CN108487998A - 内燃机的燃料喷射控制装置及内燃机的燃料喷射控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供内燃机的燃料喷射控制装置及内燃机的燃料喷射控制方法，CPU在急速预热处理时，在四气缸的内燃机的各气缸的进气行程中执行了使喷嘴针阀成为最大升程量的全升程喷射处理之后，在压缩行程中执行不使喷嘴针阀成为最大升程量的部分升程喷射处理。相对于此，在部分升程喷射处理的喷射特性的学习时，在进行了部分升程喷射处理之后执行全升程喷射处理，这些处理在进气行程的预定期间内执行。并且，CPU基于与部分升程喷射的结束相伴的线圈的感应电动势的时间变化的拐点，来学习喷射特性。

Description

内燃机的燃料喷射控制装置及内燃机的燃料喷射控制方法
技术领域
本发明涉及以在多个气缸中的各个气缸分别具备燃料喷射阀的内燃机为控制对象的内燃机的燃料喷射控制装置及内燃机的燃料喷射控制方法，所述燃料喷射阀通过向线圈的通电处理所产生的电磁力作用于由磁性体构成的动子而开阀。
背景技术
日本特开2015-190318记载了一种燃料喷射控制装置，对于以不使喷嘴针阀的升程量到达最大升程量的方式使燃料喷射阀开阀的部分升程喷射，学习燃料喷射阀的喷射特性。该装置基于在向燃料喷射阀通电时与成为正侧的线圈的端子相反的端子即负侧的端子的电位的检测值来检测燃料喷射阀的闭阀定时，由此来学习喷射特性，并基于此，对燃料喷射阀的操作信号进行校正。
在上述结构的情况下，在为了喷射特性的学习而检测负侧的端子的电位时其他气缸的燃料喷射进行的情况下，存在负侧的端子的电位的检测值中重叠有以其他气缸的燃料喷射为起因的电气噪声的情况。其结果是，喷射特性的学习精度可能会下降。
发明内容
本发明提供能够抑制部分升程喷射的喷射特性的学习精度由于其他气缸的燃料喷射而下降的内燃机的燃料喷射控制装置及内燃机的燃料喷射控制方法。
本发明第一形态是具有多个气缸的内燃机的燃料喷射控制装置。所述内燃机在所述多个气缸中的各个气缸分别具备燃料喷射阀。所述燃料喷射阀包括喷嘴针阀和由磁性体构成的动子。所述燃料喷射阀构成为通过向线圈的通电处理所产生的电磁力作用于所述动子而开阀。所述燃料喷射控制装置包括电子控制单元。所述电子控制单元构成为执行如下的部分升程喷射处理：通过所述通电处理在不使所述喷嘴针阀到达最大升程量的同时使所述燃料喷射阀开阀。所述电子控制单元构成为，在判定为处于所述燃料喷射阀的喷射特性的学习时的情况下，执行如下的闭阀检测处理：基于所述线圈的端子电位和流过所述线圈的电流中的至少一方来检测通过使所述部分升程喷射处理结束而产生的所述燃料喷射阀的闭阀。所述电子控制单元构成为，当在所述多个气缸中的一个气缸执行所述闭阀检测处理的情况下，将对应的所述部分升程喷射处理的燃料喷射期间设定为不与所述多个气缸中的其余气缸的所述燃料喷射阀的燃料喷射期间重叠。所述电子控制单元构成为执行如下的校正处理：基于所述闭阀检测处理的所述燃料喷射阀的闭阀的检测定时对执行所述部分升程喷射处理时的所述通电处理进行校正。
本发明第二形态是具有多个气缸的内燃机的燃料喷射控制方法。所述内燃机在所述多个气缸中的各个气缸分别具备燃料喷射阀，且构成为由电子控制单元控制。所述燃料喷射阀包括喷嘴针阀和由磁性体构成的动子。所述燃料喷射阀构成为通过向线圈的通电处理所产生的电磁力作用于所述动子而开阀。所述燃料喷射控制方法包括：由所述电子控制单元执行如下的部分升程喷射处理：通过所述通电处理在不使所述喷嘴针阀到达最大升程量的同时使所述燃料喷射阀开阀；在所述电子控制单元判定为处于所述燃料喷射阀的喷射特性的学习时的情况下，由所述电子控制单元执行如下的闭阀检测处理：基于所述线圈的端子电位和流过所述线圈的电流中的至少一方来检测通过使所述部分升程喷射处理结束而产生的所述燃料喷射阀的闭阀；当在所述多个气缸中的一个气缸执行所述闭阀检测处理的情况下，由所述电子控制单元将对应的所述部分升程喷射处理的燃料喷射期间设定为不与所述多个气缸中的其余气缸的所述燃料喷射阀的燃料喷射期间重叠；及由所述电子控制单元执行如下的校正处理：基于所述闭阀检测处理的所述燃料喷射阀的闭阀的检测定时对执行所述部分升程喷射处理时的所述通电处理进行校正。
在上述结构中，电子控制单元通过闭阀检测处理，基于线圈的端子电位和流过线圈的电流中的至少一方的检测来检测燃料喷射阀的闭阀。在进行闭阀检测处理时其他气缸执行向线圈的通电处理的情况下，与之相伴的噪声可能会重叠于检测对象的线圈的端子电位、流过线圈的电流的检测结果。因此，在上述结构中，在执行闭阀检测处理的情况下，将部分升程喷射处理的燃料的喷射期间设定为不与其他气缸的燃料喷射期间重叠。由此，能够抑制闭阀检测处理受到因其他气缸执行向线圈的通电处理所产生的噪声的影响，因此能够抑制部分升程喷射的喷射特性的学习精度由于其他气缸的燃料喷射而下降。
在所述燃料喷射控制装置中，所述电子控制单元可以构成为执行如下的喷射量分配处理：将对于所述燃料喷射阀的要求喷射量分配成所述部分升程喷射处理用的喷射量和使所述燃料喷射阀开阀至成为最大升程量的全升程喷射处理用的喷射量。所述电子控制单元可以构成为，在判定为所述燃料喷射阀的喷射特性的学习条件成立的情况下，执行如下的分时处理：以基于所述喷射量分配处理在执行了所述部分升程喷射处理之后执行所述全升程喷射处理的方式操作所述燃料喷射阀。所述电子控制单元可以构成为，在执行所述闭阀检测处理的情况下，将所述部分升程喷射处理的燃料喷射期间和所述全升程喷射处理的燃料喷射期间设定为在所述多个气缸彼此之间不重叠。
在上述结构中，在学习燃料喷射阀的喷射特性的情况下，在部分升程喷射之后执行全升程喷射，由此能够充分地抑制闭阀检测处理受到以使用了检测对象的线圈的全升程喷射为起因的线圈的残存磁通的影响。而且，由于将部分升程喷射处理的燃料喷射期间和全升程喷射处理的燃料喷射期间设定为在气缸彼此之间不重叠，因此能够抑制闭阀检测处理受到通过其他气缸的全升程喷射处理执行向线圈的通电处理所产生的噪声的影响。
所述燃料喷射阀可以构成为向燃烧室喷射燃料。所述电子控制单元可以构成为，在执行所述闭阀检测处理的情况下，在进气行程中的预定期间内设定所述部分升程喷射处理的燃料喷射期间及所述全升程喷射处理的燃料喷射期间。
在上述结构中，由于在进气行程中的预定期间内设定部分升程喷射处理的燃料喷射期间及全升程喷射处理的燃料喷射期间，因此与设定于压缩行程的情况相比，在燃烧室中供于燃烧的混合气容易成为燃料与空气充分混合的状态。
在所述燃料喷射控制装置中，所述电子控制单元可以构成为执行如下的提前角处理：在所述内燃机的曲轴的转速高的情况下，与所述内燃机的曲轴的转速低的情况相比，将与所述学习条件的成立对应的所述部分升程喷射处理的喷射开始时期设定为提前角侧。
在曲轴的转速高的情况下，与曲轴的转速低的情况相比，活塞离开燃料喷射阀的速度升高，因此即使将喷射开始时期设定为更靠提前角侧，也能够抑制喷射的燃料附着于活塞的事态的产生。另一方面，在等待活塞充分离开燃料喷射阀之后喷射燃料的情况下，喷射的燃料附着于气缸的壁面的可能性升高。因此，在上述结构中，在转速高的情况下，与转速低的情况相比，将喷射开始时期设定为提前角侧，由此能够极力抑制喷射的燃料附着于活塞、气缸的壁面。
所述燃料喷射阀可以构成为向燃烧室喷射燃料，所述电子控制单元可以构成为，在判定为所述燃料喷射阀的喷射特性的学习条件不成立的情况下，在执行了所述全升程喷射处理之后，执行所述部分升程喷射处理。
在上述结构中，在全升程喷射处理之后执行部分升程喷射处理，因此与顺序颠倒的情况相比，能够使部分升程喷射处理的执行期间接近点火时期，而且，容易使通过部分升程喷射处理喷射的燃料在点火时期良好地漂浮在点火火花塞的周围。
在所述燃料喷射控制装置中，所述电子控制单元可以构成为，在判定为所述燃料喷射阀的喷射特性的学习条件不成立的情况下，在压缩行程中执行所述部分升程喷射处理。
在上述结构中，在压缩行程中执行部分升程喷射，由此与在进气行程中执行的情况相比，能够使部分升程喷射处理的执行期间接近点火时期，而且，容易使通过部分升程喷射处理喷射的燃料在点火时期中良好地漂浮在点火火花塞的周围。
所述内燃机可以还具备：贮存所述燃料喷射阀喷射的燃料的燃料罐及构成为将所述燃料罐内的燃料向所述燃料喷射阀侧喷出的燃料泵。所述电子控制单元可以构成为执行如下的可变设定处理：对向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力的目标值进行可变设定。所述电子控制单元可以构成为执行如下的燃料压力控制处理：控制所述燃料泵而对向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力进行控制以使其成为所述可变设定处理的所述目标值。所述电子控制单元可以构成为执行如下的喷射量可变处理：在向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力高的情况下，与向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力低的情况相比，增多与所述学习条件的成立对应的所述部分升程喷射处理的喷射量。
在燃料的压力高的情况下，与燃料的压力低的情况相比，即使通电处理的持续时间相同，喷射量也增多。因此，在与学习要求对应的部分升程处理的喷射量相同的情况下，在压力高的情况下，与压力低的情况相比，通电处理的持续时间缩短。发明者发现了在通电处理的持续时间过短的情况下闭阀检测处理的检测精度下降。另一方面，在通电处理的持续时间过长的情况下，升程量可能会意外地到达最大值。因此，在上述结构中，在燃料的压力高的情况下，与燃料的压力低的情况相比，增多与学习要求对应的部分升程喷射处理的喷射量，由此无论压力的高低如何，对于学习而言都能够执行适当的通电处理。
附图说明
前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的附图标记表示相同的部件。
图1是表示一实施方式的燃料喷射控制装置及内燃机的图。
图2是表示该实施方式的与高压燃料泵及燃料喷射阀的操作相关的处理的框图。
图3A是表示该实施方式的部分升程喷射的喷射时期的时间图。
图3B是表示该实施方式的部分升程喷射的喷射时期的时间图。
图4是该实施方式的学习时的燃料喷射处理的次序的流程图。
图5是表示该实施方式的燃料压力与喷射量的关系的图。
图6是表示该实施方式的部分升程喷射的处理次序的流程图。
图7是表示该实施方式的部分升程喷射的时间图。
图8是表示上述实施方式的变形例的燃料喷射控制装置及内燃机的图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明内燃机的燃料喷射控制装置的一实施方式。如图1所示，在内燃机10的通过气缸12及活塞14划分的燃烧室16内，燃料喷射阀20突出。需要说明的是，在本实施方式中，设定四气缸的内燃机。图1记载有第一燃烧气缸#1，关于第二燃烧气缸#2～第四燃烧气缸#4，省略其记载。需要说明的是，第i燃烧气缸#i(i＝1～4)表示燃烧循环中的压缩上止点的出现定时为第i个的情况。
在燃料喷射阀20的中空构造的主体21内收容有喷嘴针阀22。喷嘴针阀22由弹簧23向闭阀方向施加弹性力。而且，燃料喷射阀20具备线圈24和由磁性体构成的动子25。喷嘴针阀22在弹簧23侧与位移方向正交的截面的截面积扩大，该部分在与弹簧23相反的方向上与动子25相对。而且，动子25由弹簧26向开阀方向施加弹性力。需要说明的是，在燃料喷射阀20的闭阀状态下，弹簧23的弹性力大于弹簧26的弹性力，由此，燃料喷射阀20在由线圈24产生的电磁力未作用于动子25的情况下维持为闭阀状态，通过由线圈24产生的电磁力作用于动子25而开阀。
在上述燃烧室16内，点火装置30突出。在燃烧室16中，从燃料喷射阀20喷射的燃料与空气的混合气通过点火装置30的火花放电而供于燃烧。混合气的燃烧能量经由活塞14而被转换成曲轴32的旋转能量。需要说明的是，在燃烧室16内供于燃烧的混合气作为排气向催化剂34流出而被净化。
从高压输送管36向燃料喷射阀20供给燃料。通过高压燃料泵40将燃料罐42内的燃料加压而向高压输送管36供给。
电子控制单元50以内燃机10为控制对象。为了控制内燃机10的控制量(转矩、排气成分等)，电子控制单元50对燃料喷射阀20、点火装置30、高压燃料泵40等各种促动器进行操作。
电子控制单元50具备燃料喷射阀20的驱动电路。即，升压电路52对蓄电池44的端子电压进行升压而输出。在本实施方式中，鉴于燃烧行程在时序上相邻的气缸彼此的燃料喷射期间会重叠的情况，在第一及第三燃烧气缸#1、#3的线圈24与第二及第四燃烧气缸#2、#4的线圈24中具备相互独立的通电路径。即，开关元件SW1a对第一及第三燃烧气缸#1、#3的线圈24的第一端子T1与升压电路52之间进行开闭，开关元件SW1b对第二及第四燃烧气缸#2、#4的线圈24的第一端子T1与升压电路52之间进行开闭。这样，在图1中，在构成第一及第三燃烧气缸#1、#3的线圈24的通电路径的部件编号的末尾附加“a”，在构成第二及第四燃烧气缸#2、#4的线圈24的通电路径的部件编号的末尾附加“b”。需要说明的是，以下，在对于第一及第三线圈24的燃烧气缸#1、#3的通电路径和第二及第四燃烧气缸#2、#4的线圈24的通电路径进行通用说明时，使用将部件编号的末尾的“a”或“b”删除的编号。
在线圈24的第一端子T1连接有直接施加蓄电池44的端子电压而用于将流向线圈24的电流控制成恒定值的定电流电路。定电流电路具备：阳极连接于蓄电池44的二极管D1；对二极管D1的阴极与线圈24的第一端子T1之间进行开闭的开关元件SW2；及阴极侧连接于线圈24的第一端子T1且阳极侧被接地的二极管D2。而且，线圈24的第二端子T2经由按照各气缸而各不相同的开关元件SW3和在一对气缸中共有化的分流电阻R被接地。需要说明的是，作为开关元件SW3，在本实施方式中，例示出N沟道MOS场效应晶体管，在开关元件SW3的漏极连接齐纳二极管ZD的阴极，在栅极连接齐纳二极管ZD的阳极。
需要说明的是，分流电阻Ra的电压下降由A/D转换器56a转换成数字数据，分流电阻Rb的电压下降由A/D转换器56b转换成数字数据。
电子控制单元50还具备微型计算机60。微型计算机60具备CPU62、ROM64及能够电气性地改写的非易失性存储器66。电子控制单元50对上述的控制量的控制通过CPU62执行ROM64中存储的程序来实现。CPU62在上述控制量的控制时，读取对曲轴32的旋转角度进行检测的曲轴角传感器70、对吸入空气量Ga进行检测的气流计72、对内燃机10的冷却水的温度(水温THW)进行检测的水温传感器74、对高压输送管36内的压力PF进行检测的压力传感器76的输出信号。
图2示出通过CPU62执行ROM64中存储的程序而实现的处理的一部分。目标值设定处理部M10基于根据曲轴角传感器70的输出信号Scr而算出的转速NE、吸入空气量Ga，在燃烧室16内的填充空气量多的情况下，与燃烧室16内的填充空气量少的情况相比，将高压输送管36内的压力的目标值PF*设定得高。偏差计算处理部M12算出目标值PF*与压力PF之差(偏差ΔPF)。
要求喷射量计算处理部M14基于转速NE和吸入空气量Ga，算出要求喷射量Q*。要求喷射量Q*设定为用于使燃烧室16中供于燃烧的混合气的空燃比成为目标空燃比的量。需要说明的是，目标空燃比只要设为例如理论空燃比即可。
泵操作处理部M16基于偏差ΔPF和要求喷射量Q*，生成高压燃料泵40的操作信号MSp并输出。在此，要求喷射量Q*是用于算出用于从高压燃料泵40向高压输送管36压力输送与要求喷射量Q*相等的量的燃料的开环控制的操作量(开环操作量)的值，偏差ΔPF是用于算出用于将压力PF反馈控制成目标值PF*的操作量(反馈操作量)的值。即，操作信号MSp基于开环操作量和反馈操作量双方而生成。
喷射阀操作处理部M18基于要求喷射量Q*，生成用于操作燃料喷射阀20的操作信号MS并输出。喷射阀操作处理部M18在原则上执行喷嘴针阀22的升程量到达成为最大升程量的位置(图1所示的位置)的所谓全升程喷射。但是，在本实施方式中，在催化剂34的急速预热处理时，除了全升程喷射之外，还执行喷嘴针阀22的升程量未到达最大升程量的部分升程喷射。
图3A示出急速预热处理时的燃料喷射。如图3A所示，在急速预热处理时，在进气行程中执行了全升程喷射(图中，标记为“F/L”)之后，在压缩行程中执行部分升程喷射(图中，标记为“P/L”)。在此，在进气行程中执行全升程喷射是为了提高混合气中的空气与燃料的混合程度。而且，在压缩行程中执行部分升程喷射是为了在点火时期使部分升程喷射的燃料漂浮在点火装置30的火花塞周围。需要说明的是，在本实施方式中，在超过了压缩上止点之后，设定点火时期，由此提高基于燃烧的排气的热量，促进催化剂34的预热。
在本实施方式中，除了急速预热处理时以外，为了学习与部分升程喷射相关的燃料喷射阀20的喷射特性，也执行部分升程喷射。图3B示出学习时的燃料喷射。如图3B所示，在进气行程的预定期间内，首先执行部分升程喷射处理，然后，执行全升程喷射处理。以下，对学习处理进行说明。
图4示出学习时的燃料喷射处理的次序。图4所示的处理通过CPU62以预定周期反复执行ROM64中存储的程序来实现。需要说明的是，以下，通过在开头附有“S”的数字来表现步骤编号。
在图4所示的一连串的处理中，CPU62首先判定学习的基本条件是否成立(S10)。学习的基本条件包括未产生在本来的目的下使用部分升程喷射的要求的条件。换言之，包括不包含急速预热处理的执行要求的条件。
CPU62在判定为学习的基本条件成立时(S10：是)，基于压力PF，算出部分升程喷射的最大的喷射量即部分升程最大喷射量QplMAX(S12)。部分升程最大喷射量QplMAX是图5所示的能够进行部分升程喷射的区域(图中，P/L区域)中的通过压力PF而确定的区域的喷射量的最大值。在此，能够进行部分升程喷射的区域的最小值设定为比0大的值。该设定鉴于如下情况：在喷射量过少时，即使线圈24的通电时间相同，喷射量的变动也增大，喷射量的控制精度会偏离容许范围。
如图5所示，能够进行部分升程喷射的区域成为压力PF越高则喷射量越多的区域。这是因为，即使喷嘴针阀22的升程量相同，压力PF越高，则喷射量也越多。
返回图4，CPU62当算出部分升程最大喷射量QplMAX时，基于压力PF，算出部分升程喷射的最小的喷射量即部分升程最小喷射量QplMIN(S14)。部分升程最小喷射量QplMIN是图5所示的能够进行部分升程喷射的区域中的通过压力PF而确定的区域的喷射量的最小值。需要说明的是，为了进行S12、S14的处理，在本实施方式中，将表现图5所示的信息的数据预先存储于ROM64。
接下来，CPU62利用下式(c1)算出学习用的部分升程喷射的喷射量即部分升程学习喷射量QplL(S16)。
QplL＝(QplMAX-QplMIN)×α+QplMIN…(c1)
在上述的式(c1)中，系数α是大于0且小于“1”的值。在本实施方式中，系数α设定为“1/2”左右的值。这是因为，第一，在部分升程学习喷射量QplL过小时，存在学习精度下降的倾向。但是，如果部分升程学习喷射量QplL过大，则以燃料喷射阀20的公差及时效变化等为起因，在学习用的部分升程喷射处理时，实际上喷嘴针阀22可能会成为最大升程量。因此，在本实施方式中，将部分升程学习喷射量QplL设为部分升程最大喷射量QplMAX与部分升程最小喷射量QplMIN之间的量，且设为从上述部分升程最大喷射量QplMAX和部分升程最小喷射量QplMIN双方偏离了预定量以上的量。
接下来，CPU62判定要求喷射量Q*是否为部分升程学习喷射量QplL与全升程喷射的最小喷射量即全升程喷射最小值之和以上(S18)。该处理是学习的执行条件之一是否成立的判定处理。CPU62基于压力PF来算出全升程喷射最小值。如图5所示，能够进行全升程喷射的区域(图中，标记为“F/L区域”)成为喷射量比反跳区域多的区域。反跳区域是线圈24的通电处理从喷嘴针阀22通过向开阀方向位移而成为最大升程量的定时开始在规定时间以内结束的喷射量的区域。当喷嘴针阀22成为最大升程量时，与主体21接触，产生反跳的现象。因此，在成为最大升程量的定时以后、在接近该定时的定时结束通电时间的情况下，即便是相同的通电时间，喷射量的变动也增大，喷射量的控制精度可能偏离容许范围。因此，在本实施方式中，将从喷嘴针阀22通过向开阀方向位移而成为最大升程量的定时开始在规定时间以内结束的喷射量的区域设为反跳区域，避开反跳区域来执行燃料喷射。
返回图4，CPU62在判定为要求喷射量Q*为上述的和以上时(S18：是)，认为学习的执行条件之一成立，将部分升程学习喷射量QplL代入到部分升程喷射量Qp*中(S20)。而且，CPU62将从要求喷射量Q*减去部分升程学习喷射量QplL所得到的值代入到全升程喷射量Qf*中(S22)。然后，CPU62基于转速NE及负载KL，算出第一次的喷射即部分升程喷射的喷射开始时期Ts1(S24)。在此，负载KL基于吸入空气量Ga及转速NE被算出为与燃烧室16内的填充空气量对应的量。CPU62在转速NE高的情况下与转速NE低的情况相比，将喷射开始时期Ts1设定为更靠提前角侧。
接下来，CPU62基于以下的式(c2)，算出第二次的喷射即全升程喷射的喷射开始时期Ts2(S26)。
Ts2＝Ts1+TQp+Tin…(c2)
在上述的式(c2)中，使用部分升程喷射对线圈24的通电时间TQp、间隔Tin。CPU62基于部分升程喷射量Qp*和压力PF，算出通电时间TQp。相对于此，间隔Tin是不依赖于转速NE的固定值。间隔Tin设定为能够忽视通过部分升程喷射处理在线圈24中产生的磁通对全升程喷射造成的影响的时间。
接下来，CPU62判定全升程喷射的喷射结束时期即“Ts2+TQf”是否处于进气行程的规定期间内(S28)。该处理是学习的执行条件之一是否成立的判定处理。规定期间的起点是通过S24的处理而设定的喷射开始时期Ts1，规定期间的终点在进气行程内，基于转速NE及负载KL进行可变设定。CPU62基于全升程喷射对线圈24的通电时间TQf，算出全升程喷射的喷射结束时期。CPU62基于全升程喷射量Qf*和压力PF，算出通电时间TQf。
CPU62在判定为处于规定期间内时(S28：是)，执行图3B所示的学习喷射模式(S30)。需要说明的是，CPU62在S30的处理完成时或在S10、S18、S28中作出否定判定时，暂时结束图4所示的一连串的处理。
图6示出部分升程喷射处理及接续于此的学习处理的次序。图6所示的处理在每当部分升程喷射的执行要求产生时通过CPU62执行ROM64中存储的程序来实现。该处理与急速预热处理时的处理通用。
在图6所示的一连串的处理中，CPU62首先取得部分升程喷射量Qp*(S40)。然后，CPU62将基于非易失性存储器66中存储的与后述的学习结果相关的数据而算出的校正量QL与部分升程喷射量Qp*相加，由此对部分升程喷射量Qp*进行校正(S42)。然后，CPU62算出部分升程喷射处理的通电时间TQp(S44)。然后，CPU62等待至成为喷射开始时期为止(S46：否)。然后，CPU62在判定为成为喷射开始时期时(S46：是)，开始部分升程喷射处理(S48)。
在图7中，将部分升程喷射处理的开关元件SW1～SW3的操作与流过线圈24的电流I及线圈24的电压Vc一起表示。需要说明的是，在图7中，在第一端子T1的电位高于第二端子T2的电位时，线圈24的电压Vc为正。
如图7所示，在成为部分升程喷射的开始时期的时刻t1，CPU62对开关元件SW1、SW3进行接通操作。由此，电流I在由升压电路52、开关元件SW1、线圈24、开关元件SW3及分流电阻R构成的环状电路中流动。CPU62基于电位V来掌握电流I的大小，在电流I达到峰值指令值Ipeak*的时刻t2，将开关元件SW1切换为断开状态。由此，电流I经由通过二极管D2、线圈24、开关元件SW3及分流电阻R形成的环状路径而在线圈24中流动，该电流I渐减。并且，当电流I小于保持电流Ik时，CPU62使开关元件SW2为接通状态，由此将电流I控制成保持电流。
返回图6，CPU62持续上述保持电流Ik的控制直至经过通电时间TQp为止(S50：否)，当经过通电时间TQp时(S50：是)，对开关元件SW1～SW3进行断开操作(S52)。
由此，线圈24产生要使电流I持续流动的感应电动势，因此第二端子T2侧的电位上升，成为齐纳二极管ZD的击穿电压Vbr，从而经由齐纳二极管ZD对开关元件SW3的栅极进行充电。因此，开关元件SW3尽管是基于CPU62的断开操作，也切换为接通状态。由此，向线圈24流动的电流I的减小速度通过击穿电压Vbr来控制。然后，CPU62等待至经过减衰促进时间TD为止(S54：否)。
当经过减衰促进时间TD时(S54：是)，CPU62判定是否为了学习而进行了部分升程喷射处理，换言之是否处于学习时(S56)。并且，CPU62在判定为处于学习时的情况下(S56：是)，对开关元件SW3进行接通操作(S58)。由此，在线圈24中流动的电流I的减小速度成为与分流电阻R的电压下降的大小(绝对值)对应的速度。需要说明的是，如图7所示，在对开关元件SW3进行断开操作的时刻t3以后，线圈24的电压Vc成为负。这是因为线圈24的感应电动势以第二端子T2侧为正的缘故。
返回图6，CPU62监控分流电阻R的电压下降的变化速度(电位V的绝对值的变化速度)的拐点的产生(S60)。这是检测燃料喷射阀20的闭阀定时的处理。即，在燃料喷射阀20闭阀之前，动子25向闭阀方向位移，但是当燃料喷射阀20闭阀时，动子25的位移速度急剧下降。因此，动子25相对于线圈24的相对速度由于燃料喷射阀20的闭阀而急速下降，由此感应电动势产生变化。该感应电动势的变化成为电位V的变化的拐点而出现。图7示出由于在时刻t4产生拐点而在电位V的变化速度(电流I的变化速度)中检测到拐点的情况。拐点的检测处理例如只要设为将如下的定时作为拐点的检测定时的处理即可，该定时是从通过第一低通滤波器对电位V进行了滤波处理后的第一滤波值减去通过截止频率比第一低通滤波器低的第二低通滤波器对电位V进行了滤波处理的第二滤波值而得到的值达到阈值的定时。
当检测到拐点时(S60：是)，CPU62将拐点的检测定时存储于非易失性存储器66之后，等待电流I的充分减衰而对开关元件SW3进行断开操作(S62)。需要说明的是，CPU62在S62的处理完成时或在S56中作出否定判定时，暂时结束图6所示的一连串的处理。
CPU62基于S60中的拐点的检测定时，算出上述校正量QL。即，CPU62根据S44的处理的通电时间TQp来设定基准闭阀定时，以检测定时比该基准闭阀定时延迟的情况为条件而将校正量QL设为负值，另一方面，以检测定时比该基准闭阀定时提前的情况为条件而将校正量QL设为正值。由此，CPU62在S42的处理中，在检测定时延迟的情况下，与检测定时提前的情况相比，以使部分升程喷射量Qp*减少的方式进行校正，而且，以缩短通电时间TQp的方式进行校正。换言之，在检测定时延迟的情况下，与检测定时提前的情况相比，以线圈24的通电时间缩短的方式进行校正。
在此，说明本实施方式的作用。CPU62在执行急速预热处理时，在全升程喷射处理之后，虽然执行部分升程喷射处理，但是不执行与部分升程喷射处理相关的喷射特性的学习处理。另一方面，CPU62在学习执行条件成立时，首先执行了部分升程喷射处理之后，执行全升程喷射处理。由此，能够抑制由于全升程喷射处理对线圈24的通电处理产生的残存磁通而使拐点的检测定时受到影响、闭阀定时的检测精度下降的事态。
此外，CPU62在学习执行条件成立时，在进气行程中的预定期间(规定期间与从全升程喷射的通电处理的结束至闭阀为止的期间相加的期间)内执行部分升程喷射处理及全升程喷射处理。由此，不仅能够避免部分升程喷射与其他气缸的全升程喷射处理等的执行期间重叠，而且能够与该执行期间拉开间隔。因此，能够抑制其他气缸的线圈24的通电开始、停止等相伴的噪声与成为拐点的检测对象的线圈24上连结的电气路径等重叠、进而拐点的检测定时的精度下降。需要说明的是，具体而言，噪声重叠的电气路径包括各气缸的线圈24的第二端子T2与电子控制单元50之间的配线等。即，在该配线中的执行部分升程喷射的气缸的配线会重叠有来自进行全升程喷射的气缸的配线的噪声。
根据以上说明的本实施方式，还能得到以下记载的效果。在转速NE高的情况下，与转速NE低的情况相比，将部分升程喷射处理的喷射开始时期设定为提前角侧。在转速NE高的情况下，与转速低的情况相比，活塞14离开燃料喷射阀20的速度升高，因此即使将喷射开始时期设定为更靠提前角侧也能够抑制喷射的燃料附着于活塞14的事态的产生。另一方面，在等待活塞14充分地离开燃料喷射阀20之后喷射燃料时，喷射的燃料附着于气缸12的壁面的可能性升高。因此，在转速NE高的情况下，与转速NE低的情况相比，将喷射开始时期设定为提前角侧，由此能够极力抑制喷射的燃料附着于活塞14、气缸12的壁面。
在急速预热处理中，在全升程喷射处理之后且在压缩行程中执行部分升程喷射处理。由此，能够使部分升程喷射处理的执行期间接近于点火时期，而且，容易使通过部分升程喷射处理喷射的燃料在点火时期良好地漂浮在点火装置30的火花塞的周围。
在压力PF高的情况下，与压力PF低的情况相比，增多部分升程学习喷射量QplL。由此，无论压力PF的高低如何，对于学习而言都能够执行适当的通电处理。
需要说明的是，在上述实施方式的说明中，S60的处理是闭阀检测处理的一例。闭阀检测处理使用线圈的端子电位的情况对应于基于电位V来检测拐点的情况，而且，该电位V与根据分流电阻R的电阻值而流过线圈24的电流一对一地对应，因此也对应于基于流过线圈24的电流来检测拐点的情况。S42的处理是校正处理的一例。S20、S22的处理是喷射量分配处理的一例，S30的处理是分时处理的一例。S24的处理是提前角处理的一例。目标值设定处理部M10的处理是可变设定处理的一例。偏差计算处理部M12及泵操作处理部M16的处理是燃料压力控制处理的一例。S12、S14、S16的处理是喷射量可变处理的一例。高压燃料泵40是燃料泵的一例。
其他实施方式
可以将上述实施方式的各事项的至少1个进行如下变更。
“关于进气行程中的预定期间”
在上述实施方式中，基于转速NE及负载而对预定期间的起点进行了可变设定，但是并不局限于此。例如可以仅通过转速NE进行可变设定。而且例如可以设为将预定期间的起点固定的曲轴角度。
在上述实施方式中，基于转速NE及负载而对预定期间的终点进行了可变设定，但是并不局限于此。例如可以仅通过转速NE进行可变设定。而且例如可以设为将预定期间的终点固定的曲轴角度。
“关于喷射期间”
在上述实施方式中，在学习燃料喷射阀20的喷射特性时，在进气行程中的预定期间内执行了部分升程喷射及全升程喷射，但是并不局限于此。例如可以在压缩行程中的预定期间内执行，而且例如可以在跨及压缩行程和进气行程的预定期间且在气缸间不重叠的预定期间内执行。
“关于校正处理”
在上述实施方式中，关于基于几个检测定时来算出校正量并没有特别明确记载，但是例如可以基于单一的检测定时来算出校正量，而且例如也可以基于根据检测定时的时序数据的指数移动平均处理值来算出校正量。
在上述实施方式中，基于检测定时，对部分升程喷射量Qp*进行了校正，但是并不局限于此，也可以对通电时间TQp进行校正。而且，例如可以对上述峰值指令值Ipeak*进行校正。
在上述实施方式中，根据部分升程喷射量Qp*而确定了检测定时的基准值，但是并不局限于此。例如，可以是全部的气缸的检测定时的平均值。在这种情况下，只要以减少全部的气缸的闭阀定时彼此之差的方式对喷射量的指令值、通电时间进行校正即可。需要说明的是，在这种情况下，虽然并不限于将从燃料喷射阀20喷射的燃料量的绝对值校正为适当的值，但是通过基于空燃比反馈控制的操作量对部分升程喷射的喷射量的指令值、通电时间进一步进行校正，能够使喷射量的绝对值接近适当的值。顺便提及，在这种情况下，在学习处理之前，预先完成全升程喷射的学习处理。
“关于通常时的部分升程喷射的噪声”
在上述实施方式中，为了避免例如在各气缸的线圈24的第二端子T2与电子控制单元50之间的配线中的执行部分升程喷射的气缸的配线重叠有来自进行全升程喷射的气缸的配线的噪声等，而执行了学习用的部分升程喷射处理，但是并不局限于此。例如如图8所示，也可以是，为了避免由于将各气缸的线圈24的第二端子T2彼此连接并经由A/D转换器80通过CPU62检测上述被连接的第二端子T2的电位所产生的噪声，而执行部分升程喷射。顺便提及，各气缸的线圈24的第二端子T2经由二极管D3而连接于升压电路52的输出端子侧，由此，以图6的S52的处理为起因，线圈24的能量由升压电路52回收。该能量的回收期间由图6的S54的处理来规定，然后，CPU62对开关元件SW3进行接通操作(S58)，基于向A/D转换器80输入的电位的值，来检测拐点。
需要说明的是，作为用于检测各气缸的线圈24的感应电动势的时间变化的拐点的配线相互成为导通状态的结构，并不局限于图8例示的结构。此外，在图8中，在各气缸所对应的二极管D3的阳极与A/D转换器80之间可以具备选择器。即使在这种情况下，在1个气缸中执行部分升程喷射时，为了避免其他气缸的以全升程喷射为起因的电气噪声经由选择器对A/D转换器80的输入造成的影响，执行学习用的部分升程喷射处理的情况也有效。
“关于燃料喷射阀20的闭阀的检测手法”
例如“关于通常时的部分升程喷射的噪声”一栏记载那样，在图8的结构中，可以经由A/D转换器80来检测线圈24的第二端子T2的电位，基于此来检测以动子25相对于线圈24的相对速度的下降为起因的线圈24的感应电动势的时间变化的拐点。在这种情况下，与使用A/D转换器56的情况相比，能够不受开关元件SW3中的电压下降的影响地检测第二端子T2的电位。
作为以与向线圈24的通电处理的停止相伴的动子25相对于线圈24的相对速度的下降为起因的线圈24的感应电动势的时间变化的拐点的检测手法，并不局限于在上述实施方式中例示的手法。例如，可以使用将检测用二极管的阳极连接于线圈24的第二端子T2、将检测用二极管的阴极连接于电容器的一方的端子、并将电容器的另一方的端子接地的电路。即，在这种情况下，伴随着通电处理的停止，电流在通过二极管D2、线圈24、检测用二极管及电容器形成的环状路径中流动，且线圈24的电流减少。由此，动子25向闭阀方向位移，能够基于电容器的电压检测以动子25相对于线圈24的相对速度的下降为起因的线圈24的感应电动势的时间变化的拐点。需要说明的是，在燃料喷射阀20闭阀后，在线圈24的下次的通电处理时之前，除去电容器的电荷。
作为以动子25相对于线圈24的相对速度的下降为起因的线圈24的感应电动势的时间变化的拐点的检测手法，并不局限于基于线圈24的第二端子T2侧的电位的检测的手法。例如通过使用如下的电路能够实现基于线圈24的第一端子T1侧的电位的检测的手法。即，是伴随着通电处理的停止而将第二端子T2连接于蓄电池44的正极并将第一端子T1经由电阻体进行接地的电路。由此，根据第一端子T1侧的电位的变化的拐点，能够检测以动子25相对于线圈24的相对速度的下降为起因的线圈24的感应电动势的时间变化的拐点。
并不局限于使用与第一端子T1侧或第二端子T2侧电连接的部件来检测感应电动势的时间变化的拐点的结构，例如也可以利用不与线圈24等接触而检测流过线圈24的电流的变流器。在这种情况下，只要基于电流的波形的变化来检测感应电动势的时间变化的拐点即可。
在上述实施方式中，将从第一滤波值减去第二滤波值所得到的值达到阈值的定时设为拐点的检测定时，但是并不局限于此。例如，可以将电位的二阶微分值成为最大的定时检测为拐点的检测定时。
需要说明的是，基于线圈24的端子电位、流过线圈24的电流来检测燃料喷射阀20的闭阀的手法例如如日本特表2012-524210号公报、US2011/251808号公报记载那样是公知的。闭阀检测处理可以是基于线圈24的端子电位的检测值、流过线圈24的电流的检测值来检测端子电位、电流在闭阀时的特征性行为、由此检测燃料喷射阀20的闭阀的任意的手法。
关于学习时的部分升程喷射的喷射量，作为S16的处理中的系数α，并不局限于“1/2”左右的值，在“0”以上且“1”以下的范围内可以适当调整。
作为部分升程学习喷射量QplL，并不局限于通过S16的处理算出的值。例如，若在目标值PF*的可选取的范围窄时等，则也可以设为固定值。
学习执行条件可以取代图4的S28的处理而判定转速NE是否为预定速度以下。换言之，可以将学习执行条件之一设为转速NE为预定速度以下的条件。在此，预定速度设为全升程喷射处理的结束时期收敛于进气行程中的预定期间内的速度。
关于部分升程喷射处理，在上述结构中，在急速预热处理中，在全升程喷射处理之后执行了1次部分升程喷射处理，但并不局限于此，例如也可以执行2次。
在上述实施方式中，为了急速预热而执行了部分升程喷射处理，但是并不局限于此。例如也可以为了冷起动处理而执行部分升程喷射。而且例如，在起动后的低负载或中负载运转时，可以通过执行稀薄燃烧控制而执行部分升程喷射。即使在这种情况下，为了在点火时期使燃料喷雾漂浮在点火装置30的火花塞周围，只要在全升程喷射之后在接近点火时期的定时执行部分升程喷射即可。
作为学习用的部分升程喷射，并不局限于在1个燃烧循环中在全部的气缸执行部分升程喷射的情况。例如，可以在燃料切断处理中，在与1个燃烧循环对应的旋转期间仅在1个气缸执行1次部分升程喷射，并基于此进行喷射特性的学习。
燃料压力控制处理并不局限于为了将压力PF向目标值PF*进行反馈控制而操作高压燃料泵40的情况，例如，也可以仅通过基于要求喷射量Q*的开环控制来操作高压燃料泵40。
电子控制单元并不局限于具备CPU62和ROM64而执行软件处理的结构。例如，也可以具备对于在上述实施方式中被软件处理的结构的至少一部分进行硬件处理的专用的硬件电路(例如ASIC等)。即，燃料喷射控制装置只要是以下的(a)～(c)中的任一结构即可。(a)具备将全部上述处理按照程序来执行的处理装置和存储程序的ROM等程序存储装置。(b)具备将上述处理的一部分按照程序来执行的处理装置及程序存储装置、及执行其余处理的专用的硬件电路。(c)具备执行全部上述处理的专用的硬件电路。在此，具备处理装置及程序存储装置的软件处理电路、专用的硬件电路可以为多个。即，上述处理只要通过具备1个或多个软件处理电路及1个或多个专用的硬件电路中的至少一方的处理电路来执行即可。
作为内燃机，并不局限于仅具备缸内喷射式的燃料喷射阀20的内燃机，例如也可以是还具备口喷射阀的内燃机。
作为内燃机，并不局限于四气缸的内燃机，例如也可以是六气缸或八气缸的内燃机。即使在这种情况下，在学习时，通过避免气缸彼此的喷射期间重叠，也能够较高地维持喷射特性的学习精度。
作为喷射特性的学习对象的燃料喷射阀，并不局限于缸内喷射阀，也可以是口喷射阀。

Claims (8)

1.一种内燃机的燃料喷射控制装置，所述内燃机具有多个气缸，
所述内燃机在所述多个气缸的各个气缸分别具备燃料喷射阀，
所述燃料喷射阀包括喷嘴针阀和由磁性体构成的动子，并构成为通过向线圈的通电处理所产生的电磁力作用于所述动子而开阀，
所述燃料喷射控制装置的特征在于，
包括电子控制单元，所述电子控制单元构成为执行如下的部分升程喷射处理：通过所述通电处理在不使所述喷嘴针阀到达最大升程量的同时使所述燃料喷射阀开阀，
所述电子控制单元构成为，在判定为处于所述燃料喷射阀的喷射特性的学习时的情况下，执行如下的闭阀检测处理：基于所述线圈的端子电位和流过所述线圈的电流中的至少一方来检测通过使所述部分升程喷射处理结束而产生的所述燃料喷射阀的闭阀，
所述电子控制单元构成为，当在所述多个气缸中的一个气缸执行所述闭阀检测处理的情况下，将对应的所述部分升程喷射处理的燃料喷射期间设定为不与所述多个气缸中的其余气缸的所述燃料喷射阀的燃料喷射期间重叠，
所述电子控制单元构成为执行如下的校正处理：基于所述闭阀检测处理的所述燃料喷射阀的闭阀的检测定时对执行所述部分升程喷射处理时的所述通电处理进行校正。
2.根据权利要求1所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中，
所述电子控制单元构成为执行如下的喷射量分配处理：将对于所述燃料喷射阀的要求喷射量分配成所述部分升程喷射处理用的喷射量和使所述燃料喷射阀开阀至成为最大升程量的全升程喷射处理用的喷射量，
所述电子控制单元构成为，在判定为所述燃料喷射阀的喷射特性的学习条件成立的情况下，执行如下的分时处理：以基于所述喷射量分配处理在执行了所述部分升程喷射处理之后执行所述全升程喷射处理的方式操作所述燃料喷射阀，
所述电子控制单元构成为，在执行所述闭阀检测处理的情况下，将所述部分升程喷射处理的燃料喷射期间和所述全升程喷射处理的燃料喷射期间设定为在所述多个气缸彼此之间不重叠。
3.根据权利要求2所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中，
所述燃料喷射阀构成为向燃烧室喷射燃料，
所述电子控制单元构成为，在执行所述闭阀检测处理的情况下，在进气行程中的预定期间内设定所述部分升程喷射处理的燃料喷射期间及所述全升程喷射处理的燃料喷射期间。
4.根据权利要求3所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中，
所述电子控制单元构成为执行如下的提前角处理：在所述内燃机的曲轴的转速高的情况下，与所述内燃机的曲轴的转速低的情况相比，将与所述学习条件的成立对应的所述部分升程喷射处理的喷射开始时期设定为提前角侧。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中，
所述燃料喷射阀构成为向燃烧室喷射燃料，
所述电子控制单元构成为，在判定为所述燃料喷射阀的喷射特性的学习条件不成立的情况下，在执行了所述全升程喷射处理之后，执行所述部分升程喷射处理。
6.根据权利要求5所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中，
所述电子控制单元构成为，在判定为所述燃料喷射阀的喷射特性的学习条件不成立的情况下，在压缩行程中执行所述部分升程喷射处理。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中，
所述内燃机还具备：贮存所述燃料喷射阀喷射的燃料的燃料罐及构成为将所述燃料罐内的燃料向所述燃料喷射阀侧喷出的燃料泵，
所述电子控制单元构成为执行如下的可变设定处理：对向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力的目标值进行可变设定，
所述电子控制单元构成为执行如下的燃料压力控制处理：控制所述燃料泵而对向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力进行控制以使其成为所述可变设定处理的所述目标值，
所述电子控制单元构成为执行如下的喷射量可变处理：在向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力高的情况下，与向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力低的情况相比，增多与所述学习条件的成立对应的所述部分升程喷射处理的喷射量。
8.一种内燃机的燃料喷射控制方法，所述内燃机具有多个气缸，
所述内燃机在多个气缸的各个气缸分别具备燃料喷射阀，所述内燃机构成为由电子控制单元控制，所述燃料喷射阀包括喷嘴针阀和由磁性体构成的动子，并构成为通过向线圈的通电处理所产生的电磁力作用于所述动子而开阀，
所述燃料喷射控制方法的特征在于，包括：
由所述电子控制单元执行如下的部分升程喷射处理：通过所述通电处理在不使所述喷嘴针阀到达最大升程量的同时使所述燃料喷射阀开阀；
在所述电子控制单元判定为处于所述燃料喷射阀的喷射特性的学习时的情况下，由所述电子控制单元执行如下的闭阀检测处理：基于所述线圈的端子电位和流过所述线圈的电流中的至少一方来检测通过使所述部分升程喷射处理结束而产生的所述燃料喷射阀的闭阀；
当在所述多个气缸中的一个气缸执行所述闭阀检测处理的情况下，由所述电子控制单元将对应的所述部分升程喷射处理的燃料喷射期间设定为不与所述多个气缸中的其余气缸的所述燃料喷射阀的燃料喷射期间重叠；及
由所述电子控制单元执行如下的校正处理：基于所述闭阀检测处理的所述燃料喷射阀的闭阀的检测定时对执行所述部分升程喷射处理时的所述通电处理进行校正。
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