的情况下，实际燃料压力减小至目标燃料压力花费时间，并且可出现实际燃料压力和目标燃料压力相对于彼此具有显著差异的状态。在这种情况下，在量的方面与要求喷射量(要求喷射时间)相等的燃料喷射所需的通电时间远小于完全升高最小通电时间，并且实际喷射量在某些情况下与要求喷射量显著地不同。根据上述燃料喷射控制装置，在实际燃料压力与目标燃料压力之间的偏差小于预定值时，完全升高最小通电时间被设定为与要求通电时间短于完全升高最小通电时间的情况有关的燃料喷射阀的通电时间的设定值。相反，当该偏差为至少预定值时，要求通电时间被设定为与要求通电时间短于完全升高最小通电时间有关的燃料喷射阀的通电时间的设定值。换言之，用通常用作下限的完全升高最小通电时间来设定通电时间，从而，归因于阀体的弹跳运动的燃料喷射量变化被抑制。在实际燃料压力与目标燃料压力之间的差异对于远短于完全升高最小通电时间的要求通电时间的点显著的情况下，通过将通电时间设定为短于被允许的完全升高最小通电时间来抑制要求喷射量与实际喷射量之间的差异。因此，上述用于内燃机的燃料喷射控制装置可抑制在目标燃料压力与实际燃料压力之间存在差异时的燃烧劣化。
在燃料喷射控制装置中，电子控制单元可被构造成在所述要求喷射量等于或小于部分升高最大喷射量时，在不执行所述切换处理的情况下将所述要求通电时间设定为所述电磁燃料喷射阀的通电时间的设定值，所述部分升高最大喷射量可以是在所述电磁燃料喷射阀的通电时间被设定为部分升高最大通电时间时所述电磁燃料喷射阀的喷射量，所述部分升高最大通电时间可以是比所述阀体的打开达到完全打开所需的所述电磁燃料喷射阀的通电时间短的通电时间。
本发明的第二方面提供了一种用于内燃机的燃料喷射控制方法，该内燃机包括电磁燃料喷射阀，该燃料喷射控制方法包括：控制实际燃料压力以与目标燃料压力对应，所述实际燃料压力是被供应至所述电磁燃料喷射阀的燃料的压力；基于所述电磁燃料喷射阀每次喷射的要求喷射量和所述实际燃料压力来计算要求通电时间，所述要求通电时间是在量的方面与所述要求喷射量相等的燃料喷射所需的所述电磁燃料喷射阀的通电时间；基于所述要求通电时间来设定用于每次喷射的所述电磁燃料喷射阀的通电时间；在所述要求通电时间短于完全升高最小通电时间时执行用于切换设定通电时间的方式的切换处理，所述完全升高最小通电时间是被设定成比所述电磁燃料喷射阀的阀体达到完全打开所需的所述电磁燃料喷射阀的通电时间长的时段的通电时间；在所述实际燃料压力与所述目标燃料压力之间的偏差是至少预定值时，通过所述切换处理，将所述要求通电时间设定为所述电磁燃料喷射阀的通电时间的设定值；以及在所述实际燃料电压与所述目标燃料压力之间的所述偏差小于所述预定值时，将所述完全升高最小通电时间设定为所述电磁燃料喷射阀的通电时间的设定值。
附图说明
将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相同的标号表示相同的元件，并且附图中：
图1是示出了根据实施方式的用于内燃机的燃料喷射控制装置的总体构造的示意图；
图2是示出布置在应用该实施方式的内燃机中燃料喷射阀的截面结构的截面图；
图3是示出了燃料喷射阀的喷射量与喷射量变化和通电时间的关系的图表；
图4是示出了在高燃料压力时喷射阀的通电时间与喷射量之间的关系以及在低燃料压力时喷射阀的通电时间与喷射量之间的关系的图表；并且
图5是由根据该实施方式的用于内燃机的燃料喷射控制装置执行的通电时间设定程序的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照图1至图5详细地描述用于内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式。如在图1中所示，供给泵12布置在内燃机的燃料箱11中，根据这个实施方式的燃料喷射控制装置应用于该内燃机。供给泵12将燃料箱11中的燃料泵送出来，并且将该燃料通过低压燃料通路13发送至高压燃料泵14。过滤器15和压力调节器16布置在低压燃料通路13上。过滤器15过滤燃料中的杂质。当流经低压燃料通路13的燃料的压力(供给压力)过大时，压力调节器16打开以用于将低压燃料通路13中的燃料释放至燃料箱11。
高压燃料泵14设置有：缸17；柱塞18，该柱塞18位于缸17中；以及加压室19，该加压室19形成在待由柱塞18划分的缸17中。柱塞18响应于凸轮21的旋转沿着缸17往复运动，该凸轮21被布置在内燃机的凸轮轴20中，这允许柱塞18改变加压室19的容积。在高压燃料泵14中，低压燃料通路13连接至脉动缓冲器22，该脉动缓冲器22将由泵的加压操作引起的燃料压力脉动减弱。脉动缓冲器22经由电磁溢流阀23连接至加压室19。电磁溢流阀23是常开电磁阀。当电磁溢流阀23打开时，电磁溢流阀23使得脉动缓冲器22和加压室19彼此连通。当电磁溢流阀23关闭时，电磁溢流阀23阻挡脉动缓冲器22与加压室19之间的连通。在高压燃料泵14中，加压室19经由止回阀24连接至高压燃料通路25，该止回阀24在其中的燃料压力等于或高于预定排出压力时打开。高压燃料泵14经由高压燃料通路25连接至高压燃料管26。
用于内燃机10的各气缸的燃料喷射阀(燃料喷射器)27连接至高压燃料管26。这些燃料喷射阀27是用于缸内喷射的电磁燃料喷射阀，该电磁燃料喷射阀响应于通电而将燃料喷射到气缸中。燃料压力传感器28和安全阀29也布置在高压燃料管26中。燃料压力传感器28检测高压燃料管中的燃料的压力(实际燃料压力Pf)。当燃料压力变成至少预定释放压力时，安全阀29打开并且将高压燃料管26中的燃料通过排流通路30返回至燃料箱11。
在内燃机10中，高压燃料泵14执行如下的燃料加压操作。在下面的说明中，柱塞的引起加压室19的容积扩大的运动将表示柱塞18的下降，并且柱塞18的引起加压室19的容积缩小的运动将表示柱塞18的升高。在柱塞18下降的过程中，电磁溢流阀23的通电停止，并且加压室19经由打开的电磁溢流阀23与低压燃料通路13连通。当加压室19的容积随着柱塞18在这种状态下下降而扩大时，由供给泵12从燃料箱11泵送出来的燃料被吸入到加压室19中。一旦柱塞18在下降后升高，加压室19的容积就响应于柱塞18的升高而缩小。如果电磁溢流阀23的通电停止的状态在此时继续，则加压室19中的燃料通过打开的电磁溢流阀23返回至低压燃料通路13。当在柱塞18升高的过程中开始电磁溢流阀23通电时，加压室19与低压燃料通路13之间的连通被关闭的电磁溢流阀23阻挡，并且加压室19相对于外部密封。然后，加压室19中的燃料的压力响应于加压室19的容积的缩小而升高。一旦加压室19中的压力达到止回阀24的排出压力，止回阀24就打开并且加压室19中的燃料被朝向高压燃料通路25排出。当柱塞18在升高之后下降时，电磁溢流阀23的通电停止。然后低压燃料通路13中的燃料开始再次被吸入到加压室19中。高压燃料泵14通过重复基于燃料的吸入和排出的加压操作而将高压燃料供应至高压燃料管26。在高压燃料泵14中，在柱塞18升高的时段期间在电磁溢流阀23的通电开始时刻改变时，每次加压操作的燃料排出量改变。
根据应用于具有上述构造的内燃机10的这个实施方式的燃料喷射控制装置设置有电子控制单元31。电子控制单元31设置有中央处理单元、只读存储器、可读且可写的存储器、输入端口以及输出端口。中央处理单元执行各种类型的计算过程。用于控制的程序和数据储存在只读存储器中。可读且可写的存储器临时储存由中央处理单元计算的结果、由外部传感器检测的结果等。输入端口接收来自外部的信号，并且输出端口将信号传输至外部。来自各种传感器的检测信号被输入至电子控制单元31的输入端口，各种传感器诸如是曲柄角传感器32、空气流量计33和加速踏板传感器34以及上文描述的燃料压力传感器28。曲柄角传感器32检测内燃机10的曲轴的旋转角度(曲柄角度)，并且空气流量计33检测吸入到内燃机10中的空气的量。加速踏板传感器34检测由驾驶员压低加速踏板的量。电子控制单元31计算并获得内燃机10的转速(发动机转速NE)、内燃机10的载荷(发动机载荷KL)以及基于这些传感器的检测结果的类似参数。然后，电子控制单元31基于计算结果执行燃料压力控制和燃料喷射量控制。
在燃料压力控制期间，电子控制单元31首先基于发动机载荷KL等计算目标燃料压力Pt，该目标燃料压力Pt是实际燃料压力Pf的目标值。基本上，目标燃料压力Pt被设定为在燃料消耗小时的低载荷时的低压。然后，电子控制单元31根据目标燃料压力Pt与由燃料压力传感器29检测到的实际燃料压力Pf的值之间的偏差调节在柱塞18升高时段的电磁溢流阀23的通电开始时刻。具体地，当实际燃料压力Pf低于目标燃料压力Pt时，电子控制单元31使电磁溢流阀23的通电开始时刻提前并增大高压燃料泵14的燃料排出量。当实际燃料压力Pf高于目标燃料压力Pt时，电子控制单元31使电磁溢流阀23的通电开始时刻延迟并减少高压燃料泵14的燃料排出量。因此，当燃料喷射阀27的燃料喷射量稳定的状态继续时，在实际燃料压力Pf对应于目标燃料压力Pt的状态下，在由燃料喷射消耗的燃料量与从高压燃料泵14供应的燃料量之间获得平衡。
在喷射量控制期间，电子控制单元31基于发动机转速NE、发动机载荷KL等计算喷射开始时刻以及要求喷射量Qt，要求喷射量Qt是要求燃料喷射量值。电子控制单元31基于实际燃料压力Pf计算用于燃料喷射阀27的通电时间(要求通电时间Tt)，在该通电时间期间，可喷射在量的方面与要求喷射量Qt相等的燃料，并且电子控制单元31使燃料喷射阀27通电一段时间，这段时间持续到从喷射开始时刻流失掉所计算的通电时间。
电磁燃料喷射阀27在喷射量方面具有结构下限，在该下限处可抑制喷射量的变化。根据这个实施方式的燃料喷射控制装置使用部分升高喷射技术，其允许超越该限制的高精度微量喷射。
在图2中示出了燃料喷射阀27的截面结构。如图2所示，电磁螺线管41被布置在燃料喷射阀27的壳体40中。电磁螺线管41设置有：固定芯42，该固定芯42被固定至壳体40；电磁线圈43，该电磁线圈43被布置在固定芯42周围；以及可移动芯44，该可移动芯44被布置成与固定芯42相邻。在壳体40中，可移动芯44被安装成能够在图2的竖直方向上移位。阀体45与可移动芯44成一体并且被连接至可移动芯44以能够移位。弹簧46布置在壳体40中并且弹簧46总是朝向离开固定芯42的一侧(图2中的下侧)偏压可移动芯44。燃料室49形成在壳体40中，从高压燃料管26发送的高压燃料被引入到该燃料室49中。
喷嘴体47被附接至壳体40的末端部(附图中的下端部)以围绕阀体45的末端部。槽状喷射孔48形成在喷嘴体47的末端处，使得喷嘴体47的内部和外部彼此连通。
燃料喷射阀27的阀体45被构造成能够在完全关闭位置至完全打开位置的范围内移位，在完全关闭位置处，阀体45的末端抵靠喷嘴体47(坐置于喷嘴体47上)，在该完全打开位置处，可移动芯44抵靠固定芯42。一旦阀体45的末端离开喷嘴体47(从喷嘴体47升高)，喷射孔48就与燃料室49连通并且引入到燃料室49中的燃料通过喷射孔48喷射到外部。一旦阀体45移动至达到完全关闭位置并且坐置于阀体47上，喷射孔48与燃料室49之间的连通就被阻挡并且燃料喷射停止。在以下说明中，阀体45从完全关闭位置的移位量将被称为喷嘴升高量。
如图3所示，燃料喷射阀27的喷射量随着通电时间而如下地变化。在通电开始之后，稍有延迟地开始阀体45的升高。这里，开始升高阀体45所需的通电时间将被称为升高开始时间T0。一旦通电时间超过升高开始时间T0，喷嘴升高量就响应于通电时间的增加而逐渐增加，并且阀体45不久后将达到完全打开位置。这里，打开阀体45直至阀体45变成完全打开所需的通电时间将被称为完全打开达到时间T1。在达不到升高开始时间T0的通电时间区段中，阀体45不升高，从而喷射量为“0”。在从升高开始时间T0至完全打开达到时间T1的通电时间区段中，喷嘴升高量在通电过程中变化，从而，喷射量相对于通电时间的变化率相对较高。在完全打开达到时间T1之后的通电时间区段中，喷嘴升高量被维持在完全打开时的量，从而，喷射量相对于通电时间的变化率相对较低。在下面的说明中，从升高开始时间T0至完全打开达到时间T1的通电时间区段将被称为“部分升高(P/L)区段”，而完全打开达到时间T1之后的通电时间区段将被称为“完全升高(F/L)区段”，其中在升高开始时间T0时阀体45尚未完全打开，并且在完全打开达到时间时T1，阀体45完全打开。
如图3所示，燃料喷射阀27的喷射量的变化相对于通电时间而如下地变化。归因于供应电压变化等的某一程度的变化被呈现在升高开始时间T0处，并且升高开始时间T0的这种变化导致P/L区段中的喷射量的变化。而且，P/L区段中的喷射量的这种变化响应于喷射量的增加而相对变小。因此，虽然在通电时间为升高开始时间T0时喷射量变化非常大，但喷射量变化随着通电时间接近完全打开达到时间T1而逐渐减小。紧接在阀体45达到完全打开位置之后，由于在阀体45达到完全打开位置时可移动芯44与固定芯42碰撞的反冲而发生阀体45的弹跳运动，然后产生喷嘴升高的微小震动。因此，一旦通电时间超过完全打开达到时间T1，则喷射量变化临时增大。阀体45的弹跳运动对喷射量变化的影响随着喷射量的增加而相对减少。因此，一旦通电时间超过完全打开达到时间T1并且变得比某一程度更长，喷射量变化就再次减少。因此，当以被设定为至少比完全打开达到时间T1长的特定时间的通电时间(F/L最小通电时间Tfmin)执行燃料喷射时，喷射量变化可保持在允许值或保持在允许值以下。
如上文描述的，在通电时间刚进入F/L区段之前的通电时间期间，即使在P/L区段中，喷射量变化也相对较小。因此，即使在以设定在达不到完全打开达到时间T1但等于或长于特定时间(P/L最小通电时间Tpmin)的范围内的电磁螺线管41的通电时间执行燃料喷射时，喷射量变化仍然能够保持在允许上限值或保持在允许上限值以下。在根据这个实施方式的燃料喷射控制装置中，如果需要的话执行微量燃料的喷射，在喷射微量燃料的过程中，阀体45还未达到完全打开，其中通电时间被设定在P/L区段中，这就是所谓的部分升高喷射。完全打开达到时间T1经受与升高开始时间T0的情况下一样的震动，从而，考虑到这种变化，稍短于完全打开达到时间T1的假定值的时间被设定为用于部分升高喷射的通电时间的上限值(P/l最大通电时间Tpmax)。
在以下的说明中，范围为从P/L最小通电时间Tpmin至P/L最大通电时间Tpmax的通电时间将被称为“P/L喷射可行范围”，在该范围内，能够以保持在允许值或允许值以下的喷射量变化执行部分升高喷射。此外，等于或大于F/L最小通电时间Tfmin的通电时间范围将被称为“F/L喷射可行范围”，在该范围内，能够以保持在允许值或允许值以下的喷射量变化实施完全升高喷射。此外，P/L喷射可行范围与喷射量变化超过允许值的F/L喷射可行范围之间的通电时间区段，即，从P/L最大通电时间Tpmax至F/L最小通电时间Tfmin的区段，将被称为“弹跳区段”。
在图4中示出了燃料喷射阀27的喷射量与在高燃料压力时和低燃料压力时的通电时间之间的关系。燃料室49中的燃料压力作为阀体45升高的阻力而作用在阀体45上，从而，升高开始时间T0、P/L最小通电时间Tpmin、P/L最大通电时间Tpmax和F/L最小通电时间Tfmin随着实际燃料压力Pf变高而增大。因此，通电时间的弹跳区段也随着实际燃料压力Pf变高而朝着较长通电时间的侧变化。
在上述喷射量控制期间，电子控制单元31基于发动机转速NE、发动机载荷KL等计算要求喷射量Qt。执行在该时间的要求喷射量Qt的计算，使得在实际燃料压力Pf是在当前发动机载荷KL下的目标燃料压力Pt的状态中要求通电时间Tt在跳动区段之外。因为在车辆减速等期间发动机载荷KL减小时燃料消耗减少，所以即使高压燃料泵14的燃料排出量依照目标燃料压力Pt的下降而减少，实际燃料压力Pf的下降也需要花费时间。当在发动机载荷KL减小时，同时，要求喷射量Qt也减少。因此，在实际燃料压力Pf至目标燃料压力Pt的下降延迟的情况下，即使要求喷射量Qt具有在弹跳区段之外的为要求通电时间Tt初始设定的值，要求通电时间Tt也可进入弹跳区段。换言之，在实际燃料压力Pf高于目标燃料压力Pt的情况下，要求通电时间Tt短于实际燃料压力Pf与目标燃料压力Pt对应的情况，并且是弹跳区段中的通电时间的上限值的F/L最小通电时间Tfmin变得更长。因此，在实际燃料压力Pf至目标燃料压力Pt的下降延迟的状态下，要求通电时间Tt在某些情况下达不到F/L最小通电时间Tfmin。当要求通电时间Tt本身在该情况下被设定为燃料喷射阀27的通电时间的设定值时，可出现空燃比偏差，并且燃烧由于喷射量精确度的下降而劣化。在这方面，在这个实施方式中，以以下方式设定燃料喷射阀27的通电时间，使得抑制在目标燃料压力Pt与实际燃料压力Pf之间存在差异时的燃烧劣化。
图5示出了在设定用于燃料喷射阀27的通电时间的过程中根据该实施方式的燃料喷射控制装置执行的通电时间设定程序的流程图。电子控制单元31在内燃机10处于操作中时以指定控制循环重复执行该程序的处理。
在作为开始该程序之后的第一步骤的步骤S100中，根据实际燃料压力Pf计算P/L最大喷射量Qpmax。P/L最大喷射量Qpmax表示在通电时间为在当前实际燃料压力Pf下的P/L最大通电时间Tpmax时的燃料喷射阀27的喷射量。通过使用储存在电子控制单元31的只读存储器中的用于P/L最大喷射量的映射来计算P/L最大喷射量Qpmax的值。通过实验等预先获得的相对于实际燃料压力Pf的P/L最大喷射量Qpmax的值被储存在这个映射中。
在后续的步骤S101中，确定要求喷射量Qt是否超过P/L最大喷射量Qpmax。换言之，确定当前实际燃料压力Pf下的要求通电时间Tt是否超过P/L最大通电时间Tpmax，该最大通电时间Tpmax是P/L喷射可行范围的上限值。
当要求喷射量Qt等于或小于P/L最大喷射量Qpmax(S101：否)时，可以通过具有设定在P/L喷射可行范围内的通电时间的部分升高喷射来执行在量的方面与要求喷射量Qt相等的燃料喷射。此时，处理行进至步骤S105，在步骤S105中，基于实际燃料压力Pf和要求喷射量Qt计算的要求通电时间Tt被设定为燃料喷射阀27的通电时间的设定值，并且然后，这个程序的当前循环处理终止。
在要求喷射量Qt超过P/L最大喷射量Qpmax(步骤S101：是)的情况下，该处理行进至步骤S102。在处理行进至步骤S102之后，在步骤S102中，基于实际燃料压力Pf计算F/L最小喷射量Qfmin。F/L最小喷射量Qfmin表示在当前实际燃料压力Pf下通电时间是F/L最小通电时间Tfmin时的燃料喷射阀27的喷射量。通过使用储存在电子控制单元31的只读存储器中的用于F/L最小喷射量计算的映射来计算F/L最小喷射量Qfmin的值。通过实验等通过实际燃料压力Pf提前获得的F/L最小喷射量Qfmin的值被储存在该映射中。
在后续的步骤S103中，确定要求喷射量Qt是否小于F/L最小喷射量Qfmin。换言之，确定在当前实际燃料压力Pf下，在量的方面与要求喷射量Qt相等的燃料喷射所需的燃料喷射阀27的通电时间是否短于F/L最小通电时间Tfmin。
在要求喷射量Qt等于或大于F/L最小喷射量Qfmin(S103：否)的情况下，可通过具有设定在F/L喷射可行范围中的通电时间的完全升高喷射执行在量的方面与要求喷射量Qt相等的燃料喷射。此时，基于实际燃料压力Pf和要求喷射量Qt计算的要求通电时间Tt被设定为上述步骤S105中的燃料喷射阀27的通电时间的设定值，然后，该程序的当前循环的处理终止。
如果要求喷射量Qt小于F/L最小喷射量Qfmin(S103：是)，则在量的方面与要求喷射量Qt相等的燃料喷射所需的通电时间处于弹跳区段中。在该情况下，处理行进至步骤S104。在步骤S104中，确定实际燃料压力Pf与目标燃料压力Pt之间的偏差(＝Pf-Pt)是否为至少预定值α。当该偏差为至少预定值α(S104：是)时，基于实际燃料压力Pf和要求喷射量Qt计算的要求通电时间Tt被设定为上述步骤S105中的燃料喷射阀27的通电时间的设定值，然后，该程序的当前循环的处理终止。当该偏差小于预定值α(S104：否)时，该处理行进至步骤S106。然后，在步骤S106中，基于实际燃料压力Pf和F/L最小喷射量Qfmin计算的F/L最小通电时间Tfmin被设定为燃料喷射阀27的通电时间的设定值，然后，该程序的当前循环的处理终止。F/L最小通电时间Tfmin是在当前实际燃料压力Pf下在量的方面与F/L最小喷射量Qfmin相等的燃料喷射所需的燃料喷射阀27的通电时间，并且通过使用储存在电子控制单元31的只读存储器中的F/L最小通电时间计算的映射来计算F/L最小通电时间的值。通过实验等通过实际燃料压力Pf提前获得的F/L最小通电时间Tfmin的值被储存在该映射中。
在下文中，将描述具有上述构造的根据这个实施方式的用于内燃机的燃料喷射控制装置的效果。如上文描述的，要求喷射量Qt的值被设定用于在实际燃料压力Pf与目标燃料压力Pt对应的情况下在弹跳区段之外的要求通电时间Tt。而且，在实际燃料压力Pf与目标燃料压力Pt不一致的状态下，要求通电时间Tt处于弹跳区段中，并且由于在喷射量精确度方面的下降而可能发生燃烧的劣化。当基于F/L最小通电时间Tfmin执行用于在完全升高喷射时的通电时间的下限保护时，即，当在要求通电时间Tt短于F/L最小通电时间Tfmin的情况下F/L最小通电时间Tmin被设定为燃料喷射阀27的通电时间的设定值时，处于弹跳区段中的通电时间是可避免的。而且，在这种情况下，喷射量以如下量从要求喷射量Qt偏差，该量与要求通电时间Tt和F/L最小通电时间Tfmin之间的差值对应。因此，在要求喷射量Qt与F/L最小喷射量Qfmin之间的差值超过能够导致喷射量变化的喷射量偏差的情况下，喷射量精确度由于用于上述通电时间的下限保护而仍然劣化。
如上文描述的，在量的方面与要求喷射量Qt相等的燃料喷射所需的燃料喷射阀27的通电时间减少，并且F/L最小通电时间Tfmin随着实际燃料压力Pf变得高于目标燃料压力Pt而增大。因此，喷射量精确度由于下限保护而仍然劣化的上述情况的发生被限于实际燃料压力Pf与目标燃料压力Pt之间的差异超过某一程度时的时间。能够产生由于通电时间的下限保护引起的喷射量精确度的上述劣化的实际燃料压力Pf与目标燃料压力Pt之间的差异量的最小值被设定为用于上述通电时间设定程序的步骤S104的确定的预定值α。
在根据这个实施方式的燃料喷射控制装置中，相反，在要求喷射量Qt小于F/L最小喷射量Qfmin的情况下，即，在要求通电时间Tt短于F/L最小通电时间Tfmin的情况下，对设定通电时间的方式进行如下切换。当实际燃料压力Pf与目标燃料压力Pt之间的偏差为至少预定值α时，要求通电时间Tt被设定为燃料喷射阀27的通电时间的设定值，并且当实际燃料压力Pf与目标燃料压力Pt之间的偏差小于预定值α时，F/L最小通电时间Tfmin被设定为燃料喷射阀27的通电时间的设定值。因此，仅在喷射量精确度由于下限保护而不劣化的情况下执行上述下限保护。
根据这个实施方式的燃料喷射控制装置使用部分升高喷射技术，并且在要求喷射量Qt等于或小于P/L最大喷射量Qpmax的情况下，即，在要求通电时间Tt等于或短于P/L最大通电时间Tpmax的情况下，允许基于部分升高喷射的高精度燃料喷射。因此，在要求喷射量Qt等于或小于P/L最大喷射量Qpmax的情况下，在不执行上文描述的依照实际燃料压力Pf与目标燃料压力Pt之间的偏差切换通电时间设定的方法的情况下，要求通电时间Tt被设定为燃料喷射阀27的通电时间的设定值。
在这个实施方式中，电子控制单元31是与燃料压力控制单元和通电时间设定单元对应的构造。此外，在图5中示出的通电时间设定程序的步骤S104中的确定以及与其确定结果的接收之后的通电时间的设定关联的步骤S105和步骤S106的确定与用于切换通电时间设定方式的切换处理对应。
上述根据这个实施方式的用于内燃机的燃料喷射控制装置能够获得以下效果。在这个实施方式中，在要求通电时间Tt短于F/L最小通电时间Tfmin的情况下执行用于切换通电时间设定方式的切换处理。该切换处理被执行使得当实际燃料压力Pf与目标燃料压力Pt之间的偏差是至少预定值α时，要求通电时间Tt被设定为燃料喷射阀27的通电时间的设定值，并且当该偏差小于预定值α时，F/L最小通电时间Tfmin被设定为燃料喷射阀27的通电时间的设定值。因此，能够抑制在目标燃料压力Pt与实际燃料压力Pf之间存在差异时燃烧的劣化。
在这个实施方式中，在要求通电时间Tt等于或短于P/L最大通电时间Tpmax的情况下，在不执行切换处理的情况下，要求通电时间Tt被设定为燃料喷射阀27的通电时间的设定值。因此，可执行高精确度微量喷射。
也可通过以下修改实施上述实施方式。在图5中示出的通电时间设定程序可被修改成使得在步骤S100中计算P/L最大通电时间Tpmax以及在步骤S101中确定要求通电时间Tt是否长于P/L最大通电时间Tpmax。
类似地，在图5中示出的通电时间设定程序可被修改成使得在步骤S102中计算F/L最小通电时间Tfmin以及在步骤S103中确定要求通电时间Tt是否短于F/L最小通电时间Tfmin。
当不执行部分升高喷射时可省略在图5中示出的根据通电时间设定程序的步骤S100和步骤S101的处理。
Claims (3)
1.一种用于内燃机的燃料喷射控制装置，所述内燃机包括电磁燃料喷射阀，所述燃料喷射控制装置包括：
电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：
控制实际燃料压力以与目标燃料压力对应，所述实际燃料压力是被供应至所述电磁燃料喷射阀的燃料的压力；
基于所述电磁燃料喷射阀每次喷射的要求喷射量和所述实际燃料压力来计算要求通电时间，所述要求通电时间是在量的方面与所述要求喷射量相等的燃料喷射所需的所述电磁燃料喷射阀的通电时间；
基于所述要求通电时间来设定用于每次喷射的所述电磁燃料喷射阀的通电时间；
在所述要求通电时间短于完全升高最小通电时间时执行用于切换设定通电时间的方式的切换处理，所述完全升高最小通电时间是被设定成比所述电磁燃料喷射阀的阀体达到完全打开所需的所述电磁燃料喷射阀的通电时间长的时段的通电时间；
在所述实际燃料压力与所述目标燃料压力之间的偏差等于或大于预定值时，通过所述切换处理，将所述要求通电时间设定为所述电磁燃料喷射阀的通电时间的设定值；以及
在所述实际燃料电压与所述目标燃料压力之间的所述偏差小于所述预定值时，将所述完全升高最小通电时间设定为所述电磁燃料喷射阀的通电时间的设定值。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，
其中，所述电子控制单元被构造成在所述要求喷射量等于或小于部分升高最大喷射量时，在不执行所述切换处理的情况下将所述要求通电时间设定为所述电磁燃料喷射阀的通电时间的设定值，
所述部分升高最大喷射量是在所述电磁燃料喷射阀的通电时间被设定为部分升高最大通电时间时所述电磁燃料喷射阀的喷射量，
所述部分升高最大通电时间是比所述阀体的打开达到完全打开所需的所述电磁燃料喷射阀的通电时间短的通电时间。
3.一种用于内燃机的燃料喷射控制方法，所述内燃机包括电磁燃料喷射阀，所述燃料喷射控制方法的特征在于包括：
控制实际燃料压力以与目标燃料压力对应，所述实际燃料压力是被供应至所述电磁燃料喷射阀的燃料的压力；
基于所述电磁燃料喷射阀每次喷射的要求喷射量和所述实际燃料压力来计算要求通电时间，所述要求通电时间是在量的方面与所述要求喷射量相等的燃料喷射所需的所述电磁燃料喷射阀的通电时间；
基于所述要求通电时间来设定用于每次喷射的所述电磁燃料喷射阀的通电时间；
在所述要求通电时间短于完全升高最小通电时间时执行用于切换设定通电时间的方式的切换处理，所述完全升高最小通电时间是被设定成比所述电磁燃料喷射阀的阀体达到完全打开所需的所述电磁燃料喷射阀的通电时间长的时段的通电时间；
在所述实际燃料压力与所述目标燃料压力之间的偏差是至少预定值时，通过所述切换处理，将所述要求通电时间设定为所述电磁燃料喷射阀的通电时间的设定值；以及
在所述实际燃料电压与所述目标燃料压力之间的所述偏差小于所述预定值时，将所述完全升高最小通电时间设定为所述电磁燃料喷射阀的通电时间的设定值。
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