CN107965395A - 喷射器控制装置以及喷射器控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明能够降低因喷射器的个体差异而引起的燃料喷射量的偏差。根据目标喷射量计算出目标喷射器开阀时间，利用基于目标喷射器开阀时间所求得的喷射器驱动时间，通电控制部(51)控制喷射器(2)。根据此时的喷射器(2)的驱动波形计算出实际闭阀延迟时间，学习实际闭阀延迟期间与基于目标喷射器开阀时间计算出的闭阀延迟时间之间的偏差，通过利用了该学习结果的反馈控制来修正喷射器驱动时间。

Description

喷射器控制装置以及喷射器控制方法

技术领域

本发明涉及喷射器控制装置以及喷射器控制方法。

背景技术

近些年，正在强化对废气中所含有的烟尘微粒的限制。在气缸内喷射汽油的内燃机产生较多的烟尘微粒。因此，提出了如下方法：即，分多次进行喷射以取代减少汽油一次的喷射量，由此来应对对于烟尘微粒的限制。

为了减少一次的喷射量，只要缩短喷射器的驱动时间即可，但是如专利文献1所示的那样，高精度地控制较少的喷射量并不容易。为了解决上述问题，在专利文献1的控制装置中提出了如下方案：通过计算出通电结束后喷射器的螺线管端子电压的二阶微分值，并检测出该二阶微分值的极大值，从而检测出实际的闭阀时刻。

另外，在专利文献2中记载了如下控制方法：即，通过检测并学习喷射器的闭阀时刻，由此修正对喷射器的线圈进行通电的通电时间。若喷射器的线圈温度发生变化，则线圈的电阻根据该变化也会发生变化。其结果是，在表示对线圈通电的通电时间Ti与喷射器的喷射量q之间的关系的Ti－q特性中，会产生因线圈的温度而引起的偏差。在专利文献2中，考虑了该偏差，检测并学习喷射器的实际喷射量，根据过去的检测值来修正对喷射器的线圈通电的通电时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/191267号

专利文献2：日本专利特开2015－151871号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

若利用基于目标燃料喷射量而计算出的螺线管的通电时间来控制喷射器，则因喷射器的个体差异而会使喷射量产生偏差。

然而，在专利文献1中虽然记载了闭阀时刻的检测方法，但是并未具体记载修正对喷射器的螺线管通电的通电时间的修正方法。

另外，专利文献2所说明的控制方法中，考虑到了因喷射器的线圈的温度变化而产生的动作偏差，修正了因动作偏差而引起的重复性恶化的问题，该动作偏差是因所使用的喷射器的线圈的温度变化而引起的。因此，在专利文献2的控制方法中，并没有修正线圈的通电时间来得到与成为基准特性的目标燃料喷射量相对应的开阀时间。而且，在专利文献2中，由于并未考虑因诸如喷射器的弹簧、线圈、针的重量及间隙这些喷射器的生产偏差而引起的个体差异，因此在专利文献2的控制方法中，并未修正因喷射器的个体差异而引起的燃料喷射量的偏差。

本发明是为了解决上述问题而完成的，得到一种能够降低因喷射器的个体差异而引起的燃料喷射量的偏差的喷射器控制装置及喷射器控制方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明涉及用于控制喷射器的喷射器控制装置，所述喷射器包括：燃料通路，该燃料通路使提供给内燃机的燃料通过；针型阀，通过使该针型阀离开设置于所述燃料通路的燃料喷射口的阀座来打开所述燃料通路，通过使该针型阀与所述阀座相抵接来关闭所述燃料通路；以及螺线管，通过对该螺线管通电，从而将所述针型阀向开阀方向吸引，所述喷射器控制装置包括：目标喷射量计算部，该目标喷射量计算部根据所述内燃机的运转状态，计算出所述喷射器喷射出的所述燃料的目标喷射量；目标喷射器开阀时间计算部，该目标喷射器开阀时间计算部基于与燃料喷射量相对的喷射器开阀时间的特性数据，根据所述目标喷射量，计算出与所述目标喷射量相对的目标喷射器开阀时间；喷射器开阀延迟时间计算部，该喷射器开阀延迟时间计算部基于与喷射器开阀时间相对的开阀延迟时间的特性数据，根据所述目标喷射器开阀时间，计算出从所述螺线管的通电开始时刻直到所述喷射器的所述阀座与所述针型阀分离的开阀时刻为止的开阀延迟时间；学习后喷射器闭阀延迟时间计算部，该学习后喷射器闭阀延迟时间计算部基于存储有将喷射器开阀时间设为至少1个轴的闭阀延迟时间的学习值的学习映射，根据所述目标喷射器开阀时间，计算出从所述螺线管的通电结束时刻直到所述喷射器的所述阀座与所述针型阀相抵接的闭阀时刻为止的闭阀延迟时间；喷射器驱动时间计算部，该喷射器驱动时间计算部根据所述目标喷射器开阀时间、所述开阀延迟时间及所述闭阀延迟时间，计算出所述螺线管的通电时间；通电控制部，该通电控制部根据所述螺线管的通电时间，对所述喷射器的所述螺线管通电来驱动所述喷射器；喷射器闭阀时刻计算部，该喷射器闭阀时刻计算部基于所述通电控制部根据所述螺线管的通电时间驱动所述喷射器时的所述螺线管的驱动电压波形，检测出所述阀座与所述针型阀实际相抵接的实际闭阀时刻；喷射器实际闭阀延迟时间计算部，该喷射器实际闭阀延迟时间计算部根据所述实际闭阀时刻、所述螺线管的实际通电开始时刻及所述螺线管的实际通电时间，计算出从所述螺线管的通电结束时刻直到所述实际闭阀时刻为止的实际闭阀延迟时间；喷射器闭阀延迟时间偏差计算部，该喷射器闭阀延迟时间偏差计算部计算出由所述学习后喷射器闭阀延迟时间计算部计算出的所述闭阀延迟时间与由所述喷射器闭阀时刻计算部计算出的所述实际闭阀延迟时间之间的偏差、即闭阀延迟时间偏差；以及喷射器闭阀延迟时间学习值运算部，该喷射器闭阀延迟时间学习值运算部根据所述闭阀延迟时间偏差，更新所述学习映射中的所述闭阀延迟时间的学习值，所述学习后喷射器闭阀延迟时间计算部在下一个运算定时，利用存储了由所述喷射器闭阀延迟时间学习值运算部更新后的所述闭阀延迟时间的学习值的所述学习映射，计算出所述闭阀延迟时间。

发明效果

根据本发明所涉及的喷射器控制装置，学习喷射器的闭阀延迟时间的特性，利用该学习结果来控制与目标燃料喷射量相对应的喷射器的驱动时间，由此能够减小因喷射器的个体差异而引起的燃料喷射量的偏差。

附图说明

图1是示出了作为本发明实施方式1所涉及的喷射器控制装置的控制对象的喷射器的结构的简要剖视图。

图2是表示本发明实施方式1所涉及的喷射器控制装置的内部结构的框图。

图3是表示本发明实施方式1所涉及的喷射器控制装置的硬件结构的硬件结构图。

图4是示出了本发明实施方式1所涉及的喷射器控制装置中的喷射器闭阀延迟时间学习值计算处理的流程的流程图。

图5是示出了本发明实施方式1所涉及的喷射器控制装置中所使用的喷射器闭阀延迟时间学习值的学习映射的图。

图6是示出了本发明实施方式1所涉及的喷射器控制装置中的喷射器驱动时间与喷射器开阀时间之间的关系的时序图。

图7是表示本发明的实施方式1所涉及的喷射器控制装置的处理流程的流程图。

具体实施方式

实施方式1.

参照附图对本发明实施方式1所涉及的喷射器控制装置(以下简称为控制装置50)进行说明。在本实施方式1中，控制装置50构成内燃机的控制装置的一部分，且喷射器2的驱动电路内置于控制装置50。喷射器2的驱动电路可以与控制装置50分开构成。在本实施方式1中，控制装置50控制车辆的内燃机所具有的喷射器2。

首先，对喷射器2的结构进行说明。图1是简要地表示本实施方式所涉及的喷射器2的结构的剖视图。如图1所示，喷射器2具有设置于燃料通路的喷射口的阀座10、对燃料通路进行开闭的针型阀11、以及对针型阀11进行开闭驱动的螺线管12。针型阀11通过向闭阀方向X1移动，与阀座10相抵接，从而使燃料通路处于关闭状态。另外，针型阀11通过向开阀方向X2移动，与阀座10分离，从而使燃料通路处于打开状态。

喷射器2还具有可动元件14、零位弹簧15、以及主弹簧13。可动元件14由磁性体来构成，螺线管12通电时，利用因该通电而产生的磁力，将该可动元件14吸引至开阀方向X2。零位弹簧15相对于可动元件14设置于闭阀方向X1一侧。零位弹簧15对可动元件14向着开阀方向X2施力。针型阀11具有凸缘18。凸缘18设置于针型阀11的轴向中心的上端侧。凸缘18也可以设置于针型阀11的开阀方向X2的前端。主弹簧13相对于凸缘18设置于开阀方向X2一侧。主弹簧13对针型阀11向着闭阀方向X1施力。主弹簧13的作用力大于零位弹簧15的作用力。

针型阀11由棒状的构件来构成。针型阀11的下端即闭阀方向X1的前端形成为尖端。螺线管12不通电时，针型阀11利用主弹簧13的作用力和燃料压力而向着闭阀方向X1移动，若针型阀11的前端与设置于阀座10的喷射口相抵接，则针型阀11的前端堵住喷射口，燃料通路成为闭阀状态。

喷射器2具有磁芯16和壳体17。壳体17形成为筒状，其内部收纳有喷射器2的各个结构部件。螺线管12由卷绕于绕线筒的圆筒形的线圈来构成。磁芯16配置于螺线管12与主弹簧13之间。

可动元件14由形成为内部中空的圆筒形的磁性体来构成。可动元件14的上端与下端均开口。配置成为使针型阀11贯通可动元件14的空洞内部。可动元件14相对于凸缘18设置于闭阀方向X1一侧。可动元件14与针型阀11能相对地移动。零位弹簧15相对可动元件14配置于闭阀方向X1一侧，使可动元件14向着开阀方向X2对壳体17施力。另外，可动元件14配置于磁芯16的闭阀方向X1一侧。若利用控制装置50的控制来对螺线管12通电，则利用磁芯16所产生的磁力，将可动元件14吸引至开阀方向X2一侧。如上所述，在螺线管12通电时，利用零位弹簧15的作用力及因螺线管12的通电而在磁芯16上产生的磁力，使可动元件14向着开阀方向X2移动。此时，可动元件14与针型阀11的凸缘18相抵接，向着开阀方向X2推起凸缘18。由此，可动元件14和针型阀11一体地向着开阀方向X2移动。若针型阀11的前端离开阀座10，则喷射口打开，燃料通路成为开阀状态。

若利用控制装置50的控制使螺线管12从通电状态转移至非通电状态，则因磁芯16的磁力而将可动元件14向着开阀方向X2一侧吸引的吸引力消失，利用主弹簧13的闭阀方向X1上的作用力，使针型阀11向着闭阀方向X1移动。此时，针型阀11的凸缘18向着闭阀方向X1按下可动元件14，针型阀11与可动元件14一体地向着闭阀方向X1移动。由此，若针型阀11的前端撞击阀座10，则针型阀11的移动停止，但是可动元件14离开凸缘18，继续向着闭阀方向X1移动。然后，利用因零位弹簧15在开阀方向X2上产生的作用力，使可动元件14在减速之后向着开阀方向X2移动，当再次与凸缘18相抵接时停止。

下面对控制装置50进行说明。图2是表示控制装置50的结构的框图。如图2所示，控制装置50具有：通电控制部51、目标喷射量计算部52、目标喷射器开阀时间计算部53、喷射器开阀延迟时间计算部54、学习后喷射器闭阀延迟时间计算部55、喷射器闭阀期间计算部56、喷射器实际闭阀延迟时间计算部57、喷射器闭阀延迟时间偏差计算部58、喷射器闭阀延迟时间学习值运算部59、以及喷射器驱动时间计算部60。

控制装置50的各个部分51～60利用控制装置50所具有的硬件电路来实现。具体而言，如图3所示，控制装置50作为硬件电路，包括由CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)构成的运算处理装置90、与运算处理装置90进行数据的交换的存储装置91、向运算处理装置90输入来自外部的信号的输入电路92、以及从运算处理装置90向外部输出信号的输出电路93。存储装置91包括：构成为能从运算处理装置90读取数据以及向运算处理装置90写入数据的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、以及构成为能从运算处理装置90读取数据的ROM(Read Only Memory：只读存储器)。输入电路92包括A/D转换器，该A/D转换器连接有各种传感器及开关，且用于将来自这些传感器及开关的输出信号转换成数字信号，并输入至运算处理装置90。输出电路93包括驱动电路，该驱动电路与电负载连接，且用于将来自运算处理装置90的控制信号输出至这些电负载的。

图2的控制装置50所具备的各个部分51～60的各功能是通过运算处理装置90执行存储于存储装置91的ROM中的软件即程序，并与存储装置91、输入电路92、输出电路93以及未图示的控制装置50的其它硬件进行协作来实现的。另外，多个CPU及多个存储器可协作地来执行控制装置50的各个部分51～60的上述功能。

在本实施方式中，输入电路92具有端子电压检测电路，该端子电压检测电路连接至喷射器2的螺线管12的正极端子及负极端子，并输出与螺线管12的正极端子与负极端子之间的端子电压成正比的输出信号。来自端子电压检测电路的输出信号经由A/D转换器被输入至运算处理装置90。端子电压检测电路由电阻或比较器来构成。另外，输入电路92连接有用于检测出内燃机的运转状态的空气流量传感器、节流阀开度传感器、以及曲柄角传感器等各种传感器(未图示)。

输出电路93具有喷射器驱动电路，该喷射器驱动电路连接至喷射器2的螺线管12的正极端子及负极端子，且控制对喷射器2的螺线管12的通电。喷射器驱动电路由对向螺线管12的通电进行导通或截止的开关元件来构成。虽未图示，但是输出电路93连接有用于控制内燃机的节流阀驱动电动机、以及点火线圈等各种致动器。在本实施方式中，多个喷射器2设置于内燃机，各个喷射器2分别具有端子电压检测电路和喷射器驱动电路。下面为了简化说明，对具有1个喷射器2的情况进行说明。即使在具有多个喷射器2的情况下，由于与具有1个喷射器的情况进行相同的动作，因此，此处省略说明。

控制装置50作为基本的控制，基于所输入的各种传感器的输出信号计算燃料喷射量及点火时刻，对喷射器2以及点火线圈进行驱动控制。另外，控制装置50根据来自包括空气流量传感器在内的各种传感器的输出信号检测出内燃机的吸入空气量，根据曲柄角传感器的输出信号检测出内燃机的曲柄角速度及曲柄角度。

接着，对图2所示的控制装置50所具有的各个部分51～60进行说明。

<通电控制部51>

通电控制部51使喷射器2的螺线管12通电。通电控制部51向喷射器2指示由喷射器驱动时间计算部60所计算出的喷射器2的驱动时间Td_on、即喷射脉冲宽度。驱动时间Td_on、即喷射脉冲宽度表示螺线管12的通电时间。另外，喷射脉冲宽度可以是分割成多个喷射脉冲宽度中的一个。由此，通电控制部51在被设定于预先设定的曲柄角度的喷射定时，在喷射脉冲宽度的期间，导通用于向喷射器驱动电路指令驱动的喷射脉冲信号，从而使螺线管12通电。喷射器驱动电路根据喷射脉冲信号，导通或截止一个或多个开关元件。通电控制部51在存储装置91的RAM内存储实际的通电开始时刻Tstart和驱动时间Td_on。

<目标喷射量计算部52>

目标喷射量计算部52根据内燃机的运转状态，计算出用于实现预先设定的目标空燃比的喷射器2的目标燃料喷射量。在内燃机的运转状态中包含例如由空气流量传感器检测出的吸入空气量。作为内燃机的运转状态，除了吸入空气量以外，例举例如由节流阀开度传感器检测出的节流阀开度、或者由曲柄角传感器检测出的曲柄角等，还可以利用这些参数。

<目标喷射器开阀时间计算部53>

目标喷射器开阀时间计算部53利用预先存储于存储装置91的ROM中的与目标燃料喷射量相对的喷射器开阀时间的特性数据，计算出与由目标喷射量计算部52计算出的目标燃料喷射量相对的目标喷射器开阀时间Ttgt。即，在存储装置91的ROM内事先存储有例如预先确定了目标燃料喷射量与目标喷射器开阀时间的对应关系的查找表格或者特性映射，目标喷射器开阀时间计算部53根据该查找表格或者特性映射，求得与由目标喷射量计算部52计算出的目标燃料喷射量相对的目标喷射器开阀时间。此处，目标喷射器开阀时间是指从喷射器2的阀座10与针型阀11分离的开阀时刻的定时到喷射器2的阀座10与针型阀11相抵接的闭阀时刻的定时为止的时间的目标值。虽然说明了将特性数据预先存储于存储装置91的ROM中，但也可以存储于存储装置91的RAM中。

<喷射器开阀延迟时间计算部54>

喷射器开阀延迟时间计算部54利用预先存储于存储装置91的ROM中的与目标喷射器开阀时间相对的喷射器开阀延迟时间的特性数据，计算出与由目标喷射器开阀时间计算部53计算出的目标喷射器开阀时间Ttgt相对的喷射器开阀延迟时间Ton。即，在存储装置91内事先存储有例如预先确定了目标喷射器开阀时间与喷射器开阀延迟时间的对应关系的查找表格或者特性映射，喷射器开阀延迟时间计算部54根据该查找表格或者特性映射，求得与由目标喷射器开阀时间计算部53计算出的目标喷射器开阀时间Ttgt相对的喷射器开阀延迟时间Ton。此处，开阀延迟时间Ton是指从螺线管12的通电开始时刻Tstart的定时到喷射器2的阀座10与针型阀11分离的开阀时刻的定时为止的时间。虽然说明了将特性数据预先存储于存储装置91的ROM中，但也可以存储于RAM中。

<学习后喷射器闭阀延迟时间计算部55>

学习后喷射器闭阀延迟时间计算部55根据由目标喷射器开阀时间计算部53计算出的目标喷射器开阀时间Ttgt，利用存储于存储装置91的RAM中的学习映射中与喷射器开阀时间相对的学习后喷射器闭阀延迟时间，求得与目标喷射器开阀时间Ttgt相对的学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj。存储于存储装置91的RAM中的学习映射的学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj是指由后述的喷射器闭阀延迟时间学习值运算部59计算出的喷射器闭阀延迟时间Tadj，是存储于学习映射中的学习值。此处，闭阀延迟时间Tadj是指从螺线管12的通电结束时刻的定时到喷射器2的阀座10与针型阀11相抵接的闭阀时刻的定时为止的时间。此时，若没有喷射器2的个体差异，则闭阀延迟时间Tadj与从螺线管12的通电结束时刻的定时到目标喷射器开阀时间Ttgt的结束时刻的定时为止的时间相一致。然而，由于喷射器2的生产偏差或者老化，导致喷射器2的闭阀特性产生偏差的情况下，上述两者不一致，会产生后述的喷射器闭阀延迟时间偏差Tdif。

<喷射器闭阀时刻计算部56>

喷射器闭阀时刻计算部56计算出喷射器2中的实际闭阀时刻Tclose。作为计算方法，例如检测出在由喷射器驱动时间计算部60计算出的喷射器2的驱动时间Td_on内驱动螺线管12时的螺线管12的驱动电压波形，根据该驱动电压波形，求出针型阀11的前端实际与设置于阀座10的喷射口相抵接的时刻，来作为实际闭阀时刻Tclose。或者，作为其它计算方法，例如像专利文献1所记载的方法那样，可以考量如下方法：即，考量针型阀11与阀座10撞击时可动元件14的加速度的变化，检测加速度的变化来作为因螺线管12的端子间电压所产生的感应电动势的变化，将螺线管12的端子间电压的二阶微分值为最大的定时判定为针型阀11的实际闭阀时刻Tclose。当然其它方法也可以。

<喷射器实际闭阀延迟时间计算部57>

喷射器实际闭阀延迟时间计算部57根据由喷射器闭阀时间计算部56计算出的实际闭阀时刻Tclose、和预先存储于存储装置91的通电开始时刻Tstart及驱动时间Td_on，计算出喷射器实际闭阀延迟时间Tadj_real。具体而言，利用下式来求得。

Tadj_real＝(Tclose－Tstart)－Td_on

<喷射器闭阀延迟时间偏差计算部58>

喷射器闭阀延迟时间偏差计算部58计算出由喷射器实际闭阀延迟时间计算部57计算出的喷射器实际闭阀延迟时间Tadj_real与由学习后喷射器闭阀延迟时间计算部55计算出的学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj之间的偏差Tdif。

<喷射器闭阀延迟时间学习值运算部59>

喷射器闭阀延迟时间学习值运算部59利用喷射器闭阀延迟时间偏差计算部58计算出的偏差Tdif，对存储于存储装置91的RAM中的学习映射的喷射器闭阀延迟时间Tadj的学习值进行更新。在该学习映射中，将目标喷射器开阀时间作为至少一个学习轴，存储喷射器闭阀延迟时间Tadj的学习值。学习轴可以是1个，也可以是多个。可以将学习轴设为目标喷射器开阀时间Ttgt与电池电压Vb这2个轴。或者也可以设为3个轴以上。对于学习轴的其它示例将在后面叙述。喷射器闭阀延迟时间学习值运算部59在学习映射中对学习值进行更新时，对与本次学习中所使用的运转条件相对应的学习值进行更新。即，此处，为了将目标喷射器开阀时间作为学习轴，在更新学习值时，在学习映射中，对与本次学习所使用的目标喷射器开阀时间相对的学习值进行更新。由此，在学习映射中，将学习所使用的运转条件设定为学习轴，使其与该学习轴相对应地来存储学习值。该学习值作为下一次的运算定时的喷射器闭阀延迟时间，在学习后喷射器闭阀延迟时间计算部55中使用。另外，在从未进行学习的首次运算定时，由于没有学习值，预先将喷射器闭阀延迟时间的初始值存储于存储装置91的ROM中，利用该喷射器闭阀延迟时间的初始值。另外，下面将存储于学习映射中的学习值称为学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj。电池通常配置于控制装置50的附近，例如作为控制装置50的电源以及喷射器的驱动电源来使用。

图4的流程图中示出了喷射器闭阀时刻计算部56、喷射器实际闭阀延迟时间计算部57、喷射器闭阀延迟时间偏差计算部58、以及喷射器闭阀延迟时间学习值运算部59的处理流程。若喷射器2进行喷射，则开始图4的流程图的处理。

首先，在步骤S01中，喷射器闭阀时刻计算部56进行喷射器闭阀时刻计算处理，求得喷射器2中的实际闭阀时刻Tclose。作为实际闭阀时刻Tclose的计算方法，利用上述的任一个方法来进行。

接着，在步骤S02中，喷射器实际闭阀延迟时间计算部57根据由步骤S01求得的喷射器闭阀时刻Tclose、和预先存储于存储装置91中的实际的通电开始时刻Tstart及驱动时间Td_on，计算出喷射器实际闭阀延迟时间Tadj_real。

然后，在步骤S03中，喷射器闭阀延迟时间偏差计算部58根据步骤S02中求得的喷射器实际闭阀延迟时间Tadj_real、基于目标喷射器开阀时间Ttgt由目标喷射器闭阀延迟时间计算部55计算出的学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj，计算出喷射器实际闭阀延迟时间Tadj_real与学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj之间的偏差、即喷射器闭阀延迟时间偏差Tdif。

接着，在步骤S04中，喷射器闭阀延迟时间学习值运算部59判定喷射器闭阀延迟时间偏差Tdif是否在预先存储于存储装置91中的学习范围Trange内。具体而言，判定喷射器闭阀延迟时间偏差Tdif的绝对值是否在阈值T_range以下。即，学习范围Trange是-T_range以上且T_range以下的范围。在判定为喷射器闭阀延迟时间偏差Tdif在学习范围Trange以内的情况、即步骤S04为“是”的情况下，前进至步骤S05。

步骤S05中，喷射器闭阀延迟时间学习值运算部59进行使喷射器闭阀延迟时间偏差Tdif反映至喷射器闭阀延迟时间学习映射中的处理。图5中，例如将喷射器闭阀延迟时间的学习映射的学习轴设为目标喷射器开阀时间Ttgt及电池电压Vb的轴，示出了将对于学习值的反映系数(reflection coefficient)设为Klrn时的学习映射的示例，各个部分的计算如下所述的数学式那样进行。反映系数通常是小于1的值，期望在0.5左右。例如在将反映系数设为0.5的情况下，将偏差的一半反映到学习值的当前数值。如上所述，通过对偏差乘以反映系数，即使在偏差急剧变化的情况下，也能够利用反映系数来抑制学习值的急剧变化，因此能够抑制因学习值的急剧变化而引起的运转状态的变动。

【数学式1】

Table_off_d[V][T]＝Table_off_d[V][T]+K_lrn×(1-Tadj_rv)×(1-Tadj_rt)×Tdif

Table_off_d[V+1][T]＝Table_off_d[V+1][T]+K_lrn×Tadj_rv×(1-Tadj_rt)×Tdif

Table_off_d[V][T+1]＝Table_off_d[V][T+1]+K_lrn×(1-Tadj_rv)×Tadj_rt×Tdif

Table_off_d[V+1][T+1]＝Table_off_d[V+1][T+1]+K_lrn×Tadj_rv×Tadj_rt×Tdif

Table_off_d[V][T]是各个映射点的学习后的值。此处，[V]是电池电压Vb的轴点，[T]是目标喷射器开阀时间Ttgt的轴点。另外，Tadj_rv是学习所使用的运转条件中电池电压Vb与学习映射的轴点之间的差。Tadj_rt是学习所使用的运转条件中目标喷射器开阀时间Ttgt与学习映射的轴点之间的差。

喷射器闭阀延迟时间学习值运算部59中，在完成上述各部分的计算并更新了学习映射之后，处理结束。

另一方面，当步骤S04的判定中判定为喷射器闭阀延迟时间偏差Tdif在学习范围Trange以外的情况、即步骤S04为“否”的情况下，直接结束处理。

如上所述，如图5所示那样，此处以目标喷射器开阀时间Ttgt和电池电压Vb这2个轴来制成学习映射。这是因为喷射器2的动作因电池电压Vb的影响而发生变化。由于设想到喷射器2的开阀时间因各种原因而发生变化，因此能够将学习轴设为多个轴来进行学习。也可以将燃料压力Fp与气缸内压力Pcyl之间的压力差Pdif作为另一个的学习轴，与上述轴一起使用。此处，燃料压力Fp是指提供给喷射器2的燃料的压力。燃料压力Fp利用设置于喷射器2的燃料压力传感器来测量。气缸内压力Pcyl是指内燃机的气缸内的压力。气缸内压力Pcyl可以直接利用设置于气缸的气缸内压力传感器来测量，也可以根据由设置于进气管的进气压力传感器得到的进气管压力等来推定。由此，在以燃料压力Fp与气缸内压力Pcyl之间的压力差Pdif作为轴来使用的情况下，利用作为喷射燃料时对喷射器的动作造成影响的因素的、喷射器内部的压力即提供至喷射器2的燃料的燃料压力和喷射器外部的压力即内燃机的气缸内压力，能够进行与喷射器2的开阀时间发生变化的情况相对应的学习。

关于映射至学习映射的学习值，如上所述，通过在学习中仅使用预先设定了的学习范围Trange内的值，由此，即使在闭阀时刻的检测中发生了错误，也能够减小该错误对学习值造成的影响。另外，可以在反映至学习值时使用反映系数。通过使用反映系数，能够抑制因学习值的急剧变化而产生的运转变动。另外，在像多缸发动机那样具有多个喷射器的发动机中，通过对每个喷射器在存储装置91中存储学习映射，由此能够对每个喷射器学习闭阀延迟时间的特性。当然也可以不对每个喷射器设置学习映射，而使多个喷射器共用1个学习映射来进行动作。

由此，将学习映射的学习轴设为多轴的情况能够进行可应对多种变化的学习。然而，由于存储装置91的容量有限，因此学习轴的个数只要适当决定即可。在本实施方式中，将目标喷射器开阀时间设为至少1个学习轴，无论是1个轴还是多个轴均可。

<喷射器驱动时间计算部60>

喷射器驱动时间计算部60根据由目标喷射器开阀时间计算部53求得的目标喷射器开阀时间Ttgt、由喷射器开阀延迟时间计算部54求得的喷射器开阀延迟时间Ton、以及由学习后喷射器闭阀延迟时间计算部55求得的学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj，计算出通电控制部51中的对螺线管12的通电时间、即喷射器驱动时间Td_on。喷射器驱动时间Td_on、喷射器开阀时间Ttgt、喷射器开阀延迟时间Ton、学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj、实际喷射器闭阀时刻Tclose、喷射器闭阀时刻偏差Tdif、以及喷射器实际闭阀延迟时间Tadj_real之间的关系如图6所示。

根据上述结构，即使在因喷射器2的生产差异或者老化而使喷射器2的闭阀特性产生偏差的情况下，根据所检测出的喷射器闭阀时刻Tclose来学习喷射器闭阀延迟时间Tadj，利用学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj来计算出对螺线管12的通电时间，由此能够抑制燃料喷射量的变动。另外，由于具有与目标喷射器开阀时间Ttgt及电池电压Vb相对应的学习后的喷射器闭阀延迟时间Tadj的学习映射，因而，即使在喷射器2的开阀时间发生变化的情况下，也能够抑制燃料喷射量的变动。

接着，根据图7所示的流程图，对本实施方式所涉及的控制装置50的简要处理顺序、即控制装置50所进行的内燃机的控制方法进行说明。图7的流程图的处理是通过运算处理装置90执行存储于存储装置91的软件即程序，由此以预先设定的运算定时重复执行。

步骤S201的通电控制步骤中，通电控制部51如上所述，根据由喷射器驱动时间计算部60计算出的喷射器2的驱动时间Td_on，执行使喷射器2的螺线管12通电的通电控制处理。

接着，步骤S202的喷射器闭阀时刻计算步骤中，喷射器闭阀时刻计算部56如上所述，执行对喷射器2中的喷射器闭阀时刻Tclose进行计算的处理。

步骤S203的喷射器实际闭阀延迟时间计算步骤中，喷射器实际闭阀延迟时间计算部57根据由步骤S202求得的喷射器闭阀时刻Tclose、和预先存储的通电开始时刻Tstart及驱动时间Td_on，执行对喷射器实际闭阀延迟时间Tadj_real进行计算的处理。

步骤S204的喷射器闭阀延迟时间偏差计算步骤中，喷射器闭阀延迟时间偏差计算部58如上所述，根据检测出的喷射器实际闭阀延迟时间Tadj_real和学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj，执行对喷射器闭阀延迟时间偏差Tdif进行计算的处理。

步骤S205的喷射器闭阀延迟时间学习值运算步骤中，喷射器闭阀延迟时间学习值运算部59如上所述，在喷射器闭阀延迟时间偏差Tdif在学习范围Trange内的情况下，进行使该喷射器闭阀延迟时间偏差Tdif反映至喷射器闭阀延迟时间的学习映射的处理。

无需在每次执行本流程图时均实施步骤S202～步骤S205的处理，只要实施抽样处理即可。例如通常对于各个气缸中的每次燃料喷射处理实施本流程图。然而，关于步骤S202～步骤S205的各个处理，没必要始终实施。即，在本流程图的2次执行中，诸如实施1次步骤S202～步骤S205的处理，或者在一个循环中仅对对象气缸实施，或者若判断为行驶中已完成学习则直到发动机停止为止都不实施步骤S202～步骤S205的处理等那样，可以预先设定进行步骤S202～步骤S205的处理的频率的比例，从而使得在多次进行步骤S201及步骤S206～步骤S210的处理的情况下，进行一次步骤S202～步骤S205的处理。在进行如上所述的抽样处理的情况下，能够降低运算负荷，即使在发动机的转速变高的情况下，也能够以抑制负荷增加的状态继续进行控制，即使在使用了运算性能较低的CPU的情况下，也能够有效地学习喷射器的个体差异。

步骤S206的目标喷射量计算步骤中，目标喷射量计算部52根据内燃机的运转状态，执行对用于实现预先设定的目标空燃比的目标燃料喷射量进行计算的处理。

步骤S207的目标喷射器开阀时间计算步骤中，目标喷射器开阀时间计算部53如上所述，根据由目标喷射量计算部52计算出的燃料喷射量，利用预先存储于存储装置91的ROM中的与目标燃料喷射量相对的喷射器开阀时间的特性数据，执行对目标喷射器开阀时间Ttgt进行计算的处理。

在步骤S208的喷射器开阀延迟时间计算步骤中，喷射器开阀延迟时间计算部54如上所述，利用预先存储于存储装置91的ROM中的与喷射器开阀时间相对的喷射器开阀延迟时间的特性数据，执行对喷射器开阀延迟时间Ton进行计算的处理。

步骤S209的学习后喷射器闭阀延迟时间计算步骤中，学习后喷射器闭阀延迟时间计算部55如上所述，基于目标喷射器开阀时间Ttgt，根据存储于存储装置91的RAM的学习映射中的与反映了喷射器闭阀延迟时间学习值运算部59的学习结果的喷射器开阀时间相对的喷射器开阀延迟时间的学习值的结果，执行对学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj进行计算的处理。

步骤S210的喷射器驱动时间计算步骤中，喷射器驱动时间计算部60根据作为对螺线管12的通电时间即喷射器2的驱动时间的目标喷射器开阀时间Ttgt、喷射器开阀延迟时间Ton、以及学习后喷射器闭阀延迟时间Tadj，执行对通电控制部51中的螺线管12的通电时间、即喷射器2的驱动时间进行计算的处理。

通过进行如上处理，能够修正螺线管12的通电时间，能够减少因喷射器2的个体差异所引起的燃料喷射量偏差。

如上所述，根据本实施方式所涉及的控制装置50，根据与喷射器2的目标喷射量相对的目标喷射器开阀时间特性、及与目标喷射器开阀时间相对的喷射器闭阀延迟时间特性，学习基于目标喷射器开阀时间计算出的喷射器闭阀延迟时间与所检测出的实际喷射器闭阀延迟时间之间的偏差，来作为与目标喷射器开阀时间相对的喷射器闭阀延迟时间特性，通过修正实际动作的螺线管通电时间、即喷射脉冲宽度，由此进行反馈控制以使实际喷射器开阀时间成为目标喷射器开阀时间，从而能够减少因喷射器2的弹簧、线圈、针的重量及间隙这些喷射器2的个体差异及老化而引起的喷射器2的个体差异所造成的燃料喷射量的偏差，能够提高燃料喷射量的控制精度。

Claims (8)

1.一种喷射器控制装置，

是用于控制喷射器的喷射器控制装置，其特征在于

所述喷射器包括：

燃料通路，该燃料通路使喷射至内燃机的燃料通过；

针型阀，通过使该针型阀离开设置于所述燃料通路的燃料喷射口的阀座来打开所述燃料通路，通过使该针型阀与所述阀座相抵接来关闭所述燃料通路；以及

螺线管，通过对该螺线管通电，从而将所述针型阀向开阀方向吸引，

所述喷射器控制装置包括：

目标喷射量计算部，该目标喷射量计算部根据所述内燃机的运转状态，计算出所述喷射器喷射出的所述燃料的目标喷射量；

目标喷射器开阀时间计算部，该目标喷射器开阀时间计算部基于与燃料喷射量相对的喷射器开阀时间的特性数据，根据所述目标喷射量，计算出与所述目标喷射量相对的目标喷射器开阀时间；

喷射器开阀延迟时间计算部，该喷射器开阀延迟时间计算部基于与喷射器开阀时间相对的开阀延迟时间的特性数据，根据所述目标喷射器开阀时间，计算出从所述螺线管的通电开始时刻到所述喷射器的所述阀座与所述针型阀分离的开阀时刻为止的开阀延迟时间；

学习后喷射器闭阀延迟时间计算部，该学习后喷射器闭阀延迟时间计算部基于存储有将喷射器开阀时间设为至少1个轴的闭阀延迟时间的学习值的学习映射，根据所述目标喷射器开阀时间，计算出从所述螺线管的通电结束时刻到所述喷射器的所述阀座与所述针型阀相抵接的闭阀时刻为止的闭阀延迟时间；

喷射器驱动时间计算部，该喷射器驱动时间计算部根据所述目标喷射器开阀时间、所述开阀延迟时间及所述闭阀延迟时间，计算出所述螺线管的通电时间；

通电控制部，该通电控制部根据所述螺线管的通电时间，对所述喷射器的所述螺线管通电来驱动所述喷射器；

喷射器闭阀时刻计算部，该喷射器闭阀时刻计算部基于所述通电控制部根据所述螺线管的通电时间驱动所述喷射器时的所述螺线管的驱动电压波形，检测出所述阀座与所述针型阀实际相抵接的实际闭阀时刻；

喷射器实际闭阀延迟时间计算部，该喷射器实际闭阀延迟时间计算部根据所述实际闭阀时刻、所述螺线管的实际通电开始时刻及所述螺线管的实际通电时间，计算出从所述螺线管的通电结束时刻到所述实际闭阀时刻为止的实际闭阀延迟时间；

喷射器闭阀延迟时间偏差计算部，该喷射器闭阀延迟时间偏差计算部计算出由所述学习后喷射器闭阀延迟时间计算部计算出的所述闭阀延迟时间与由所述喷射器闭阀时刻计算部计算出的所述实际闭阀延迟时间之间的偏差、即闭阀延迟时间偏差；以及

喷射器闭阀延迟时间学习值运算部，该喷射器闭阀延迟时间学习值运算部根据所述闭阀延迟时间偏差，更新所述学习映射中的所述闭阀延迟时间的学习值，

所述学习后喷射器闭阀延迟时间计算部在下一个运算定时，利用存储了由所述喷射器闭阀延迟时间学习值运算部更新后的所述闭阀延迟时间的学习值的所述学习映射，计算出所述闭阀延迟时间。

2.如权利要求1所述的喷射器控制装置，其特征在于，

当由所述喷射器闭阀延迟时间偏差计算部计算出的所述闭阀延迟时间偏差在预先设定的范围内时，所述喷射器闭阀延迟时间学习值运算部使所述学习值更新。

3.如权利要求1或2所述的喷射器控制装置，其特征在于，

所述喷射器闭阀延迟时间学习值运算部在更新所述学习映射的所述学习值时，利用预先设定的反映系数来更新所述学习值。

4.如权利要求1至3中任一项所述的喷射器控制装置，其特征在于，

设置有多个所述喷射器，

对每个所述喷射器设置所述学习映射。

5.如权利要求1至4中任一项所述的喷射器控制装置，其特征在于，

还具有用于检测所述内燃机的电池电压的电池电压检测部，

所述学习映射中，以所述喷射器开阀时间与所述电池电压作为轴来存储所述学习值。

6.如权利要求1至5中任一项所述的喷射器控制装置，其特征在于，包括：

燃料压力计算部，该燃料压力计算部检测或计算提供至所述喷射器的所述燃料的压力；以及

气缸内压力计算部，该气缸内压力计算部检测或者计算喷射所述燃料的所述内燃机的气缸内的压力，

所述学习映射中，以由所述燃料压力计算部得到的所述燃料的压力与由所述气缸内压力计算部得到的所述气缸内的压力之间的压力差来作为另一个轴，存储所述学习值。

7.如权利要求1至6中任一项所述的喷射器控制装置，其特征在于，

预先设定为如下的比例：即相对于实施多次所述通电控制部的处理，实施一次所述喷射器闭阀时刻计算部、所述喷射器实际闭阀延迟时间计算部、所述喷射器闭阀延迟时间偏差计算部、以及所述喷射器闭阀延迟时间学习值运算部的各个处理。

8.一种喷射器控制方法，

是用于控制喷射器的喷射器控制方法，其特征在于

所述喷射器包括：

燃料通路，该燃料通路使喷射至内燃机的燃料通过；

针型阀，通过使该针型阀离开设置于所述燃料通路的燃料喷射口的阀座来打开所述燃料通路，通过使该针型阀与所述阀座相抵接来关闭所述燃料通路；以及

螺线管，通过对该螺线管通电，从而将所述针型阀向开阀方向吸引，

所述喷射器控制方法包括：

目标喷射量计算步骤，该目标喷射量计算步骤根据所述内燃机的运转状态，计算出所述喷射器喷射出的燃料的目标喷射量；

目标喷射器开阀时间计算步骤，该目标喷射器开阀时间计算步骤基于与燃料喷射量相对的喷射器开阀时间的特性数据，根据所述目标喷射量，计算出与所述目标喷射量相对的目标喷射器开阀时间；

喷射器开阀延迟时间计算步骤，该喷射器开阀延迟时间计算步骤基于与喷射器开阀时间相对的开阀延迟时间的特性数据，根据所述目标喷射器开阀时间，计算出从所述螺线管的通电开始时刻到所述喷射器的所述阀座与所述针型阀分离的开阀时刻为止的开阀延迟时间；

学习后喷射器闭阀延迟时间计算步骤，该学习后喷射器闭阀延迟时间计算步骤基于存储有将喷射器开阀时间设为至少1个轴的闭阀延迟时间的学习值的学习映射，根据所述目标喷射器开阀时间，计算出从所述螺线管的通电结束时刻到所述喷射器的所述阀座与所述针型阀相抵接的闭阀时刻为止的闭阀延迟时间；

喷射器驱动时间计算步骤，该喷射器驱动时间计算步骤根据所述目标喷射器开阀时间、所述开阀延迟时间及所述闭阀延迟时间，计算出所述螺线管的通电时间；

通电控制步骤，该通电控制步骤根据所述螺线管的通电时间，对所述喷射器的所述螺线管通电来驱动所述喷射器；

喷射器闭阀时刻计算步骤，该喷射器闭阀时刻计算步骤基于在所述通电控制步骤中根据所述螺线管的通电时间驱动所述喷射器时的所述螺线管的驱动电压波形，检测出所述阀座与所述针型阀实际相抵接的实际闭阀时刻；

喷射器实际闭阀延迟时间计算步骤，该喷射器实际闭阀延迟时间计算步骤根据所述实际闭阀时刻、所述螺线管的实际通电开始时刻及所述螺线管的实际通电时间，计算出从所述螺线管的通电结束时刻到所述实际闭阀时刻为止的实际闭阀延迟时间；

喷射器闭阀延迟时间偏差计算步骤，该喷射器闭阀延迟时间偏差计算步骤计算出由所述学习后喷射器闭阀延迟时间计算步骤计算出的所述闭阀延迟时间与由所述喷射器闭阀时刻计算步骤计算出的所述实际闭阀延迟时间之间的偏差、即闭阀延迟时间偏差；以及

喷射器闭阀延迟时间学习值运算步骤，该喷射器闭阀延迟时间学习值运算步骤根据所述闭阀延迟时间偏差，更新所述学习映射中的所述闭阀延迟时间的学习值，

所述学习后喷射器闭阀延迟时间计算步骤在下一个运算定时，利用存储了由所述喷射器闭阀延迟时间学习值运算步骤更新后的所述闭阀延迟时间的学习值的所述学习映射，计算出所述闭阀延迟时间。