CN107002583B - 内燃机的燃料控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新的内燃机的燃料控制装置，不管温度条件如何都能检测正确的升压电压，使升压电压值稳定，能够从燃料喷射阀喷射正确的燃料喷射量。至少在升压动作中以在没有电流流入所述升压电容器时检测到的升压电压值作为正常的升压电压值，比较该正常的升压电压值与升压电压的规定值，控制升压动作。由此，不管温度条件如何都能将升压电压稳定为正常的升压电压值，能够从燃料喷射阀喷射正确的燃料喷射量，能够实现油耗的改善。

Description

内燃机的燃料控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的燃料控制装置，特别涉及将来自燃料喷射阀的燃料直接喷射到气缸内的内燃机中使用的内燃机的燃料控制装置。
背景技术
从保护环境的观点出发，目前的汽车都需要削减汽车尾气中包含的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)等有害尾气物质，以削减这些物质为目的，人们开发了直接向内燃机的燃烧室喷射燃料的缸内喷射式内燃机。
缸内喷射式内燃机在气缸的燃烧室内直接由燃料喷射阀进行燃料的喷射，通过减小从燃料喷射阀喷射的燃料的粒径来促进喷射燃料的燃烧，从而实现有害尾气物质的削减和内燃机输出的提高等。
而且，在缸内喷射式内燃机中，由于燃料喷射阀向气缸内喷射高压燃料，所以在燃料喷射阀开阀时要供给大电流。因此，例如特开2013-39398号公报(专利文献1)所述，缸内喷射式内燃机的燃料控制装置具有升压电路，使用所生成的升压电压对燃料喷射阀供给大电流。此外，为了使用升压电路生成适当的升压电压，利用升压电压检测部观测升压电压，实施这样的控制，即，当升压电压到达规定值时停止升压动作，当升压电压从规定值降低预设值以上的电压时，再次开始升压动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2013-036398号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
升压电路的升压动作在升压电压检测部观测升压电压得到的电压值达到规定电压值时停止。但是，当设置于升压电路中的升压用开关元件关断时，升压电容器中有电流流动，此时可能会加上与正常的升压电压不同的电压而一起检测出来。因此，升压电压检测部观测该相加得到的升压电压，有时会误检测为升压电压值到达了规定值。该现象尤其在周围温度低的低温状态下会变得显著。
在低温状态下，作为升压电路之构成部件的由电解电容器形成的升压电容器的ESR成分(等效串联电阻)增大，由于该电阻成分的增大，在开关元件关断时，流入升压电容器的电流将导致生成多余的电压。另外，对于当开关元件导通时使电流在升压电容器中流动的结构的情况来说，这一点也是同样的。若此时到了对升压电压进行检测的检测时刻，则ESR成分引起的多余的电压与正常的升压电容器的电压相加，从而将检测到不正确的电压。
这样，在升压电压检测部发生了升压电压的误检测时，会在到达原来规定的正常的升压电压值之前就停止升压动作，所以电压值被控制到比正常的升压电压值低的值。其结果是，由于以比正常的升压电压值低的电压值进行燃料喷射阀的开阀，所以燃料喷射阀开阀所需的时间变长。于是就存在这样的问题，即，根据温度条件的不同，燃料喷射阀开阀所需的时间存在偏差，燃料喷射量不稳定、油耗变大。
本发明的目的在于提供一种新的内燃机的燃料控制装置，不管温度条件如何都能检测正确的升压电压而使升压电压值稳定，能够从燃料喷射阀喷射正确的燃料喷射量。
解决问题的技术手段
本发明的特征在于，至少在升压动作中以没有电流流入所述升压电容器时检测到的升压电压值作为正常的升压电压值，比较该正常的升压电压值与升压电压的规定值，来控制升压动作。
发明的效果
根据本发明，不管温度条件如何都能够使升压电压稳定在正常的升压电压值，能够从燃料喷射阀喷射正确的燃料喷射量，能够实现油耗的改善。
附图说明
图1是表示缸内喷射式内燃机的燃料控制系统之一例的概略图。
图2是表示缸内喷射式内燃机中使用的燃料控制装置的结构的结构图。
图3燃料喷射阀的驱动和升压动作相关的各信号的时序图。
图4是表示升压动作时的升压电流的放大波形的波形图。
图5是在升压电路中表示了ESR成分的电路图。
图6是表示现有技术中低温时的升压用开关元件上的输入信号、升压电压和检测时刻的说明图。
图7是表示本发明第1实施方式中低温时的升压用开关元件上的输入信号、升压电压和检测时刻的说明图。
图8是本发明第1实施方式中用于检测升压电压的控制流程图。
图9是表示图8所示的间歇测量模式的详细内容的控制流程图。
图10是本发明第2实施方式中用于检测升压电压的控制流程图。
图11是本发明第3实施方式中用于检测升压电压的控制流程图。
具体实施方式
针对本发明的实施方式使用附图进行详细说明，但本发明不限定于以下的实施方式，在本发明的技术概念下的各种变形例和应用例也包括在其范围之内。
在说明本发明的实施方式之前，说明适用本发明的缸内喷射式内燃机的燃料控制系统及其燃料控制装置的结构。
图1是表示直接向气缸内喷射燃料的缸内喷射式内燃机的燃料控制系统之一例的概略图。吸入空气通过空气流量传感器1，经由控制吸入空气流量的节流阀2通过进气管3被导入燃烧室4。
燃料箱5的燃料由高压泵6加压为高压，从燃料喷射阀106向燃烧室4喷射。喷射到燃烧室4的燃料与吸入空气生成混合气，由点火器7点火，在燃烧室4内燃烧。
燃烧室4内燃烧后的废气向排气管8排出，在排气管8的中途形成有EGR阀9。排气管8中流动的废气的一部分(EGR气体)从EGR阀9通过EGR管10回流到进气管3内。EGR气体流量由EGR阀9调节。排出到排气管8的废气在经三效催化剂11净化了有害的废气成分后排出到大气中。
在缸内喷射式内燃机的燃料控制系统中，除了上述的空气流量传感器1之外，还具有曲柄角传感器12、凸轮相位传感器13、O2传感器14、水温传感器15、爆震传感器16等公知的传感器。
图2表示缸内喷射式内燃机的燃料控制装置。如图2所示，内燃机的燃料控制装置包括控制部101、升压电路104和燃料喷射阀驱动电路105。
控制部101是基于来自上述各传感器的输入信号，对升压电路104的后述的升压控制部207、燃料喷射阀驱动电路105的后述的燃料喷射阀控制部209进行控制的控制部，包括未图示的CPU、ROM、RAM等外围电路。ROM中存储有控制程序、运算中使用的系数和常数等，CPU按照控制程序执行各种控制功能。
升压电路104是从车载的直流电压源生成燃料喷射阀106开阀所需的高电压的电路，包括升压线圈201、升压用开关元件202、电流检测用电阻203、升压电容器204、防回流二极管208、升压控制电路102。车载的直流电压源例如是车载的电池。以下将车载的直流电压源的电压称为电池电源电压VB。开关元件202例如是Nch FET。
升压线圈201是用于从电池电源电压VB生成燃料喷射阀106开阀所需的高电压的线圈。开关元件202是进行开关动作的元件，例如是Nch FET，其中该开关动作用于使用升压线圈201从电池电源VB生成燃料喷射阀106开阀所需的高电压即升压电压。电流检测用电阻203是用于检测在升压线圈201中流动的升压电流的分流电阻。
升压电容器204是蓄积由升压线圈201升压后的升压电压的电解电容器。防回流二极管208是防止蓄积于升压电容器204的升压电压VH向升压线圈201侧回流的二极管。
升压控制电路102是进行升压动作的控制的电路，包括升压控制部207、升压电压检测部206(图中标记为电压检测部)和电流检测部205。升压控制部207是对开关元件202的驱动进行控制的控制部，包括未图示的CPU、ROM、RAM等外围电路。升压控制部207控制升压电压检测部206，升压电压检测部206是检测蓄积于升压电容器204的充电电压即升压电压VH的检测部。电流检测部205是检测在电流检测用电阻203中流动的电流，即在升压线圈201中流动的电流的检测部。关于升压控制电路102中的升压动作将在后文中详述。
燃料喷射阀驱动电路105包括尖峰电流用MOSFET211、保持电流用MOSFET212、下游侧用MOSFET213、再生二极管214和燃料喷射阀控制部209。尖峰电流用MOSFET211是用于使尖峰电流流动的开关元件，其中该尖峰电流是为了利用蓄积于升压电容器204的升压电压VH来使燃料喷射阀106开阀所需的电流，蓄积于升压电容器204的升压电压VH被施加在该尖峰电流用MOSFET211上。
保持电流用MOSFET212是用于使保持电流流动的开关元件，其中该保持电流是为了保持燃料喷射阀106的开阀状态所需的电流，电池电源电压VB被施加在该保持电流用MOSFET212上。下游侧用MOSFET213是使蓄积于燃料喷射阀106的线圈中的能量经由再生二极管214再生到升压电路104中，从而使燃料喷射阀106中流动的电流在短时间内降低的元件，其设置在燃料喷射阀106与大地之间。再生二极管214是如上所述用于使蓄积于燃料喷射阀106的线圈中的能量再生到升压电路104中的二极管。
燃料喷射阀控制部209是对燃料喷射阀驱动电路105的各MOSFET211～213进行控制的控制部，包括未图示的CPU、ROM、RAM等外围电路。对于由燃料喷射阀驱动电路105进行的燃料喷射阀106的控制，下面与升压控制电路102的升压动作一起说明。
图3是燃料喷射阀106的驱动以及升压动作相关的各信号等的时序图。(a)是从控制部101向燃料喷射阀控制部209输出的燃料喷射阀驱动信号的时序图。(b)是在燃料喷射阀106中流动的电流的电流波形的时序图。(c)是表示升压电压VH、即升压电容器204的电压变化的时序图。(d)是从升压控制部207输出的对开关元件202的导通、关断进行切换控制的升压控制信号的时序图。(e)是在升压线圈201中流动的升压电流的时序图。(f)是从燃料喷射阀控制部209输出的对尖峰电流用MOSFET211的导通、关断进行切换控制的VH驱动信号的时序图。(g)是从燃料喷射阀控制部209输出的对保持电流用MOSFET212的导通、关断进行切换控制的INJ驱动信号的时序图。
接着，对燃料喷射阀106的驱动控制进行说明。如(a)所示，控制部101在期间300的区间，向燃料喷射阀控制部209输出燃料喷射阀驱动信号的Hi信号。当来自控制部101的燃料喷射阀驱动信号的Hi信号输入到燃料喷射阀控制部209时，燃料喷射阀控制部209控制燃料喷射阀驱动电路105以在输出燃料喷射阀驱动信号的Hi信号的期间300的区间对燃料喷射阀106通电。另外，当来自控制部101的燃料喷射阀驱动信号的Lo信号输入到燃料喷射阀控制部209时，燃料喷射阀控制部209控制燃料喷射阀驱动电路105以结束对燃料喷射阀106通电。
即，燃料喷射阀控制部209在输入了来自控制部101的燃料喷射阀驱动信号的Hi信号时，首先如(f)所示对尖峰电流用MOSFET211输出VH驱动信号的Hi信号。由此，升压电容器204的高电压经由尖峰电流用MOSFET211施加在燃料喷射阀106上，如(b)所示的期间301中的波形那样，有较大的燃料喷射阀的驱动电流流动。利用该较大的燃料喷射阀的驱动电流，燃料喷射阀106急速开阀。
燃料喷射阀控制部209在对尖峰电流用MOSFET211持续足够使燃料喷射阀106开阀的期间——即期间301的区间——输出VH驱动信号的Hi信号后，对尖峰电流用MOSFET211输出VH驱动信号的Lo信号。由此，经由尖峰电流用MOSFET211施加的升压电容器204的高电压被阻断。
之后，燃料喷射阀控制部209在期间300结束为止、即(b)的期间302的区间，反复对保持电流用MOSFET212输出INJ驱动信号的Hi信号和Lo信号。由此，电池电源电压VB经由保持电流用MOSFET212施加在燃料喷射阀106上，如期间302中的波形那样，流动着为了保持燃料喷射阀106的开阀状态所需的燃料喷射阀电流。利用该燃料喷射阀电流，燃料喷射阀106的开阀状态得到保持。
之后，在期间300结束时，即期间302结束时，燃料喷射阀控制部209对保持电流用MOSFET212输出INJ驱动信号的Lo信号。由此，经由保持电流用MOSFET212施加的电池电源电压VB被阻断。其中，期间302是根据燃料喷射阀106的磁回路特性、供给到燃料喷射阀106的燃料的压力、与发动机要求的燃料量对应的燃料喷射阀的电流通电期间所决定的。
接着说明升压控制。在升压电容器204的升压电压VH达到了(c)中的标记303表示的电压的状态下，当升压电容器204的升压电压VH经由尖峰电流用MOSFET211施加在燃料喷射阀106上时，如(c)所示，升压电压VH开始降低。以下的说明中，将标记303表示的电压值称为升压停止电压值。
当升压电压检测部206检测的升压电容器204的升压电压VH因对燃料喷射阀106通电而降低，且升压控制部207判断为其与升压停止电压值303的电压差值达到规定的电压差值304D以上时，升压控制部207开始下面叙述的升压动作。即，升压控制部207如(d)所示，对开关元件202输出用于控制开关元件202的导通和断开之切换的升压控制信号。以下的说明中，将从升压停止电压值303起降低了规定的电压差值304D的电压值304称为升压开始电压值。
当从升压控制部207输出升压控制信号的导通信号时，开关元件202导通，电流在升压线圈201中流动，如(e)所示，升压电流出现上升沿。当电流检测部205检测的升压电流到达上限阈值305时，升压控制部207对开关元件202输出升压控制信号的关断信号。由此，开关元件202关断。在该开关元件202关断的期间，蓄积于升压线圈201中的能量作为电流流入升压电容器204并蓄积，升压电压VH稍微上升。
开关元件202关断的期间中，升压电流降低。接着，当电流检测部205检测的升压电流到达下限阈值306时，升压控制部207再次对开关元件202输出升压控制信号的导通信号。通过反复这样的处理，能量在升压电容器204中蓄积，升压电压VH升高。另外，将升压电流的上限阈值305和下限阈值306的平均值称为平均升压电流值307，将为了使因对燃料喷射阀106通电而降低了的升压电压恢复至原来的电压值即升压停止电压值303所需的时间308称为升压恢复时间。
通过反复进行上述的开关元件202的一系列的开关动作，如(c)所示，升压电压VH渐渐恢复至升压停止电压值303。当升压控制部207判断为升压电压检测部206检测的升压电容器204的电压达到升压停止电压值303以上时，升压控制部207结束升压动作。
图4表示升压动作时的升压电流的放大波形。在开关元件202导通的导通期间400，升压线圈201中流动的升压电流403上升。当升压电流到达上限阈值305时，如上述那样开关元件202关断，在升压电流到达下限阈值306之前的关断期间401，升压电流402降低。
令升压线圈201的电感为L、电池电源电压VB的电压值为V，则升压电流上升至上限阈值305的导通期间400中的升压电流的斜率与V/L成正比。因此，如果电池电源电压VB大，则导通期间400变短，升压恢复时间308也变短。而如果电池电源电压VB小，则导通期间400变长，升压恢复时间308也变长。因此，在缸内喷射式内燃机的燃料控制系统中，需要使因对燃料喷射阀106通电而降低了的升压电压VH在燃料喷射阀106下一次开始燃料喷射之前恢复至升压停止电压值303。
现有技术采用这样的结构，即，在进行升压动作时，由升压电压检测部206始终在规定的检测时刻检测升压电压VH的电压值，当检测到的升压电压值到达预先设定的基准值，例如当升压电压VH上升至上述的升压停止电压值303时，停止升压动作。并且，当检测到的升压电压VH的电压值从升压停止电压值303降低规定的电压值304D以上时，再次开始升压动作。
但是，如上所述，在始终在规定的连续的检测时刻检测升压电压VH的方法中，当设置于升压电路104的开关元件202关断时，升压电容器204中有电流流动，此时可能会加上与正常的升压电压VH不同的电压而一起检测出来。在低温状态下，作为升压电路之构成部件的由电解电容器形成的升压电容器的ESR成分(等效串联电阻)增大，由于该电阻成分的增大，在开关元件关断时，流入升压电容器的电流将导致生成多余的电压。若此时到了对升压电压VH进行检测的检测时刻，则ESR成分引起的多余的电压与正常的升压电容器的升压电压VH相加，从而将检测到不正确的电压。
图5表示低温状态下的升压电路。由于在低温状态下升压电容器204的ESR成分增大，所以等效地追加了因升压电容器204的ESR成分带来的电阻204a。在升压动作时，在开关元件202关断的期间，电流流入升压电容器204，升压电压检测部206检测的表面上的升压电压值VHc是在升压电容器204的正常的电压值VHa的基础上，加上因ESR成分带来的电阻204a的电阻值Rc与流入升压电容器204的电流值Ic相乘而求得的多余的误差电压值所得到的。也就是说，VHc＝VHa+Rc·Ic，由Rc·Ic求得的电压值成为误差。
图6表示升压动作中开关元件202上的输入信号与升压电压的行为。在开关元件202上的输入信号为关断的期间Toff，由于电流流入升压电容器204，所以会产生上述那样的因升压电容器204的ESR成分带来的电阻204a而出现的多余的误差电压Ve，并与升压电压VH的电压值VHa相加。另一方面，在开关元件202上的输入信号为导通的期间Ton，没有电流流入升压电容器204，所以不会产生因升压电容器204的ESR成分带来的电阻204a而出现的误差电压Ve，因此为正常的升压电压值VHa。
因此，在实线箭头表示的检测时刻Spt能够检测到正常的升压电压VHa，而在虚线箭头表示的检测时刻Spt，由于存在误差电压值Ve，所以检测到以VHa+Ve决定的错误的升压电压值VHc。
实施例1
接着，说明本发明第1实施方式。如上所述，在开关元件202上的输入信号为关断的期间Toff，由于电流流入升压电容器204，所以会产生因升压电容器204的ESR成分带来的电阻204a而出现的多余的误差电压Ve，并与升压电压VH的电压值VHa相加。因此，若检测时刻Spt出现在期间Toff，则将检测到以VHa+Ve决定的错误的升压电压值VHc。
因此，在本实施例中，至少在升压动作中如图7所示，仅在开关元件202上的输入信号为导通的期间Ton设定检测时刻，由升压电压检测部206检测升压电压VH。在开关元件202上的输入信号为导通的期间Ton，由于没有电流流入升压电容器204，所以能够检测升压电容器204的正常的升压电压值VHa，而无需考虑因升压电容器的ESR成分带来的电阻204a的影响而产生的误差电压值Ve。
本实施例的基本的想法如下。本实施例中，在没有执行升压动作的状态下，始终在规定的连续的检测时刻Spt利用升压电压检测部206进行升压电压的检测。并且，例如当燃料喷射阀被驱动，升压电压检测部206检测到升压电压降低至基准值以下从而开始升压动作时，改变升压电压的检测方法。在执行升压动作时，仅在开关元件202上的输入信号为导通的期间Ton，由升压电压检测部206基于来自升压动作控制部207的升压电压检测时刻信号进行正常的升压电压值VHa的检测。另一方面，在开关元件202上的输入信号为关断的期间Toff，升压电压检测部206无视来自升压动作控制部207的升压电压检测时刻信号，或者升压动作控制部207停止检测时刻信号，因此不会进行包含误差电压值Ve的升压电压VHc的检测。
再者，一般而言，升压电路104在燃料喷射阀106被驱动时进行升压动作，但即使是燃料喷射阀106没有被驱动时，蓄积于升压电容器204的电压也可能因放电而降低。因此，在升压电容器204的升压电压VH降低了规定值304D以上的情况下，升压电路104开始升压动作，因此，此时的升压电压VH的检测时刻也进行与上述的情况相同的动作。
以下，说明本实施例的具体的控制流程。首先，图8中说明整体的控制流程，另外，以下的控制流程是以升压控制部207和升压电压检测部206为主体执行的控制功能。
《步骤S10》
步骤S10中，检测燃料控制装置的控制状态。该控制状态的检测是对燃料喷射阀驱动电路209、升压电路104等的当前的驱动、控制状态进行控制。此外，本实施例中在收纳有燃料喷射阀驱动电路209、升压电路104等的控制箱中设置有热敏电阻等温度检测机构，利用它来检测燃料喷射阀驱动电路209、升压电路104等的周围温度。而且，在控制箱中没有设置温度检测机构的情况下也能够由设置于内燃机的水温传感器等温度检测机构代替。
再者，虽然未图示，除此之外还检测内燃机的运转信息，代表性的为检测钥匙开关信息、转速信息、温度信息、空气流量信息、负载信息等。另外，根据需要检测除此以外的信息也是无妨的。然后，在检测了这些状态信息后转移到步骤S11。
《步骤S11》
接着，步骤S11中判断当前的升压电路104的驱动、控制状态，判断是否处于正在进行升压动作的状态。在该判断中，检查升压动作驱动标志，而升压动作驱动标志由控制部101控制。控制部101监视升压电容器204的升压电压VH，在升压电压VH降低至规定电压值以下时，判断为需要升压，将升压动作驱动标志控制为“1”。因此，该步骤S11在判断为升压动作驱动标志是“1”时向步骤S12转移，在判断为升压动作驱动标志不是“1”时跳到结尾，结束该控制流程的处理，等待下一次的起动时刻。
另外，在升压动作中以外也会执行以下叙述的控制步骤的情况下，也可以省略本步骤S11。
《步骤S12》
步骤S12中，判断当前的控制箱的温度是否为规定值以上。在实际上，虽然最好测定升压电容器204自身的温度，但是本实施例中检测的是控制箱的温度。在该判断中，判断升压电容器204中是否产生了因ESR成分引起的电阻。在判断为温度为规定值以下时进入步骤S13，在判断为温度为规定值以上时向步骤S14转移。因此，在控制箱的温度为规定值以下的状态下向步骤S13转移，而在温度上升后切换到步骤S14。另外，也能够根据内燃机的水温信息推测升压电路104的温度，于是将使用该水温信息进行步骤S12的判断。像这样，本步骤S12只要判断在升压电容器204中是否生成了因温度引起的ESR成分即可，温度的检测位置、检测机构是任意的。
《步骤S13》
当步骤S12中判断为温度为规定值以下时，在步骤S13执行间歇测量模式。该间歇测量模式中，如图7所示的检测时刻那样，仅在开关元件202上的输入信号为导通的期间Ton设定检测时刻并由升压电压检测部206检测升压电压。因此，在开关元件202上的输入信号为导通的期间Ton，由于没有电流流入升压电容器204，所以能够检测升压电容器204的正常的升压电压值VHa，而无需考虑因升压电容器的ESR成分带来的电阻204a的影响而产生的误差电压Ve。该间歇测量模式的详细内容将基于图9进行说明。
《步骤S14》
当步骤S12中判断为温度为规定值以上时，在步骤S14执行常时测定模式。该常时测定模式如图6所示的检测时刻那样，不管开关元件202上的输入信号为导通还是关断，始终在连续的检测时刻检测升压电容器204的升压电压VH。当温度为规定值以上时，由于不会生成因ESR成分带来的电阻，或者即使生成也非常小，所以误差电压Ve的值很小。因此，即使始终检测升压电压VH也不会产生低温时那样的因ESR成分引起的问题。该步骤S14的常时测定模式是现有技术中进行的测定模式，故省略进一步的说明。
接着，使用图9详细说明步骤S13的间歇测量模式。
《步骤S20》
当步骤S12中判断为温度为规定值以下时，判断为在升压电容器204中生成了因ESR成分引起的电阻，执行步骤S20以后的控制流程。该步骤S20中，判断如图7所示在升压动作中是否已到达检测时刻Spt。若在升压动作中没有到达检测时刻Spt则跳到结尾，该控制流程结束。另一方面，若判断为已到达检测时刻Spt，则向步骤S21转移。
《步骤S21》
步骤S21中判断是否正在驱动升压电路105而执行升压动作。当该步骤S21中判断为没有执行升压动作时向步骤S22转移，当判断为正在执行升压动作时向步骤S23转移。另外，该步骤S21中的升压动作的判断能够通过各种方法进行。
例如，能够根据燃料喷射阀106是否正在被驱动来进行该判断。当判断为燃料喷射阀106没有开阀，升压电路104没有被驱动时，向步骤S22转移，当判断为燃料喷射阀106已开阀，升压电路104被驱动时向步骤S23转移。因为当燃料喷射阀106被驱动时从升压电容器204对燃料喷射阀106施加高电压，所以升压电容器204的升压电压随时间而降低。因此，根据燃料喷射阀106的驱动状况判断升压电容器204的升压电压降低至基准值以下，由此检测到升压动作开始。另外，也可以不是根据燃料喷射阀106的驱动状态，而是根据升压电容器204的升压电压VH的变化状态来监视升压动作，进行上述的判断。
此外，即使在燃料喷射阀106没有被驱动时，蓄积于升压电容器204的电压也可能因放电而降低。因此，升压电路104构成为当升压电容器204的升压电压降低至基准值以下时开始升压动作。从而，能够通过检测升压电路104被驱动来进行上述的判断。总之，本步骤S21只要能够判断当前时刻升压驱动电路104是否在进行升压动作即可。
《步骤S22》
当步骤S21中判断为升压电路104没有进行升压动作时，执行本步骤S22。该步骤S22中，在通常的检测时刻Spt检测升压电容器204的升压电压。该检测时刻与常时测定模式的检测时刻相同，该情况下，由于在升压电容器204中没有电流流动，所以能够检测正常的升压电压值VHa。当升压电压VH的检测结束时，跳到结尾结束该控制流程。然后，等待再次的起动时刻的到来。
《步骤S23》
当步骤S20中已到达检测时刻Spt，且步骤S21中判断为正在进行升压动作时，在步骤S23中判断后述的导通标志是否为“1”。该导通标志在后述的步骤S26中当开关元件202(图8中，标记为SW202)导通时设立“1”，当导通标志为“1”的状态持续时，表示开关元件202导通，没有对升压电容器204供给电流，而当导通标志为“0”的状态持续时，表示开关元件202关断，对升压电容器204供给电流。当该步骤S23中判断为导通标志不是“1”时向步骤S24转移，当判断为导通标志是“1”时向步骤S28转移。
《步骤S24》
当步骤S23中判断为导通标志不是“1”时，表示开关元件202为关断状态。因此，在本步骤S24中，判断开关元件202是否从关断状态切换成导通，若该步骤S24中开关元件202没有导通则关断状态得到维持。该情况下，成为电流在升压电容器204中流动的状态。另一方面，若步骤S24中开关元件202导通，则切换至没有电流在升压电容器204中流动的状态。该状态是图7的开关元件202的输入信号从关断切换为导通的状态。
《步骤S25》
当步骤S24中判断为开关元件202没有导通而为关断状态时，在步骤S25中停止检测升压电容器204的升压电压VH。也就是说，即使到达检测时刻Spt，也不执行升压电压的检测。这相当于图7的开关元件202的关断期间Toff，在检测时刻Spt不执行升压电压VH的检测。从而，不会检测包含误差电压值Ve的升压电压值VHc。当步骤S25中的处理结束时，跳到结尾结束该控制流程。然后，等待再次的起动时刻的到来。
《步骤S26》
当步骤S24中判断为开关元件202导通了时，在步骤S26中将导通标志设置为“1”。由此，表示当前时刻开关元件202导通，没有电流在升压电容器204中流动。该导通标志的信息在步骤S23中使用，能够判断开关元件202的状态。
《步骤S27》
当步骤S26中导通标志的设置完成时，由于该状态没有电流在升压电容器204中流动，所以不会生成因ESR成分引起的误差电压Ve。这相当于图7的开关元件202的导通期间Ton，于是在检测时刻Spt执行升压电压值VHa的检测。从而，能够检测不包含误差电压值Ve的正常的升压电压值VHa。当步骤S27中的处理结束时，跳到结尾结束该控制流程。然后，等待再次的起动时刻的到来。
《步骤S28》
返回步骤S23，当本步骤S23中判断为导通标志为“1”时向步骤S28转移。由于该步骤中导通标志为“1”，所以是没有电流在升压电容器204中流动的状态。
接着，该步骤S28中，判断开关元件202是否从导通状态切换为关断，若该步骤S28中开关元件202没有关断则导通状态得到维持。该情况下，成为没有电流在升压电容器204中流动的状态。另一方面，若步骤S28中开关元件202变成导通，则切换为电流在升压电容器204中流动的状态。该状态是图7的开关元件202的输入信号从导通切换为关断的状态。当步骤S28中判断为开关元件202没有关断时向步骤S27转移，当判断为开关元件202导通时向步骤S29转移。
当步骤S28中判断为开关元件202没有关断、即为导通状态时，再次返回步骤27继续进行升压电容器204的升压电压VH的检测。这相当于图7的开关元件202的导通期间Ton，在检测时刻Spt执行升压电压值VHa的检测。从而，能够检测不包含误差电压值Ve的正常的升压电压值VHa。当步骤S27中的处理结束时，跳到结尾结束该控制流程。然后，等待再次的起动时刻的到来。
《步骤S29》
当步骤S28中判断为开关元件202已关断时，步骤S29中将导通标志设置为“0”。由此，表示当前时刻开关元件202关断，在升压电容器204中有电流流动。该导通标志的信息将在步骤S23中再次使用，这样的情况下由于导通标志为“0”所以转移到步骤S24，继续同样的动作。
《步骤S30》
当步骤S29中导通标志的设置结束后，通过步骤S30停止升压电容器204的升压电压的检测。该状态下由于升压电容器204中有电流流动，所以会生成因ESR成分引起的误差电压Ve。当步骤S28中判断为开关元件202已关断时，在步骤S30中停止检测升压电容器204的升压电压VH。也就是说，即使到达检测时刻Spt也不执行升压电压的检测。这相当于图7的开关元件202的关断期间Toff，不执行检测时刻Spt时的升压电压VH的检测。从而，不会检测包含误差电压值Ve的升压电压值VHc。当步骤S30中的处理结束时，跳到结尾结束该控制流程。然后，等待再次的起动时刻的到来。
另外，若在驱动开关元件202的期间中，升压电压检测部206检测出升压电压VH上升至基准值，则停止升压动作，并切换成始终进行升压电压的检测的常时测定模式，不过这一点在该控制流程中并没有表示。
此外，本实施例中将开关元件202设定为Nch FET，但也可以采用使开关元件202为Pch FET，并在开关元件202关断时利用升压电压检测部206检测升压电压的结构。
以上就是本实施例的控制流程的说明，但除此以外还能够实施以下叙述的技术上的改良。
开关元件202的开关输入信号的电压，在导通-关断切换时，电压不是瞬间发生变化，而是存在以一定的斜率发生变化的趋势。因此，在开关元件202上的输入信号成为导通后，优选在开关输入信号的电压完全切换之后才检测升压电压VH。因此，可以在输入信号成为导通起经过一定的等待时间后检测升压电压VH。该情况下，能够在步骤S24后设置时间经过判断处理逻辑，当判断为开关元件202导通后经过了规定时间时向步骤S27转移，由此来实施该改良。
此外，上述实施例中，根据温度条件选择是执行间歇测量模式还是执行常时测定模式，但在不管温度条件如何都存在ESR成分的影响的情况下，可以不执行常时测定模式而是执行间歇测量模式。该情况下，省略图8的步骤S12、步骤S14，在步骤S11之后执行步骤S13。
如以上所述，根据本实施例不管温度条件如何都能使升压电压稳定为正常的升压电压值，能够从燃料喷射阀喷射正确的燃料喷射量，能够实现油耗的改善。
实施例2
接着说明本发明第2实施方式。实施例1的特征是，在有电流流入升压电容器204的期间不设定检测时刻，而第2实施方式的特征是，检测时刻是通常的连续的检测时刻，但不使用在有电流流入升压电容器204的期间检测到的升压电压值，仅使没有电流流入升压电容器204的期间检测到的升压电压值为有效。
以下，基于图10说明本发明第2实施方式，标记相同的控制步骤为相同功能或者类似功能，所以除了需要的情况以外省略说明。
《步骤S20》
与实施例1相同，所以省略说明。
《步骤S21》
与实施例1相同，所以省略说明。
《步骤S22》
与实施例1相同，所以省略说明。
《步骤S31》
当步骤S20的结果是已到达检测时刻Spt，且步骤S21中判断为正在进行升压动作时，在步骤S31中检测升压电容器204的升压电压VH。该升压电压VH的检测与实施例1不同，每次到达检测时刻时都执行。因此，正常的升压电压值VHa和加上了误差电压值Ve的表面上的升压电压值VHc被一起检测出来。
《步骤S23》
与实施例1相同，所以省略说明。
《步骤S24》
与实施例1相同，所以省略说明。
《步骤S32》
当步骤S24中判断为开关元件202没有导通而是处于关断状态时，在步骤S32将步骤S31中检测到的升压电压值VH视作加上了误差电压值Ve的升压电压值VHc而废弃该电压值，或者不执行将其作为正常的升压电压值的处理而使其无效。这相当于图7的开关元件202的关断期间Toff，即使在检测时刻Spt执行升压电压VH的检测，也不会作为有效的电压值反映于控制中。当步骤S32中的处理结束时，跳到结尾结束该控制流程。然后，等待再次的起动时刻的到来。
《步骤S26》
与实施例1相同，所以省略说明。
《步骤S33》
当步骤S26中导通标志的设置结束时，步骤S24中判断的结果是开关元件202为导通，所以在步骤S33将步骤S31中检测到的升压电压值VH视作正常的升压电压值VHa，将其作为有效的升压电压值处理。这相当于图7的开关元件202的导通期间Ton，该电压值作为有效的升压电压值VHa反映于控制中。当步骤S32中的处理结束时，跳到结尾结束该控制流程。然后，等待再次的起动时刻的到来。
《步骤S28》
与实施例1相同，所以省略说明。
《步骤S29》
与实施例1相同，所以省略说明。
《步骤S34》
当步骤S29中导通标志的设置结束时，步骤S28中判断的结果是开关元件202为关断，所以在步骤S34将步骤S31中检测到的升压电压值VH视作加上了误差电压值Ve的升压电压值VHc而废弃该电压值，或者不执行将其作为正常的升压电压值的处理而使其无效。这相当于图7的开关元件202的关断期间Toff，即使在检测时刻Spt执行升压电压VH的检测，也不会作为有效的电压值反映于控制中。当步骤S32中的处理结束时，跳到结尾结束该控制流程。然后，等待再次的起动时刻的到来。
根据本实施例，不管温度条件如何都能使升压电压稳定为正常的升压电压值，能够从燃料喷射阀喷射正确的燃料喷射量，能够实现油耗的改善。
实施例3
接着说明本发明第3实施方式。实施例1的特征是在有电流流入升压电容器204的期间不设定检测时刻，实施例2的特征是不使用在有电流流入升压电容器204的期间检测到的升压电压值，而第3实施方式的特征是，设定规定的检测期间，将在该检测期间内的检测时刻检测到的升压电压VH的最小值视作正常的升压电压值VHa。
以下，基于图11说明本发明第2实施方式，标记相同的控制步骤为相同的功能或者类似的功能，所以除了需要的情况以外省略说明。
《步骤S20》
与实施例1相同，所以省略说明。
《步骤S21》
与实施例1相同，所以省略说明。
《步骤S22》
与实施例1相同，所以省略说明。
《步骤S35》
当步骤21中判断为正在进行升压电路的驱动时，在步骤S35设定升压电压的检测期间。该检测期间虽然是任意的，但该期间设定成至少包括图4的升压动作中的开关元件202导通的导通期间和开关元件202关断的关断期间。
《步骤S36》
当步骤35中设定了检测期间后，在步骤S36检测升压电容器204的升压电压VH。该升压电压VH的检测在每次到达检测时刻时执行。因此，正常的升压电压值VHa和加上了误差电压值Ve的表面上的升压电压值VHc被一起检测出来。
《步骤S37》
将步骤36中检测到的升压电压VH存储在对升压电路102进行校正的微型计算机的RAM区域。RAM区域构成为按照时间顺序存储升压电压VH，每次到达检测时刻Spt时都存储升压电压VH。
《步骤S38》
在步骤S37中存储了检测到的升压电压VH后，在该步骤S38判断是否经过了事先设定的检测期间。如果在该检测期间内没有检测到升压电压VH则返回步骤S36继续升压电压VH的检测，如果判断为经过了检测期间则向步骤S39转移。
《步骤S39》
当步骤S38中判断经过了检测期间时，在步骤S39执行检测期间内存储的升压电压VH的选择。升压电压VH如上所述按照时间顺序相关联地存储在微型计算机的RAM区域，在该步骤S39中，将N个在每一个检测时刻检测到的升压电压VH之中最小的升压电压值视作正常的升压电压值VHa来选择。
即，升压动作中检测到的升压电压VH中，正常的升压电压值VHa和加上了误差电压值Ve的表面上的升压电压值VHc被一起检测出来，但至少最小的升压电压值能够视作没有加上误差电压值Ve的电压值。当步骤S39中的处理结束时，跳到结尾结束该控制流程。然后，等待再次的起动时刻的到来。
另外，实施例3中也可以省略步骤S21，不管升压电路104的驱动如何都执行步骤S35以后的控制步骤。
根据这样的本实施例，除了实施例1、实施例2中叙述的作用、效果之外，由于能够减少控制步骤的数量，所以具有控制变得容易的效果。
如上所述，根据本发明，至少在升压动作中将没有电流流入升压电容器时检测到的升压电压值作为正常的升压电压值。据此，不管温度条件如何都能使升压电压稳定为正常的升压电压值，能够从燃料喷射阀喷射正确的燃料喷射量，能够实现油耗的改善。
另外，本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。例如，上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而详细地进行了说明的实施例，不限定于必须包括所说明的全部结构。另外，能够将某实施例的结构的一部分转换为其他的实施例的结构，并且，能够在某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，能够进行其他结构的追加、删除、置换。
附图标记说明
101…控制部、102…升压控制电路、104…升压电路、105…燃料喷射阀驱动电路、106…燃料喷射阀、201…升压线圈、202…开关元件、203…电流检测用电阻、204…升压电容器、206…升压电压检测部、207…升压控制部、208…防回流二极管。

Claims (6)

1.一种内燃机的燃料控制装置，其包括升压电路，该升压电路至少包括：与直流电压源连接，将所述直流电压源的电压升压的升压线圈；对所述升压线圈供给升压电流的开关元件；蓄积由所述升压线圈生成的能量的升压电容器；检测所述升压电容器的升压电压的升压电压检测部；和升压控制部，其在所述升压电压检测部检测到的升压电压降低至规定值以下时，进行使所述开关元件反复导通和关断的控制来执行使蓄积于所述升压线圈中的能量蓄积到所述升压电容器中的升压动作，直至升压电压达到所述规定值，所述内燃机的燃料控制装置的特征在于：
所述升压控制部至少在使所述开关元件反复导通和关断的升压动作的过程中，执行以在没有电流流入所述升压电容器时检测到的升压电压值作为正常的升压电压值的间歇测量模式，比较检测到的所述正常的升压电压值与所述规定值，控制升压动作。
2.如权利要求1所述的内燃机的燃料控制装置，其特征在于：
在所述升压控制部执行的间歇测量模式下，在所述升压动作中没有电流流入所述升压电容器时对所述升压电压检测部发送检测时刻信息，以基于该检测时刻信息检测到的升压电压值作为所述正常的升压电压值。
3.如权利要求2所述的内燃机的燃料控制装置，其特征在于：
所述升压控制部在所述升压电压检测部检测到的升压电压降低至规定值以下时，进行所述开关元件的控制以反复进行升压动作直至升压电压达到规定值，其中，在所述升压动作中，使所述开关元件导通直至升压电流检测部检测的所述升压电流达到设定的上限阈值，并在所述升压电流达到上限阈值后使所述开关元件关断直至所述升压电流达到下限阈值，从而使蓄积在所述升压线圈中的能量蓄积到所述升压电容器中，
所述升压控制部在所述开关元件导通后经过了规定的等待时间之后，对所述升压电压检测部发送所述检测时刻信息。
4.如权利要求1所述的内燃机的燃料控制装置，其特征在于：
在所述升压控制部执行的间歇测量模式下，在所述升压动作中对所述升压电压检测部发送连续的检测时刻信息，以基于该检测时刻信息检测到的升压电压之中的、在没有电流流入所述升压电容器时检测到的升压电压值作为所述正常的升压电压值。
5.如权利要求1所述的内燃机的燃料控制装置，其特征在于：
在所述升压控制部执行的间歇测量模式下，对所述升压电压检测部发送连续的检测时刻信息，并存储所述升压动作中基于规定的检测期间内的所述检测时刻信息检测到的升压电压，以所述检测期间内的最小的升压电压值作为所述正常的升压电压值。
6.如权利要求1至5中任一项所述的内燃机的燃料控制装置，其特征在于：
所述升压控制部在所述升压电容器的周围温度为预设值以下的情况下执行所述间歇测量模式。
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