CN108730060B - 喷射器的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及喷射器的控制装置，微型计算机在将从开始向喷射器通电起到停止通电为止的时间设为驱动时间时，对上次喷射的驱动时间、上次通电停止与本次通电开始之间的时间即喷射间隔、以及本次喷射的校正前目标驱动时间进行运算，在上次喷射的驱动时间的期间使得内部变量与该驱动时间成比例地增加，之后，在喷射间隔的期间使内部变量一阶滞后地发生衰减，将成为本次的通电的开始时刻时的值除以比例系数来求出校正时间，将从校正前目标驱动时间中减去校正时间而得的时间作为本次的驱动时间，将由此而得的信号经由驱动器提供至喷射器。

Description

喷射器的控制装置
技术领域
本发明涉及从燃料喷射阀向气缸内直接喷射燃料的内燃机中的喷射器的控制装置，特别涉及适用于分多次进行燃料喷射的喷射器的控制装置。
背景技术
以往，已知有为了对气缸内喷射型内燃机中的微粒子物质的排出进行抑制而将一次的燃料分为多次来进行喷射的技术。还已知在像这样的分次喷射中，先行的喷射(第一次喷射)与后续的喷射(第二次喷射)之间的喷射间隔会对第二次喷射的喷射量造成影响，提出有根据该喷射间隔来对第二次驱动时间进行校正的技术(例如，参照专利文献1)。
另外，还有介绍了以下模型的文献(例如，参照非专利文献1)：该模型对喷射器进行建模，使得能对喷射燃料的装置即喷射器的动态性动作进行分析，并对作用于喷射器的各种力学进行分析，能进行仿真。若利用该模型，则有望从理论上获得专利文献1中所需要的校正值。
图1是示意性表示以往所熟知的喷射器1的构造的剖视图。喷射器1包括：阀座2；阀体3，该阀体3离开或抵接该阀座2来对燃料通路进行开闭；以及螺线管4，该螺线管4对该阀体3进行开闭驱动。另外，喷射器1包括：可动体6，该可动体6配置于阀体3的凸缘5的闭阀方向X1侧，被由螺线管4的通电所生成的磁力向开阀方向X2吸引；零点位置弹簧7，该零点位置弹簧7沿开阀方向X2对该可动体6施加作用力；以及主弹簧8，该主弹簧8沿闭阀方向X1对阀体3施加作用力，其所施加的作用力比零点位置弹簧7要强。此外，喷射器1包括磁芯9和壳体10。壳体10形成为筒状，收纳有喷射器1的各构成元件。螺线管4是卷绕于线管的圆筒状的线圈，利用控制装置11来进行通电控制。
阀体3是闭阀方向X1的前端尖锐的棒状的构件。阀体3的开阀方向X2的端部上设有凸缘5。主弹簧8配置于阀体3的开阀方向X2侧，将阀体3沿闭阀方向X1对壳体10施加作用力。若螺线管4未通电，则阀体3利用主弹簧8的作用力和燃料压力沿闭阀方向X1移动，若阀体3的前端与设于阀座2的喷射口相抵接，则会堵住喷射口而成为闭阀状态。
可动体6为形成为圆筒状的磁性体，配置于凸缘5的闭阀方向X1侧的、阀体 3的轴体的外周侧。可动体6与阀体3能相对移动。零点位置弹簧7配置于可动体 6的闭阀方向X1侧，将可动体6沿开阀方向X2对壳体10施加作用力。零点位置弹簧7的弹性力设定得比主弹簧8的弹性力要小。可动体6配置于磁芯9的闭阀方向 X1侧。若利用控制装置11来对螺线管4进行通电，则可动体6被产生于磁芯9等的磁力向开阀方向X2侧吸引。由此，在可动体6与阀体3的凸缘5相抵接的状态下，可动体6和阀体3呈一体地向开阀方向X2移动。若阀体3的前端远离阀座2，则喷射口打开而成为开阀状态。
若螺线管4未通电，则由磁芯9的磁力所产生的可动体6的开阀方向X2侧的吸引力消失，阀体3因主弹簧8的闭阀方向X1的作用力而向闭阀方向X1移动。此时，阀体3的凸缘5将可动体6向闭阀方向X1按压，阀体3和可动体6呈一体地向闭阀方向X1移动。若阀体3的前端与阀座2发生碰撞，则阀体3的移动停止，而可动体6远离凸缘5而持续向闭阀方向X1移动。之后，可动体6在利用零点位置弹簧7所施加的开阀方向X2的作用力进行减速后，向开阀方向X2移动，并再次与凸缘5相抵接而停止。
接着，参照图2对控制装置11进行说明。此外，以下，对相对于一根喷射器1的动作进行说明，但即使在具备多根的情况下动作也相同。另外，以下对一次的喷射进行说明，但即使在进行分次喷射、即对一次燃烧进行多次喷射的情况下，也对各喷射重复以下的动作。对各喷射可以合并而一次性进行计算，也可以在各喷射结束后再对接下来的喷射进行计算。
如图2的框图所示，控制装置11包括微型计算机21和驱动器22，驱动器22 与微型计算机21、电源、喷射器1及GND(接地电位)相连接。基于来自微型计算机21的信号将电源的电压提供给喷射器1，从而能根据微型计算机21的指示来驱动喷射器1。
微型计算机21具备目标喷射量计算部23、目标驱动开始时刻计算部24、驱动时间计算部25、通电控制部26、驱动信息保持部27及校正量计算部28，以作为功能模块。
目标喷射量计算部23根据内燃机的状态以及未图示的油门开度的信号等，来对作为对象的喷射器(以下简称为喷射器)1计算目标喷射量。
目标驱动开始时刻计算部24根据内燃机的状态及未图示的油门开度的信号等，来对喷射器1计算目标驱动开始时刻。
驱动时间计算部25基于上述目标喷射量，根据预先设定的喷射器1的特性来计算校正前的驱动时间。然后，将来自后述的校正量计算部28的校正系数乘以该驱动时间来进行校正，从而对校正后的驱动时间进行计算。
通电控制部26在到达上述目标驱动开始时刻时，仅在上述校正后的驱动时间内输出接通驱动器22的信号。基于该信号，驱动器22对与喷射器1相连接的开关元件进行驱动。由此，能以与内燃机的运行状态等相对应的喷射量和喷射时刻从喷射器1将燃料进行喷雾。
驱动信息保持部27对上述目标驱动开始时刻加上上述校正后的驱动时间而得的驱动结束时刻进行计算，在计算出喷射器1的下一次驱动时间之前，暂时保持驱动结束时刻。
若在本次的喷射结束、下一次对喷射器1进行驱动时，利用目标驱动开始时刻计算部24来计算目标驱动开始时刻，则校正量计算部28从驱动信息保持部 27获取上一次的喷射的驱动结束时刻，对其与本次的目标驱动开始时刻之差、即喷射间隔进行计算。然后，根据该喷射间隔以及预先设定的喷射器1的特性，来对校正系数进行计算。
如上所述，驱动时间计算部25从目标喷射量转换成驱动时间，并乘以来自校正量计算部28的校正系数来进行校正。仅在被校正后的驱动时间内利用通电控制部26来对驱动器22进行驱动，另外，由驱动信息保持部27暂时对目标驱动开始时刻进行保持，为下一次的喷射作准备。
图3示出图2所示的现有技术所涉及的校正量计算部28、驱动时间计算部25 以及驱动信息保持部27的动作流程图。
首先，对校正量计算部28进行说明。
在步骤S901中，从由目标驱动开始时刻计算部24所计算出的目标驱动开始时刻中减去保存于驱动信息保持部27的上一次的驱动结束时刻，来计算喷射间隔ΔT。
在步骤S902中，基于喷射间隔ΔT，根据预先设定的图示的喷射器1的特性来计算脉宽校正系数α。
接着，对驱动时间计算部25进行说明。
在步骤S903中，基于由目标喷射量计算部23计算出的目标喷射量，根据预先设定的图示的喷射器的特性，来计算目标驱动时间。
在步骤S904中，将脉宽校正系数α乘以所计算出的目标驱动时间，计算校正后的目标驱动时间。
接着，对驱动信息保持部27进行说明。
在步骤S905中，将步骤S901的目标驱动开始时刻与步骤S904的校正后目标驱动时间相加，来计算驱动结束时刻并进行保持。
由此，能利用从上一次的驱动结束起到本次的驱动开始为止间的时间即喷射间隔，来对喷射器1的喷射量进行校正。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009－250092号
非专利文献
非专利文献1：公益社团法人自动车技术会学术讲演会前刷集 No.42-13P27～P32
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在专利文献1中，未考虑对第一次喷射的驱动时间的影响。以下对此进行说明。
图4(A)～(C)示出对喷射器1的阀体3离开阀座2的动作进行实际测量而得的示例。图中的纵轴均表示将阀体3与阀座2相接时设为提升量为零的、阀体3-阀座2间的距离，表示连续两次喷射的情况下的、第二次喷射的提升量。
图4(A)～(C)的虚线的波形以完全相同的波形来表示用于比较的基准波形，实线的波形是在测得虚线的条件、以及第一次驱动时间及喷射间隔不同的条件下所测得的波形。上述波形使时间平行移动以使得第二次喷射的驱动信号重叠，使两个测定波形重合。此外，第二次喷射的驱动时间在实线波形和虚线波形中相同。
图4(A)的实线和虚线示出将仅喷射间隔不同的波形重叠的示例。由于喷射间隔不同因此阀体3的动作不同，从而导致喷射量产生差异。该喷射量能通过上述专利文献1所示的技术来进行校正。
图4(B)的实线和虚线示出将仅第一次喷射的驱动时间不同的波形重叠的示例。驱动时间不同导致阀体3的动作不同，从而喷射量产生差异，但由于喷射间隔相同，因此，在上述专利文献1的技术中无法进行校正。即，可知喷射量的校正仅考虑喷射间隔并不充分，还应该考虑第一次、即先行的喷射的驱动时间。
图4(C)示出对虚线的条件变更了图4(A)的喷射间隔和图4(B)的驱动时间两者后的条件下的测定比较例。可知并非是将图4(A)和图4(B)的变化叠加的单纯的波形，先行的驱动时间和喷射间隔会对阀体3的动作造成复杂的影响。上述非专利文献1出于像这样的动机，对阀体3的动作进行了物理性分析，并尝试进行了建模。若提供喷射器1的驱动信号，则对阀体3的动作进行计算，成为可获得喷射量的模型。
然而，在非专利文献1中，未考虑由实际的控制装置进行计算的情况。即，非专利文献1的模型根据驱动信号来计算喷射量，但在喷射器1的控制中，必须先提供目标喷射量，以求出实现这一目标喷射量的驱动信号、即驱动时间，需要进行与模型相反的计算。
然而，难以预先求出反向求解非专利文献1的P31中的式(19)的严密解。因此，利用数值计算来求出近似解，而这在收敛之前需要反复计算，计算负担非常重。
另一方面，由于越是进行像这样的计算，控制装置的运算能力越是不高，因此无法实现，或需要更高性能的微型计算机而导致成本上升。
另外，在专利文献1中，未考虑校正依赖于燃料压力的情况。
另外，如非专利文献1所记载的那样，施加于阀体3的力会受到燃料压力与喷射目标之间的压力差的影响。另一方面，非专利文献1通过逐次计算来近似地进行该计算，因此，存在计算负担增大且反向计算较为困难的问题。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种喷射器的控制装置，该喷射器的控制装置能不仅考虑喷射间隔还考虑第一次喷射的驱动时间来对第二次以后的驱动时间进行适当计算。
用于解决技术问题的技术手段
为了达到上述目的，本发明所涉及的喷射器的控制装置包括：驱动器，该驱动器对设置于内燃机的燃料通路的喷射器进行驱动；以及微型计算机，该微型计算机对提供给所述驱动器的驱动信号进行运算，所述微型计算机在将从开始向所述喷射器通电到停止通电为止的时间设为驱动时间时，对上一次的喷射的驱动时间、上一次的通电的停止与本次的通电的开始之间的时间即喷射间隔、以及本次的喷射的校正前目标驱动时间进行运算，将在所述上次的喷射的驱动时间的期间与所述上一次的喷射的驱动时间成比例地增加，之后，在所述喷射间隔的期间以一阶滞后进行衰减的喷射器的内部变量在本次的通电的开始时刻时的值除以根据所述比例的系数来求出校正时间，将从所述校正前目标驱动时间中减去所述校正时间而得的时间作为本次的驱动时间。
发明效果
根据本发明，由于构成为对上一次的喷射的驱动时间、上一次的通电的停止与本次的通电的开始之间的时间即喷射间隔、以及本次的喷射的校正前目标驱动时间进行运算，将在上一次的喷射的驱动时间的期间与该驱动时间成比例地增加，在喷射间隔的期间以一阶滞后进行衰减的喷射器的内部变量在本次的通电的开始时刻下的值除以根据比例的系数来作为校正时间，将从校正前目标驱动时间中减去校正时间而得的时间作为本次的驱动时间，因此，能对先行的喷射的影响进行校正，另外，还能用计算负担较小的控制装置来进行计算。
附图说明
图1是表示喷射器的一般构造的简要剖视图。
图2是本发明实施方式1及现有技术的喷射器的控制装置的框图。
图3是表示现有技术中的喷射器的驱动时间的运算过程的流程图。
图4(A)～(C)是对喷射器的阀体的动作进行说明的波形图，图4(A)的实线和虚线表示由仅喷射间隔不同的波形叠加而成的示例，图4(B)的实线和虚线表示由仅第一次喷射的驱动时间不同的波形叠加而成的示例，另外，图4(C)表示相对于虚线的条件对图4(A)的喷射间隔以及图4(B)的驱动时间两者进行了变更的条件下的测定比较例。
图5是表示本发明的实施方式1中的喷射器的驱动时间的运算过程的流程图。
图6是表示本发明的实施方式1所使用的燃料压力与比例系数之间的关系的特性曲线图。
图7是表示本发明的实施方式1所使用的燃料压力与时间常数之间的关系的特性曲线图。
图8是对本发明的实施方式1所涉及的喷射器的驱动动作进行说明的时序图，图8(A)表示驱动信号的状态，图8(B)表示提升量，另外，图8(C)表示内部变量。
图9是对本发明的实施方式1所涉及的喷射器的其它驱动动作进行说明的时序图，图9(A)表示驱动信号的状态，图9(B)表示提升量，另外，图9(C )表示内部变量。
图10是本发明的实施方式2所涉及的喷射器的控制装置的框图。
图11是对喷射器的一般驱动动作进行说明的时序图，图11(A)表示驱动信号的状态，图11(B)表示提升量。
图12是表示本发明的实施方式2所涉及的喷射器的控制装置的动作过程的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
下面，参照上述附图对本发明的各种实施方式进行详细说明。此外，喷射器使用与图1所示的现有技术相同的结构。
另外，本实施方式1所涉及的喷射器的控制装置具有与图2所示的框图相同的结构和配置，但在图5所示的流程图中动作内容不同。
即，目标喷射量计算部23、目标驱动开始时刻计算部24及通电控制部26 与图3的流程图所示的现有技术同样地进行动作，但在本实施方式1中，校正量计算部28、驱动时间计算部25及驱动信息保持部27如以下所述那样呈现不同的动作。
若对本实施方式1进行简要描述，则在校正量计算部28中，对保持于驱动信息保持部27的上次喷射的驱动结束时刻与由目标驱动开始时刻计算部24所计算出的本次的目标驱动开始时刻之差、即喷射间隔进行计算。在该喷射间隔的期间，使喷射器1的内部变量即内部状态以一阶滞后的平方发生衰减，求出本次的驱动开始时刻下的内部变量的剩余量。如非专利文献1所记载的那样，在喷射间隔的期间由涡电流所引起的延迟以一阶滞后的衰减来进行近似。在由涡电流所引起的磁通密度成为作用于阀体3的吸引力时，由涡电流所引起的延迟与一阶滞后的平方成比例，因此，使内部变量以一阶滞后的平方来进行衰减。这导致本实施方式1的喷射中的阀体3的弹性能量等的偏移，因此，能通过比例系数(以下称为梯度G)来获得与偏移相应的驱动时间。将其作为校正量。
此外，所谓“内部变量”此处仅仅是用于通过微型计算机来对校正量进行运算的简化后的指标，为了方便起见而使用。
在驱动时间计算部25中，从来自目标喷射量计算部23的目标驱动时间中减去上述校正量。由此，能获得与不存在偏移的情况相同的阀体3的动作。在被校正后的驱动时间内利用通电控制部26来对驱动器22进行驱动，另外，驱动信息保持部27为下一次喷射而暂时对目标驱动开始时刻和驱动时间进行保持。
此处，利用图5的流程图来对上述校正量计算部28、驱动时间计算部25及驱动信息保持部27的动作进行说明。
首先，利用图5的步骤S201～S204来对校正量计算部28进行说明。
在步骤S201中，与图3的步骤S901相同，从目标驱动开始时刻计算部24所计算出的目标驱动开始时刻中减去保存于驱动信息保持部27的上次的驱动结束时刻，从而计算出喷射间隔。
在步骤S202中，如下式所示，执行以下运算：将预先设定的常数即梯度G 与保存于驱动信息保持部27的上次的驱动时间之积加上微型计算机21所保管的内部变量而得的值、和“1”中的较小的一方设为内部变量。
内部变量＝min(梯度G×驱动时间+内部变量、1)(1)
如上所述，该内部变量相当于阀体3的弹性能量等。此外，在本实施方式中，将内部变量设为0～1的值，但即使是1以外也没有问题。
此处，梯度G由从通电开始起到阀体3完全提升为止的时间的倒数来定义。利用安装于喷射器1的加速度传感器(未图示)，能容易地检测出阀体3到达完全提升的时刻，进行使燃料压力变化的测定，根据结果来进行设定。
一般，若燃料压力不同，则从通电开始起到阀体3开始运动为止的延迟时间等会发生变化，因此，如图6所示的特性曲线那样，希望将梯度G设为与燃料压力对应的值。
在步骤S203中，根据预先设定的常数即一阶滞后时间常数K以及在步骤 S201中所计算出的喷射间隔，利用下式来对内部变量进行更新。
内部变量＝内部变量×(EXP(-1×喷射间隔/K))^2(2)
其中，设EXP(t)是底数为e的指数函数。另外，上式的平方也可以包含于EXP内而如下式所示。
内部变量＝内部变量×EXP(-1×喷射间隔/K’)(2’)
其中，K’＝K/2。
即，在设定时间常数K后，上述式(2)与(2’)等效。下面，使用式(2 )来进行说明。
此处，在决定了梯度G后，使燃料压力发生变化，从而对一阶滞后时间常数K进行测定，并根据结果来进行设定。一般，若燃料压力不同，则从通电结束起到阀体3与阀座2相抵为止的时间等会发生变化，因此，例如如图7所示的特性曲线那样，希望将一阶滞后时间常数K设为与燃料压力对应的值。
在步骤S204中，如下式所示，将内部变量除以梯度G，以求出校正时间。
校正时间＝内部变量/梯度G(3)
在分次喷射的第一次喷射的情况等距离上次驱动结束时刻的时间已经过了足够的时间的情况下，校正时间为非常小的值。在这种情况下，也可以将上述式(3)的校正时间设为0。
接着，利用步骤S205～S209来对驱动时间计算部25进行说明。
在步骤S205中，基于由目标喷射量计算部23计算出的目标喷射量，根据预先设定的图示的喷射器1的特性，来对目标驱动时间进行计算。
在步骤S206中，从所计算出的目标驱动时间中减去式(3)的校正时间，并对其是否为最小驱动时间以上进行检查。若为最小驱动时间以上，则前进至步骤S207，若小于最小驱动时间，则前进至步骤S208。
此处，所谓上述最小驱动时间，是为了防止校正后的驱动时间小于无效驱动时间造成无法实现分次喷射而用于设定成能维持喷射的阈值，是比喷射器1 能进行喷雾的最小的驱动时间要大的值，根据实际的评价结果来进行设定。也可以设为不存在上次喷射的情况下的所谓无效驱动时间。在接着上次喷射而进行喷雾的情况下，如对图4(A)～(C)所说明的那样，能设定得比无效驱动时间要短。因此，也能将最小驱动时间设定为0。
或者，若本实施方式的计算模型的精度较高，则不存在比无效驱动时间要短的可能性，因此，也可以跳过步骤S205至步骤S206而直接前进至步骤S207。由此，必定能实现第二次的喷射。
在步骤S207中，从目标驱动时间中减去校正时间，获得校正后的目标驱动时间。
另一方面，在步骤S208中，对喷射间隔进行修正，使得最小驱动时间成为校正后的目标驱动时间。若利用上述式(2)和式(3)，则喷射间隔再次通过下式来进行计算。
喷射间隔＝-K×ln(SQRT((目标驱动时间-最小驱动时间)×G/上次驱动结束时的内部变量)(4)
此外，即使上次的喷射结束，但若进行上述式(4)的运算，则本次的喷射也成立。
在步骤S209中，将校正后的目标驱动时间设为最小驱动时间。
接着，利用步骤S210来对驱动信息保持部27进行说明。
在步骤S210中，将上次的驱动结束时刻加上喷射间隔和校正后目标驱动时间，以计算出驱动结束时刻并进行保持。另外，也对校正后目标驱动时间进行保持。之后，结束处理。
根据本实施方式1，能对应于从上次的驱动结束起到本次的驱动开始为止的期间的时间即喷射间隔、上次喷射的驱动时间、和燃料压力，来将本次的喷射器1的喷射量校正为目标喷射量。
图8(A)～(C)表示上述本实施方式1所涉及的时序图，表示第一次喷射与第二次喷射的目标喷射量相同的情况。此外，设在该第一次喷射之前不存在以有效的喷射间隔先行进行的喷射。另外，如上所述，设各喷射的开始时刻( t1和t4)被预先决定。
如图8(A)所示，在时刻t1输出驱动信号，开始第一次的喷射。此时，阀体3与阀座2相抵，如图8(B)所示，将此时设为提升＝0。阀体3在驱动开始后稍稍延迟后从阀座2离开，最终移动至止动部(未图示)，并在该处停止。将该状态作为完全提升来进行图示。利用安装于喷射器1的加速度传感器(未图示)，阀体3到达完全提升的时刻的检测较为容易，因此，时刻t2能进行观测。
因此，能对时间差t2-t1进行测定，将其倒数设为梯度G。由此，如图8(C )所示，内部变量在t1时为0、t2时为1的直线上变化。
在时刻t3停止驱动信号，结束通电。由此稍微延迟，阀体3从完全提升起开始移动，向阀座2相抵。即，提升＝0。以上是第一次喷射。
第一次驱动时间为t3-t1，如上所述，第一次与第二次的目标喷射量相同，因此，第二次的校正前的目标驱动时间P2(t7-t4)是与第一次相同的驱动时间，即等于t3-t1。
在时刻t4，输出驱动信号，开始第二次的喷射。此时，喷射间隔P1＝t4-t3 。在时刻t3为1的内部变量以一阶滞后的平方进行衰减。为了有助于理解，该衰减的曲线在时刻t4以后也用虚线来表示。若将时刻t4时的内部变量的值设为“X”，则根据上述式(2)来获得下式。
X＝(EXP(-1×(t4-t3)/K))^2(5)
若在时刻t4输出驱动信号，则与第一次同样稍稍延迟后阀体3开始远离阀座2，但如图4(A)所示，喷射间隔比第一次要短，因此，该延迟时间变短，从驱动开始起至到达完全提升为止的时间(t5-t4)变得比第一次的时间(t2-t1 )要短。因此，需要与之相应地缩短第二次的驱动时间。
根据上述式(3)通过下式来获得用于实现该缩短的时间即校正时间P3( 参照图8(A))。
校正时间P3＝X/G(6)
然后，以从校正前的目标驱动时间P2(参照图8(A))中减去上述校正时间P3而得的时间(P2-P3)，进行第二次喷射。即，
校正后的驱动时间(t6-t4)＝(t7-t4)-校正时间P3(7)
时刻t6通过t7－校正时间P3来进行计算。
图8的示例示出了第一次喷射时阀体3到达完全提升的情况，而图9(A)～ (C)示出了第一次喷射的驱动时间比图8要短、阀体3未到达完全提升的示例。此外，设喷射间隔P1和校正前的目标驱动时间P2与图8相同。
在时刻t1输出驱动信号，开始第一次的喷射。在阀体3远离阀座2之前，在时刻t3停止驱动信号(参照图9(A))，结束通电。虽然朝向阀体3的吸引力消失，但运动仍会持续，因此，从时刻t3后起，阀体3远离阀座2，在稍稍提升后，再次向阀座2进行抵接(参照图9(B))。
与图8相同，从时刻t1起因梯度G而导致内部变量X上升(参照图9(C)) ，但在到达1之前到达时刻t3，从此处起喷射间隔P1的期间以一阶滞后的平方来进行衰减。
在时刻t4，输出驱动信号，开始第二次的喷射。此时的内部变量X的值除以梯度G而得的时间成为校正时间P4，在从第二次校正前的目标驱动时间P2中减去该校正时间P4而得的时刻t6之前，输出驱动信号。在时刻t6停止驱动信号。
关于第二次的校正前的目标驱动时间P2，图8与图9相同，而图9的校正时间P4与图8的校正时间P3不同。这相当于图4(B)的情况。即，第一次的驱动时间较长的图8(与图4(B)的实线相对应)比第一次的驱动时间较短的图9( 与图4(B)的虚线相对应)要早开始提升，校正时间相应延长(P3＞P4)。其结果是，能实现以下控制：关于实现相同喷射量的第二次的驱动时间，图8比图9要短。
在分三次喷射的情况下，对于第三次的喷射也能同样地对上述第二次喷射进行计算从而进行校正。
图8和图9都通过提前结束驱动来对第二次驱动时间进行调整，但也能进行推迟驱动开始的校正。但是，由于喷射间隔同时发生变化，因此，如下所述计算变得复杂。
将时刻t3时的内部变量的值设为A，将第二次的驱动结束时刻设为t6，将与梯度G、一阶滞后系数K、第二次喷射量相对应的校正前的驱动时间设为t7-t4 (图8的示例)，将第二次的驱动开始时刻t4设为变量，在时刻t4求解下式。 G/A×((t4-t3)+(t7-t4)－(t6-t3))＝(EXP(-(t4-t3)/K))^2
(8) 因此，即使未示出对校正驱动开始时刻的上述式(8)进行说明的流程图、时序图，也能通过如图5那样对驱动结束时刻进行校正来简单地进行计算。
实施方式2.
本实施方式2与上述实施方式1相比，相对于目标喷射量的驱动时间的计算方法、以及校正后的驱动时间比最小驱动时间要小的情况下的处理不同。校正时间的计算方法本身与实施方式1相同。
图10示出本实施方式2中的控制装置11的结构，目标喷射量计算部23、目标驱动开始时刻计算部24及通电控制部26具有图2所示的结构，并与图3的流程图所示的现有技术同样地进行动作。
目标开阀时间计算部31对与目标喷射量计算部23所计算出的燃料喷射量相对应的目标开阀时间进行计算。所谓开阀时间，是指从阀体3远离阀座2起至到达阀座2为止的时间。该计算中使用预先设定的喷射器1的开阀时间特性。
开阀延迟时间计算部32对与目标开阀时间计算部31所计算出的目标开阀时间相对应的阀体3的开阀延迟时间进行计算。所谓开阀延迟时间，是指从输出驱动信号起到阀体3远离阀座2为止的时间。该计算中使用后述的喷射器1的开阀延迟时间特性。
学习后闭阀延迟时间计算部33对与目标开阀时间计算部31所计算出的目标开阀时间和未图示的燃料压力相对应的学习后闭阀延迟时间进行计算。所谓闭阀延迟时间，是指从驱动信号停止起到阀体3与阀座2相抵接为止的时间。通过目标开阀时间和燃料压力来对后述的闭阀延迟时间学习值运算部38的学习值映射(图12的步骤S707)进行检索，以对该闭阀延迟时间进行计算。
驱动时间计算部25根据上述目标开阀时间、开阀延迟时间和学习后闭阀延迟时间、以及实施方式1中所说明的校正时间，根据下式来对驱动时间进行计算。
驱动时间＝目标开阀时间+开阀延迟时间-学习后闭阀延迟时间-校正时间
(9)
图11是表示驱动信号和利用该驱动信号来实现的阀体3的提升动作的时序图。相对于驱动信号的驱动和停止的变化，阀体3的动作发生延迟。将从驱动开始起到阀体3开始提升为止的时间设为开阀延迟时间P13，将阀体3实际打开的时间设为开阀时间P12，将从驱动停止起到阀体3与阀座2相抵为止的时间设为闭阀延迟时间P14。
驱动时间计算部25首先提供开阀时间P12以作为目标，求取实现该开阀时间P12的驱动时间P11，因此，
驱动时间＝目标开阀时间+开阀延迟时间-学习后闭阀延迟时间(10)
这一等效性，如实施方式1中所说明的那样，减去对先行的喷射的影响进行校正的校正时间，从而导出式(9)。
驱动信息保持部27与实施方式1相同，对将目标驱动开始时刻和驱动时间 P11相加而得的驱动结束时刻进行计算，并在喷射器1的下一个驱动时间P11被计算出之前将其与驱动时间P11一起暂时进行保持。
校正量计算部28与实施方式1相同，利用驱动信息保持部27所保持的上次的驱动时间的一阶式，来求出喷射器1的阀体3压缩主弹簧8从而积蓄的能量等内部变量。
接着，对驱动信息保持部27所保持的上次喷射的驱动结束时刻与本次的目标驱动开始时刻之差、即喷射间隔进行计算。在该喷射间隔的期间，使所述能量等以一阶滞后的平方发生衰减，以求出本次的驱动开始时刻下的能量等的剩余量。这导致本次喷射中的能量等的偏移，因此利用梯度G来获得与偏移对应的驱动时间。将其作为校正量。
利用驱动器22来进行驱动的喷射器1两端的电位差通过运算放大器(未图示。)来生成，将其输入微型计算机21。电压检测部34利用A/D转换来将所输入的电压作为喷射器电压设定为变量，以使得微型计算机21能进行运算。
闭阀时刻检测部35根据喷射器电压来对阀体3与阀座2相抵的时刻即闭阀时刻进行计算。已知在抵接的瞬间，喷射器电压会发生变化，利用微分来对该特征进行检测，能获得抵接时刻。
实际闭阀延迟时间计算部36根据
闭阀时刻检测部35所计算出的闭阀时刻、
所述目标驱动开始时刻计算部24所计算出的目标驱动开始时刻、
所述驱动时间计算部25所计算出的驱动时间，
利用下式来对实际闭阀延迟时间进行计算。
实际闭阀延迟时间＝闭阀时刻-(目标驱动开始时刻+驱动时间)(11)
即，从闭阀时刻中减去驱动结束时刻。这成为图11的闭阀延迟时间的实际值。
闭阀延迟时间偏差计算部37对实际闭阀延迟时间计算部36所计算出的喷射器实际闭阀延迟时间与学习后闭阀延迟时间计算部33所计算出的学习后闭阀延迟时间之间的偏差进行计算。即，对实际的闭阀延迟时间与喷射前所使用的学习后的闭阀延迟时间之间的偏差进行计算。
闭阀延迟时间学习值运算部38利用闭阀延迟时间偏差计算部37所计算出的闭阀延迟时间偏差，来对以目标开阀时间和燃料压力为轴的学习映射进行更新。另外，学习后，向闭阀延迟时间计算部33提供更新后的学习映射。
图12是本实施方式2所涉及的流程图。
从步骤S701到步骤S704与图5所示的实施方式1的流程图相同。
在步骤S705中，基于由目标喷射量计算部23计算出的目标喷射量，根据预先设定的图示的喷射器1的特性，来对目标开阀时间进行计算。
在步骤S706中，基于所计算出的目标开阀时间，根据预先设定的图示的喷射器1的特性，来对开阀延迟期间进行计算。
在步骤S707中，基于目标开阀时间和燃料压力，根据图示的学习后的映射来对学习后闭阀延迟期间进行计算。
在步骤S708中，利用上述式(10)来对校正前的目标驱动时间进行计算。
在步骤S709中，从目标驱动时间中减去校正时间，对其是否为最小驱动时间以上进行确认。若为最小驱动时间以上，则前进至步骤S710，若小于最小驱动时间，则前进至步骤S712。最小驱动时间与对图5所说明的相同。
在步骤S710中，与实施方式1相同，从目标驱动时间中减去校正时间。
步骤S711也与实施方式1相同，将上次的驱动结束时刻加上喷射间隔和校正后目标驱动时间，计算出驱动结束时刻并进行保持。另外，也对校正后目标驱动时间进行保持。之后，结束处理。
在步骤S712以后，对若从目标驱动时间中减去校正时间则小于最小驱动时间的情况下的、与实施方式1不同的处理进行说明。即，这是图5的步骤S208和 S209的代替方法。另外，该流程在上次喷射还未完成的情况下也能适用。例如，能适用于在进行分次喷射的最初的喷射之前对各次喷射一并计算校正量的情况。
在步骤S712中，将本次的喷射量仅增加规定值β，将上次的喷射量仅减少规定值β。
在步骤S713中，根据上次的喷射量的校正计算来开始再计算。重复该处理并进行调整。由此，必定能实现第二次的喷射。
如图5的最小驱动时间所说明的那样，即使在该情况下，若提高本实施方式的计算模型的精度，则也不存在比无效驱动时间要短的可能性，因此，也可以从步骤S708直接前进至步骤S710。
由此，能利用从上次的驱动结束起到本次的驱动开始为止的期间的时间即喷射间隔、上次喷射的驱动时间，将本次的喷射器的喷射量校正为目标喷射量。
本实施方式2的校正时间的计算与实施方式1相同。因此，时序图的说明与实施方式1同样为图8和图9，不再进行说明。
本发明所涉及的喷射器1的控制并不局限于直接向气缸内进行喷射的喷射器，也可以适用于与向进气管进行喷射的喷射器、或喷射柴油燃料或向排气管喷射尿素的喷射器等同的装置。
如上所述，本发明在其发明的范围内可对实施方式进行适当变形或省略。

Claims (11)

1.一种喷射器的控制装置，该喷射器的控制装置包括：
驱动器，该驱动器对设置于内燃机的燃料通路的喷射器进行驱动；以及
微型计算机，该微型计算机对提供给所述驱动器的驱动信号进行运算，
所述喷射器的控制装置的特征在于，
所述微型计算机进行如下动作：
在将从开始向所述喷射器通电到停止通电为止的时间设为驱动时间时，对上一次的喷射的驱动时间、上一次的通电的停止与本次的通电的开始之间的时间即喷射间隔、以及本次的喷射的校正前目标驱动时间进行运算，
将在所述上一次的喷射的驱动时间的期间内与所述上一次的喷射的驱动时间成比例地增加、之后在所述喷射间隔的期间内以一阶滞后进行衰减的、所述喷射器的内部变量在本次的通电的开始时刻时的值除以根据所述比例的系数即比例系数，从而求出校正时间，
将从所述校正前目标驱动时间中减去所述校正时间而得的时间作为本次的驱动时间。
2.如权利要求1所述的喷射器的控制装置，其特征在于，
所述微型计算机预先存储有所述比例系数及所述一阶滞后的时间常数与燃料压力对应的特性映射。
3.如权利要求1所述的喷射器的控制装置，其特征在于，
所述微型计算机在从所述校正前目标驱动时间中减去所述校正时间时，使本次的通电结束提前所述校正时间，从而实现本次的驱动时间。
4.如权利要求2所述的喷射器的控制装置，其特征在于，
所述微型计算机在从所述校正前目标驱动时间中减去所述校正时间时，使本次的通电结束提前所述校正时间，从而实现本次的驱动时间。
5.如权利要求1至4的任一项所述的喷射器的控制装置，其特征在于，
所述微型计算机使所述喷射间隔增加，以使得从所述校正前目标驱动时间中减去所述校正时间而得的结果成为比所述喷射器能进行喷雾的最小的驱动时间要大的时间。
6.如权利要求1至4的任一项所述的喷射器的控制装置，其特征在于，
所述微型计算机在从所述校正前目标驱动时间中减去所述校正时间而得的结果比所述喷射器能进行喷雾的最小的驱动时间要小时，保持总喷射量不变而减少上一次的喷射的驱动时间，使得本次喷射的校正前目标驱动时间增加，以使得从所述校正前目标驱动时间中减去所述校正时间而得的结果成为比所述喷射器能进行喷雾的最小的驱动时间要大的时间。
7.如权利要求5所述的喷射器的控制装置，其特征在于，
所述微型计算机在从所述校正前目标驱动时间中减去所述校正时间而得的结果比所述喷射器能进行喷雾的最小的驱动时间要小时，保持总喷射量不变而减少上一次的喷射的驱动时间，使得本次喷射的校正前目标驱动时间增加，以使得从所述校正前目标驱动时间中减去所述校正时间而得的结果成为比所述喷射器能进行喷雾的最小的驱动时间要大的时间。
8.如权利要求1至4的任一项所述的喷射器的控制装置，其特征在于，
所述微型计算机对目标喷射量进行计算，对与所述目标喷射量相对应的目标开阀时间进行计算，对与所述目标开阀时间相对应的所述喷射器的阀体的开阀延迟时间进行计算，对与计算出的所述目标开阀时间和燃料压力相对应的学习后闭阀延迟时间进行计算，根据所述目标开阀时间、所述开阀延迟时间和所述学习后闭阀延迟时间来计算目标驱动时间，从所述目标驱动时间中减去所述校正时间，从而计算出校正后目标驱动时间。
9.如权利要求5所述的喷射器的控制装置，其特征在于，
所述微型计算机对目标喷射量进行计算，对与所述目标喷射量相对应的目标开阀时间进行计算，对与所述目标开阀时间相对应的所述喷射器的阀体的开阀延迟时间进行计算，对与计算出的所述目标开阀时间和燃料压力相对应的学习后闭阀延迟时间进行计算，根据所述目标开阀时间、所述开阀延迟时间和所述学习后闭阀延迟时间来计算目标驱动时间，从所述目标驱动时间中减去所述校正时间，从而计算出校正后目标驱动时间。
10.如权利要求6所述的喷射器的控制装置，其特征在于，
所述微型计算机对目标喷射量进行计算，对与所述目标喷射量相对应的目标开阀时间进行计算，对与所述目标开阀时间相对应的所述喷射器的阀体的开阀延迟时间进行计算，对与计算出的所述目标开阀时间和燃料压力相对应的学习后闭阀延迟时间进行计算，根据所述目标开阀时间、所述开阀延迟时间和所述学习后闭阀延迟时间来计算目标驱动时间，从所述目标驱动时间中减去所述校正时间，从而计算出校正后目标驱动时间。
11.如权利要求7所述的喷射器的控制装置，其特征在于，
所述微型计算机对目标喷射量进行计算，对与所述目标喷射量相对应的目标开阀时间进行计算，对与所述目标开阀时间相对应的所述喷射器的阀体的开阀延迟时间进行计算，对与计算出的所述目标开阀时间和燃料压力相对应的学习后闭阀延迟时间进行计算，根据所述目标开阀时间、所述开阀延迟时间和所述学习后闭阀延迟时间来计算目标驱动时间，从所述目标驱动时间中减去所述校正时间，从而计算出校正后目标驱动时间。
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