CN109328262B - 燃料喷射控制装置 - Google Patents

Abstract

燃料喷射控制装置具备检测部(56)、修正值计算部(S12、S13)、通电时间计算部(S15)。在实施部分抬升喷射的情况下，检测部检测伴随着向电磁线圈的通电开始而电磁线圈中流动的电流上升的速度即电流上升速度，所述部分抬升喷射指的是，阀体开始开阀动作后，在达到最大开阀位置之前开始闭阀动作。修正值计算部基于检测出的电流上升速度，计算对于请求喷射量的修正值。通电时间计算部基于通过修正值修正后的请求喷射量，计算实施部分抬升喷射时的向电磁线圈的通电时间。

Description

燃料喷射控制装置

相关申请的交叉引用

本申请基于2016年5月6日提交的日本专利申请2016-93320号，在此援引其记载内容。

技术领域

本发明涉及对从燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量进行控制的燃料喷射控制装置。

背景技术

专利文献1中公开了利用通过向电磁线圈通电而产生的电磁力使阀体进行开阀动作而喷射燃料的燃料喷射阀。此外，还公开了如下的燃料喷射控制装置，通过控制对电磁线圈的通电时间，来控制阀体的开阀时间，从而控制以阀体的1次开阀喷射的喷射量。上述通电时间被设定为与请求的喷射量(请求喷射量)对应的时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-96720号公报

发明内容

在此，近年来，研究了在从阀体开始开阀动作到达到最大开阀位置之前开始闭阀动作的所谓部分抬升喷射(参照专利文献1)。在部分抬升喷射中，通电时间极短，所以无效喷射期间占据了通电时间的较大比例，该无效喷射期间指的是通电开始紧之后的期间，且无论是否通电、电磁力都较小，因此无法开始开阀动作而不喷射。因此，在部分抬升喷射中，即使无效喷射期间稍稍不同，喷射量就会很大地不同。

但是，如果电磁线圈的温度变化，则电磁线圈的电阻变化，所以在通电开始紧之后在电磁线圈中流动的电流(线圈电流)的上升速度变化。其结果，无效喷射期间变化，请求喷射量和通电时间的对应关系(即喷射特性)变化，无法高精度地控制部分抬升喷射中的燃料喷射量。

本发明的目的在于，提供一种能够高精度地控制部分抬升喷射中的燃料喷射量的燃料喷射控制装置。

本发明的一个方式的燃料喷射控制装置，应用于燃料喷射阀(10)，该燃料喷射阀(10)具备：阀体(12)，使喷射燃料的喷孔(17a)开闭；以及电促动器(EA)，具有电磁线圈(13)及可动芯(15)并使阀体进行开阀动作，该可动芯(15)被通过向电磁线圈通电而产生的电磁力吸引并移动，该燃料喷射控制装置中，通过控制向电磁线圈的通电时间，来控制阀体的开阀时间，从而控制阀体的1次开阀所喷射的喷射量，该燃料喷射控制装置具备：检测部(56)，在实施部分抬升喷射的情况下，检测伴随着向电磁线圈的通电开始而电磁线圈中流动的电流上升的速度、即电流上升速度，部分抬升喷射指的是，阀体开始开阀动作后，在达到最大开阀位置之前开始闭阀动作；修正值计算部(S12、S13)，基于由检测部检测的电流上升速度，计算对于被请求的喷射量即请求喷射量的修正值；以及通电时间计算部(S15)，基于通过修正值修正后的请求喷射量，计算实施部分抬升喷射时的向电磁线圈的通电时间。

在此，与温度对应的喷射特性的变化，与电磁线圈中流动规定电流随着向电磁线圈的通电开始而上升的速度具有较高的相关性。本发明是鉴于这一点而做出的，在实施部分抬升喷射的情况下，检测在电磁线圈中流动的电流上升的速度，基于检测到的电流上升速度来计算对于请求喷射量的修正值，通过该修正值来对请求喷射量进行修正。因此，在实施部分抬升喷射时，能够以适合于随着温度而变化的喷射特性的通电时间来控制电磁线圈，所以能够高精度地控制部分抬升喷射中的燃料喷射量。

附图说明

本发明的上述目的及其他目的、特征及优点，通过参照附图进行的下述的详细说明而更加明确。

图1是表示第1实施方式的燃料喷射系统的图。

图2是表示燃料喷射阀的截面图。

图3是表示通电时间和喷射量的关系的图表。

图4是表示阀体的举动的图表。

图5是表示电压和差分的关系的图表。

图6是用于说明检测范围的图表。

图7是表示喷射控制处理的流程图。

图8是表示部分喷射中的线圈电流和喷射率的时间变化的图，是表示电阻因高温而较大地变化所导致的喷射量下降的一例的图。

图9是表示部分喷射中的线圈电流和喷射率的时间变化的图，是表示电阻因高温而较大地变化所导致的喷射量增加的一例的图。

图10是表示与温度相应的喷射特性的变化的图。

具体实施方式

以下参照附图说明多个实施方式。在各实施方式中，对于与已经说明的事项对应的部分，有时附加同一参照符号并省略重复说明。在各实施方式中，仅说明构造的一部分的情况下，对于构造的其他部分，参照并应用已经说明的其他实施方式。

(第1实施方式)

参照图1～图10说明本发明的第1实施方式。图1所示的燃料喷射系统100包括多个燃料喷射阀10及燃料喷射控制装置20。燃料喷射控制装置20对多个燃料喷射阀10的开闭进行控制，从而控制向内燃机E的燃烧室2的燃料喷射。燃料喷射阀10在点火式的内燃机E、例如汽油发动机中搭载多个，向内燃机E的多个燃烧室2分别直接喷射燃料。在形成燃烧室2的气缸头3形成有与气缸的轴线C同轴的贯通的安装孔4。燃料喷射阀10以前端向燃烧室2露出的方式插入到安装孔4中并固定。

向燃料喷射阀10供给的燃料贮存在未图示的燃料箱中。燃料箱内的燃料被低压泵41汲起，通过高压泵40提高燃压并被送往运输管30。运输管30内的高压燃料被分配供给至各气缸的燃料喷射阀10。在气缸头3中，在面向燃烧室2的位置安装有火花塞6。此外，火花塞6配置在燃料喷射阀10的前端的附近。

接下来，使用图2说明燃料喷射阀10的构造。如图2所示，燃料喷射阀10包含：阀身11、阀体12、电磁线圈13、固定芯14、可动芯15、以及外壳16。阀身11由磁性材料形成。在阀身11的内部形成有燃料通路11a。

此外，在阀身11的内部收容着阀体12。阀体12由金属材料作为整体形成为圆柱状。阀体12在阀身11的内部能够在轴方向上往复位移。阀身11具有喷孔体17，该喷孔体17在前端部形成有供阀体12落座的阀座17b、以及喷射燃料的喷孔17a。喷孔17a从阀身11的内侧朝向外侧以放射状设置多个。高压的燃料经由喷孔17a喷射到燃烧室2内。

阀体12的主体部为圆柱形状。阀体12的前端部是从主体部的喷孔17a侧前端朝向喷孔17a延伸的圆锥形状。阀体12之中的落座到阀座17b的部分是座面12a。座面12a形成于阀体12的前端部。

使阀体12进行闭阀动作以使座面12a落座到阀座17b时，燃料通路11a关闭而停止从喷孔17a的燃料喷射。使阀体12进行开阀动作以使座面12a从阀座17b分离时，燃料通路11a开放而从喷孔17a喷射燃料。

电磁线圈13对可动芯15施加开阀方向的磁吸引力。电磁线圈13卷绕在树脂制的线轴13a上而构成，被线轴13a和树脂材料13b密封。即，由电磁线圈13、线轴13a及树脂材料13b构成圆筒形状的线圈体。固定芯14由磁性材料形成为圆筒形状，固定于阀身11。在固定芯14的圆筒内部形成有燃料通路14a。

进而，将电磁线圈13密封的树脂材料13b的外周面被外壳16覆盖。外壳16由金属制的磁性材料形成为圆筒形状。在外壳16的开口端部安装有由金属制的磁性材料形成的盖部材18。由此，线圈体被阀身11、外壳16及盖部材18围绕。

可动芯15以能够在阀体12的驱动方向上相对位移的方式保持于阀体12。可动芯15由金属制的磁性材料形成为圆盘形状，插入到阀身11的内周面。阀身11、阀体12、线圈体、固定芯14、可动芯15及外壳16以各自的中心线一致的方式配置。并且，可动芯15相对于固定芯14配置在喷孔17a的一侧，在未向电磁线圈13通电时，以相对于固定芯14具有规定的间隔的方式与固定芯14对置配置。

如前述那样，包围线圈体的阀身11、外壳16、盖部材18及固定芯14由磁性材料形成，所以形成磁路，该磁路是通过向电磁线圈13的通电而产生的磁束的通路。固定芯14、可动芯15及电磁线圈13等零件相当于使阀体12进行开阀动作的电促动器EA。

如图1所示，阀身11之中的比外壳16更位于喷孔17a侧的部分的外周面与安装孔4的下方侧内周面4b接触。此外，外壳16的外周面在与安装孔4的上方侧内周面4a之间形成间隙。

通过在可动芯15形成贯通孔15a，并且在该贯通孔15a中插入配置阀体12，阀体12相对于可动芯15滑动而可相对移动地组装。在阀体12的图2的上方侧、即喷孔侧的相反侧的端部，形成有从主体部扩径的卡止部12d。可动芯15被固定芯14吸引而向上方侧移动时，在卡止部12d被可动芯15卡止的状态下移动，所以伴随着可动芯15向上方的移动，阀体12也移动。即使是可动芯15与固定芯14接触的状态，阀体12也能够相对于可动芯15相对移动而抬升。

在阀体12的喷孔侧的相反侧配置有主弹簧SP1，在可动芯15的喷孔17a侧配置有副弹簧SP2。主弹簧SP1的弹性力作为来自调整管101的反力而在图2的下方侧即闭阀方向上被施加给阀体12。副弹簧SP2的弹性力作为来自阀身11的凹部11b的反力而在吸引方向上被施加给可动芯15。

总之，阀体12被夹在主弹簧SP1和阀座17b之间，可动芯15被夹在副弹簧SP2和卡止部12d之间。并且，副弹簧SP2的弹性力经由可动芯15传递到卡止部12d，在开阀方向上被施加给阀体12。因此，可以说从主弹性力减去副弹性力而得到的弹性力在闭阀方向上被施加给阀体12。

在此，燃料通路11a内的燃料的压力施加到阀体12的表面整体，但是向闭阀侧按压阀体12的力比向开阀侧按压阀体12的力更大。由此，通过燃压，阀体12被推向闭阀方向。阀体12之中的比座面12a更靠下游侧部分的面，在闭阀时不承受燃压。并且，随着开阀，流入前端部的燃料的压力逐渐上升，将前端部按向开阀侧的力增大。因此，随着开阀，前端部附近的燃压上升，其结果，燃压闭阀力下降。通过以上的理由，燃压闭阀力的大小在闭阀时最大，随着阀体12的开阀移动量变大而逐渐变小。

接下来，说明向电磁线圈13通电所引起的举动。如果向电磁线圈13通电而在固定芯14中产生电磁吸引力，则通过该电磁吸引力，可动芯15被拉向固定芯14。电磁吸引力也称作电磁力。其结果，与可动芯15连结的阀体12抵抗主弹簧SP1的弹性力及燃压闭阀力而进行开阀动作。另一方面，如果向电磁线圈13的通电停止，则通过主弹簧SP1的弹性力，阀体12与可动芯15一起进行闭阀动作。

接下来说明燃料喷射控制装置20的构造。燃料喷射控制装置20通过电子控制装置(简称ECU)来实现。燃料喷射控制装置20包含：控制电路21、升压电路22、电压检测部23、电流检测部24及开关部25。控制电路21也称作微计算机。燃料喷射控制装置20取得来自各种传感器的信息。例如，向燃料喷射阀10的供给燃压如图1所示，通过安装于运输管30的燃压传感器31来检测，并将检测结果发送给燃料喷射控制装置20。燃料喷射控制装置20基于燃压传感器31的检测结果来控制高压泵40的驱动。

控制电路21具有中央运算装置、非易失性存储器(ROM)及易失性存储器(RAM)等而构成，基于内燃机E的负荷及内燃机旋转速度，计算燃料的请求喷射量及请求喷射开始时期。ROM及RAM等存储介质是非暂时性地保存可由计算机读取的程序及数据的非迁移性实体存储介质。控制电路21作为喷射控制部起作用，将表示通电时间Ti和喷射量Q的关系的喷射特性预先实验并存储在ROM中，按照该喷射特性来控制向电磁线圈13的通电时间Ti，从而控制喷射量Q。控制电路21输出用于指示向电磁线圈13的通电的脉冲信号、即喷射指令脉冲，通过该脉冲信号的脉冲开通期间(脉冲宽度)，控制向电磁线圈13的通电时间。

电压检测部23及电流检测部24检测电磁线圈13被施加的电压及电流，并将检测结果输出到控制电路21。电压检测部23检测电磁线圈13的负端子电压。如果将向电磁线圈13供给的电流切断，则在电磁线圈13中产生反驰(fly back)电压。进而，在电磁线圈13产生中因切断电流而阀体12及可动芯15向闭阀方向位移所导致的感应电动势。因此，伴随着向电磁线圈13的断电，在电磁线圈13中产生感应电动势所引起的电压重叠到反驰电压的值的电压。由此，可以说电压检测部23检测将供给至电磁线圈13的电流切断而阀体12及可动芯15向闭阀方向位移所导致的感应电动势的变化，来作为电压值。进而，电压检测部23检测阀座17b和阀体12接触后可动芯15相对于阀体12相对位移所导致的感应电动势的变化，来作为电压值。闭阀检测部54使用检测的电压来检测阀体12闭阀的闭阀定时。闭阀检测部54对于每个气缸的燃料喷射阀10实施闭阀定时的检测。

控制电路21具有：充电控制部51、放电控制部52、电流控制部53、闭阀检测部54、喷射量推测部55、以及电流斜率检测部56。升压电路22及开关部25基于从控制电路21输出的喷射指令信号来工作。喷射指令信号是用于指示燃料喷射阀10向电磁线圈13的通电状态的信号，使用请求喷射量及请求喷射开始时期来设定。在本实施方式中，电流斜率检测部56相当于检测部。

升压电路22将升压后的升压(boost)电压施加到电磁线圈13。升压电路22具备：升压线圈、电容器及开关元件，从电池102的电池端子施加的电池电压被升压线圈升压，并蓄电到电容器。像这样升压并蓄电的电力的电压相当于升压电压。

放电控制部52使规定的开关元件接通而升压电路22放电时，向燃料喷射阀10的电磁线圈13施加升压电压。放电控制部52在停止向电磁线圈13的电压施加的情况下，使升压电路22的规定的开关元件断开。

电流控制部53使用电流检测部24的检测结果来控制开关部25的接通断开，从而控制电磁线圈13中流动的电流。开关部25在成为接通状态时将电池电压或者来自升压电路22的升压电压施加到电磁线圈13，在成为断开状态时停止施加。电流控制部53例如在由喷射指令信号指示的电压施加开始时期，将开关部25接通并施加升压电压，从而开始通电。这样，伴随着通电开始，线圈电流上升。基于电流检测部24的检测结果而检测到线圈电流检测值达到目标值Ith(参照图8、图9)时，电流控制部53使基于升压电压的通电结束。总之，通过第一次通电所实现的升压电压施加，使线圈电流上升到目标值Ith。此外，电流控制部53在施加升压电压后，对基于电池电压的通电进行控制，以将线圈电流维持在被设定为比目标值Ith低的值的值。

如图3所示，表示喷射指令脉冲宽度和喷射量的关系的喷射特性映射图，被划分为喷射指令脉冲宽度比较长的全抬升区域和喷射指令脉冲宽度比较短的部分抬升区域。在全抬升区域，阀体12进行开阀动作，直到阀体12的抬升量到达全抬升位置、即可动芯15到达与固定芯14触碰的位置，从该触碰的位置开始闭阀动作。但是，在部分抬升区域，阀体12进行开阀动作，直到阀体12的抬升量未到达全抬升位置的部分抬升状态、即可动芯15触碰固定芯14之前的位置，从部分抬升位置开始闭阀动作。

燃料喷射控制装置20在全抬升区域执行全抬升喷射，在该全抬升喷射中，通过使阀体12的抬升量到达全抬升位置的喷射指令脉冲来对燃料喷射阀10进行开阀驱动。此外，燃料喷射控制装置20在部分抬升区域执行部分抬升喷射，在该部分抬升喷射中，通过使阀体12的抬升量成为未到达全抬升位置的部分抬升状态的喷射指令脉冲来对燃料喷射阀10进行开阀驱动。

接下来使用图4说明闭阀检测部54的检测方式。在图4上方的图表中，示出向电磁线圈13的通电从接通到断开之后的电磁线圈13的负端子电压的波形，将断开通电时的反驰电压的波形扩大示出。反驰电压是负的值，所以在图4中上下反转地示出。换言之，在图4中示出将电压的正负反转的波形。

闭阀检测部54检测实施了部分抬升喷射的情况下的、与实际喷射的喷射量(实际喷射量)存在相关性的物理量。闭阀检测部54具有通过定时检测方式来检测闭阀定时的定时检测部54a、通过电动势量检测方式检测闭阀定时的电动势量检测部54b、以及选择切换某一种检测方式的选择切换部54c。闭阀检测部54不能利用两种检测方式同时检测闭阀定时，使用某一种检测方式来检测阀体12闭阀的闭阀定时。

首先说明电动势量检测方式。

大体来说，电动势量检测方式是将感应电动势的积分值到达规定量的定时(积分定时)作为与实际喷射量存在相关性的物理量来检测的方式。实际上阀体12落座到阀座17b而闭阀的定时(实际闭阀定时)和积分定时的相关性较高。并且，实际上阀体12从阀座17b离开而开阀的定时(实际开阀定时)与通电开始定时的相关性较高，所以能够看作已知的定时。因此，只要检测与实际闭阀定时相关性较高的积分定时，就能够推测实际喷射的期间(实际喷射期间)，并且能够推测实际喷射量。即，可以说积分定时是与实际喷射量存在相关性的物理量。

在此，如图4所示，在喷射指令脉冲截止的时刻t1后，由于感应电动势而负端子电压变化。比较检测到的电压波形(参照符号L1)和假设未产生感应电动势的情况下的电压波形(参照符号L2)，可知检测到的电压波形中，电压增加了图4的斜线所示的感应电动势的量。感应电动势在从开始闭阀动作到结束闭阀为止的期间在可动芯15穿过磁场时产生。

根据阀体12的闭阀定时不同，阀体12的变化速度及可动芯15的变化速度较大地变化，负端子电压的变化特性变化，所以在闭阀定时附近，负端子电压的变化特性变化。即，电压波形是在闭阀定时出现拐点(电压拐点)的形状。并且，出现电压拐点的定时和积分定时的相关性很高。

着眼于这样的特性，电动势量检测部54b如下那样检测电压拐点时间，作为与闭阀定时的相关性高的积分定时相关联的信息。电动势量检测部54b在部分抬升喷射的喷射指令脉冲截止后，计算通过第1低通滤波器对燃料喷射阀10的负端子电压Vm进行滤波处理后的第1滤波电压Vsm1。第1低通滤波器中，将比噪音成分的频率低的第1频率作为截止频率。进而，闭阀检测部54计算通过第2低通滤波器对燃料喷射阀10的负端子电压Vm进行滤波处理后的第2滤波电压Vsm2，该第2低通滤波器中，将比第1频率低的第2频率作为截止频率。由此，能够计算从负端子电压Vm除去了噪音成分的第1滤波电压Vsm1和电压拐点检测用的第2滤波电压Vsm2。

进而，电动势量检测部54b计算第1滤波电压Vsm1和第2滤波电压Vsm2的差分Vdiff(＝Vsm1－Vsm2)。进而，闭阀检测部54计算从规定的基准定时到差分Vdiff成为拐点的定时为止的时间，作为电压拐点时间Tdiff。这时，如图5所示，将差分Vdiff超过规定的阈值Vt的定时作为差分Vdiff成为拐点的定时，计算电压拐点时间Tdiff。即，计算从规定的基准定时到差分Vdiff超过规定的阈值Vt的定时为止的时间，作为电压拐点时间Tdiff。差分Vdiff相当于感应电动势的积分值，阈值Vt相当于规定的基准量。差分Vdiff达到阈值Vt的定时相当于积分定时。在本实施方式中，基准定时作为产生差分的时刻t2而计算电压拐点时间Tdiff。阈值Vt是固定值，或者根据燃压和燃温等而由控制电路21计算出的值。

在燃料喷射阀10的部分抬升区域，由于燃料喷射阀10的抬升量的偏差而喷射量变动，闭阀定时随之变动，所以在燃料喷射阀10的喷射量和闭阀定时之间存在相关关系。进而，电压拐点时间Tdiff随着燃料喷射阀10的闭阀定时而变化，所以在电压拐点时间Tdiff和喷射量之间存在相关关系。着眼于这样的关系，燃料喷射控制装置20基于电压拐点时间Tdiff对部分抬升喷射的喷射指令脉冲进行修正。

接下来说明定时检测方式。

大体来说，电动势量检测方式是将感应电动势的积分值达到规定量的定时(积分定时)作为与实际喷射量存在相关性的物理量来检测的方式。定时检测部54a检测感应电动势的每单位时间的增加量开始减少的定时，作为闭阀定时。

阀体12从开阀状态开始进行闭阀动作，在与阀座17b接触的瞬间，可动芯15从阀体12离开，所以在接触到阀座17b的瞬间，可动芯15的加速度变化。在定时检测方式中，将可动芯15的加速度的变化作为电磁线圈13中产生的感应电动势的变化来检测，从而检测闭阀定时。可动芯15的加速度的变化能够通过电压检测部23检测到的电压的2阶微分值来检测。

具体地说，如图4所示，在时刻t1，向电磁线圈13的通电停止后，与阀体12相连动地，可动芯15从向上方位移切换为向下方位移。并且，在阀体12闭阀后，可动芯15从阀体12分离后，到此为止经由阀体12施加给可动芯15的闭阀方向的力、即主弹簧SP1的载荷和燃料压力的力消失。因此，对于可动芯15，副弹簧SP2的载荷作为开阀方向的力起作用。阀体12到达闭阀位置而作用于可动芯15的力的朝向从闭阀方向变化为开阀方向后，到此为止平缓增加的感应电动势的增加减少，在闭阀的时刻t3，电压的2阶微分值转为减少。通过由定时检测部54a检测该负端子电压的2阶微分值成为最大值的定时，能够高精度地检测阀体12的闭阀定时。

与电动势量检测方式同样，在从断电到闭阀定时为止的闭阀时间和喷射量之间存在相关关系。着眼于这样的关系，燃料喷射控制装置20基于闭阀时间来对部分抬升喷射的喷射指令脉冲进行修正。

如图6所示，根据请求喷射量不同，喷射时间不同。并且，在部分抬升区域，电动势量检测方式的检测范围和定时检测方式的检测范围W不同。具体地说，在部分抬升区域，定时检测方式的检测范围W是请求喷射量比基准比例大的一侧。电动势量检测方式是从最小喷射量τmin到最大喷射量τmax附近的值。因此，电动势量检测方式的检测范围包含定时检测方式的检测范围W，比定时检测方式的检测范围W大。但是，闭阀定时的检测精度比定时检测方式好。总之，本发明人们发现，电动势量检测方式与定时检测方式相比，检测范围更大，定时检测方式与电动势量检测方式相比，检测精度更高。基于该见解，选择切换部54c选择切换到哪个检测方式。

喷射量推测部55基于闭阀检测部54的检测结果来推测实际喷射量。例如，在定时检测方式的情况下，基于定时检测部54a的检测结果、即负端子电压的2阶微分值成为最大值的定时，喷射量推测部55推测实际喷射量。具体地说，预先作为定时检测映射图存储2阶微分值成为最大值的定时、通电时间及供给燃压和实际喷射量的关系。然后，喷射量推测部55基于定时检测部54a的检测值、由燃压传感器31检测的供给燃压及通电时间，参照定时检测映射图来推测实际喷射量。

此外，例如在电动势量检测方式的情况下，基于电动势量检测部54b的检测结果、即电压拐点时间，喷射量推测部55推测实际喷射量。具体地说，预先作为电动势量检测映射图存储电压拐点时间、通电时间及供给燃压和实际喷射量的关系。然后，喷射量推测部55基于电动势量检测部54b的检测值、由燃压传感器31检测的供给燃压及通电时间，参照电动势量检测映射图来推测实际喷射量。

控制电路21所具有的传感器执行以下说明的学习处理。在该学习处理中，取得在图7的S11中使用的学习值、即实际喷射修正值，该实际喷射修正值是用于对请求喷射量进行修正的修正值。具体地说，根据基于闭阀检测部54的检测结果推测的实际喷射量和与该实际喷射所涉及的指令通电时间对应的喷射量即修正后的请求喷射量的偏差量，计算并学习对于请求喷射量的实际喷射修正值。在本实施方式中，将请求喷射量相对于实际喷射量的比例作为实际喷射修正值。因此，实际喷射量比请求喷射量多的情况下，实际喷射修正值成为低于1的值，以减少下次的请求喷射量，实际喷射量比请求喷射量少的情况下，实际喷射修正值成为大于1的值，以增加下次的请求喷射量。

另外，根据图6所示的前述的见解，选择切换部54c在请求喷射量为基准量以上的情况下切换为定时检测方式，不是基准量以上的情况下切换为电动势量检测方式。由此，在请求喷射量为基准量以上的情况下，基于通过定时检测部54a的检测结果推测出的实际喷射量进行上述学习，不是基准量以上的情况下，基于通过电动势量检测部54b的检测结果推测出的实际喷射量进行上述学习。

电流斜率检测部56检测伴随着向电磁线圈13的通电开始而电磁线圈13中流动的电流上升的速度。该电流上升速度相当于图8及图9的上段所示的电流波形的符号ΔI所示的电流波形的斜率。具体地说，电流斜率检测部56检测从开始向电磁线圈13的通电到达到规定值为止的所需时间，将该所需时间看作电流上升速度。上述规定值是电流控制部53使用的前述的目标值Ith。即，电流斜率检测部56检测从喷射指令脉冲的开通定时到由电流检测部24检测到线圈电流达到目标值Ith为止的所需时间。

图7是表示控制电路21所具有的传感器以规定周期反复执行控制电路21所具有的存储器中存储的程序的步骤的流程图。在图7所示的喷射控制的处理中，首先在S10中基于内燃机E的负荷及内燃机旋转速度计算请求喷射量。在S11中，使用在前述的学习处理中得到的学习值，设定对于S10中计算出的请求喷射量的实际喷射修正值。在本实施方式中，将与请求喷射量相乘的系数值作为实际喷射修正值，将实际喷射修正值和请求喷射量相乘而进行修正，但是也可以将实际喷射量和请求喷射量的偏差量作为实际喷射修正值，将实际喷射修正值对于请求喷射量进行加减运算而修正。

在S12中，基于由电流斜率检测部56检测的电流上升速度，设定温度特性用的修正系数(温度特性用修正系数)。例如，将电流上升速度和温度特性用修正系数的关系预先做成映射图并存储，参照该修正系数映射图，基于电流上升速度来设定温度特性用修正系数。另外，除了电流上升速度之外，也可以还与向燃料喷射阀10的供给燃压建立关联而制作修正系数映射图，基于电流上升速度及供给燃压，参照修正系数映射图来设定温度特性用修正系数。

在S13中，基于由电流斜率检测部56检测的电流上升速度，设定温度特性用的偏移修正量。例如，将电流上升速度和温度特性用偏移修正量的关系预先做成映射图化并存储，参照该偏移修正量映射图，基于该电流上升速度来设定温度特性用偏移修正量。另外，除了电流上升速度之外，也可以还与供给燃压建立关联并制作偏移修正量映射图，基于电流上升速度及供给燃压，参照偏移修正量映射图来设定温度特性用偏移修正量。

在S14中，利用S11、S12、S13中设定的实际喷射修正值、温度特性用修正系数及温度特性用偏移修正量，对S10中算出的请求喷射量进行修正。具体地说，通过将实际喷射修正值及温度特性用修正系数与请求喷射量相乘，对温度特性用偏移修正量加上请求喷射量而进行修正。

在此，表示通电时间和喷射量的关系的喷射特性映射图预先存储在控制电路21中。然后，在S15中，参照该喷射特性映射图，计算与S14中计算出的修正后的请求喷射量对应的通电时间。喷射特性映射图根据由燃压传感器31检测的供给燃压而存储多个，参照与实时的供给燃压相应的喷射特性映射图来计算通电时间。在S16中，基于S15中计算出的通电时间，向电磁线圈13通电。具体地说，将喷射指令脉冲的脉冲宽度设定为计算出的通电时间的长度。

另外，执行S12、S13的处理时的控制电路21相当于基于电流上升速度来计算对于请求喷射量的修正值的修正值计算部。特别是，S13的处理时的控制电路21相当于将偏移修正量作为修正值来计算的偏移修正量计算部，S12的处理时的控制电路21相当于将修正系数作为修正值来计算的修正系数计算部。此外，执行S15的处理时的控制电路21相当于计算与请求喷射量对应的向电磁线圈13的通电时间的通电时间计算部。

接下来，使用图8、图9及图10来说明通过温度特性用偏移修正量及温度特性用修正系数来进行修正的技术意义。

通电开始紧之后的线圈电流的上升速度，根据电磁线圈13的温度而不同。其结果，如前述那样，喷射特性变化。图8及图9中的实线表示常温时的电流波形及喷射率波形，虚线表示高温时的电流波形及喷射率波形。喷射率指的是每单位时间内从喷孔17a喷射的量。并且，将喷射率积分的值、也就是由喷射率波形和横轴围出的面积表示1次开阀的喷射量。

在图8所示的例子中，高温时与常温时相比，喷射量减少。这是因为，在高温时，电流波形的斜率ΔI变小，导致吸引力上升到开始开阀动作的值需要时间，所以开阀开始时期滞后。另一方面，在图9所示的例子中，与图8的情况相比，通电时间Ti稍长。并且，在图9的例子中，高温时与常温时相比，喷射量增加。这是因为，在高温时，电流波形的斜率ΔI变小，导致涡电流产生所导致的能量损失变少，阀体12的开阀速度变快。因此，在高温时虽然开阀开始时期滞后，但是开阀速度快，所以如果通电时间Ti长到了规定以上，与低温时相比，喷射率波形的面积变大，喷射量增加。

总之，在高温时，开阀开始时期变晚，从通电开始到开阀动作开始为止的无效喷射期间变长，另一方面，在高温时，向电磁线圈13供给的电能损失变少。因此，如图10所示，如果通电时间Ti长到了规定以上，则单点划线或虚线所示的高温时与实线所示的常温时相比，喷射量变多。但是，如果通电时间Ti低于规定，则单点划线或虚线所示的高温时与实线所示的常温时相比，喷射量变少。另外，图10是将供给燃压设为20MPa的情况的例子，电磁线圈13的电阻，在虚线的情况下与实线相比高了0.25Ω，单点划线的情况与实线相比高了0.75Ω。

在此，喷射特性线L包括第1区域A1和第2区域A2，在第1区域A1中，伴随着通电时间的增大，喷射特性线L的斜率逐渐增大而达到规定斜率，第2区域A2是通电时间比第1区域A1长的一侧的区域，喷射特性线L的斜率为一定的直线。例如，将常温时的喷射特性线L之中的第2区域A2中的斜率设为ΔQ，将高温时的喷射特性线La之中的第2区域A2中的斜率设为ΔQa。常温时的斜率ΔQ相对于高温时的斜率ΔQa的比率相当于温度特性用修正系数。如前述那样，越是高温，能量损失越少，因此如图10所示，常温时的斜率ΔQ与高温时的斜率ΔQa相比变小。即，越是高温，则温度特性用修正系数被设定为越小的值。

并且，第2区域中的喷射特性线的斜率和电流上升速度存在很高的相关性，所以能够预先通过实验取得第2区域中的喷射特性线的斜率和电流上升速度的关系，该喷射特性线的斜率作为温度特性用修正系数使用。或者，对上述斜率加上规定的常数或者乘以规定的系数，作为温度特性用修正系数。因此，前述的修正系数映射图是基于上述实验结果制作的。

此外，第2区域A2中的喷射特性线是斜率一定的直线形状，将使该直线延长的假想直线Lv上的值之中的、喷射量为零的通电时间的值作为假想时间Tv。该假想时间Tv相当于前述的无效喷射期间。对常温时的假想时间Tv和高温时的假想时间Tva的时间差Ta乘以规定的系数而得到的值相当于温度特性用偏移修正量。如前述那样，越是高温，无效喷射期间越长，因此如图10所示，高温时的假想时间Tva与常温时的假想时间Tv相比更长。即，越是高温，温度特性用偏移修正量被设定为越大的值。

并且，作为无效喷射期间的假想时间Tva和电流上升速度之间的相关性很高，所以能够预先通过实验取得假想时间Tva和电流上升速度的关系，基于该假想时间Tva计算温度特性用偏移修正量。例如，将假想时间Tva相对于常温时的假想时间Tv的差分作为温度特性用偏移修正量使用。或者，对上述差分加上规定的常数或者乘以规定的系数，作为温度特性用偏移量。因此，前述的偏移修正量映射图是基于上述实验结果制作的。

总之，越是高温则能量损失越少的第1现象反映到温度特性用修正系数，越是高温则无效喷射期间越长的第2现象反映到温度特性用偏移修正量。关于第1现象，越是高温则喷射量越多，关于第2现象，越是高温则喷射量越少。像这样相反的2种现象分别区分为温度特性用偏移修正量及温度特性用修正系数，并作为修正值反映出来。

如以上说明，在本实施方式中，在实施部分抬升喷射的情况下，具备检测电流上升速度的电流斜率检测部56、基于S12、S13的修正值计算部、以及基于S15的通电时间计算部。修正值计算部基于检测到的电流上升速度，计算对于请求喷射量的修正值，通电时间计算部基于通过修正值修正后的请求喷射量，计算实施部分抬升喷射时的通电时间。然后，与温度相应的喷射特性的变化和电流上升速度的相关性较高，所以根据本实施方式，在实施部分抬升喷射时，能够以适合于随着温度而变化的喷射特性的通电时间来进行控制。由此，能够高精度地控制部分抬升喷射中的燃料喷射量。

进而，在本实施方式中，修正值计算部具有基于S13的偏移修正量计算部和基于S12的修正系数计算部。偏移修正量计算部基于电流上升速度，计算对请求喷射量进行加减运算而修正的偏移修正量。修正系数计算部基于电流上升速度，计算对请求喷射量相乘而修正的修正系数。由此，如使用图8～图10前述的那样，2种现象分别区分为温度特性用偏移修正量及温度特性用修正系数，并作为修正值反映出来。因此，能够更高精度地控制部分抬升喷射中的燃料喷射量。特别是，按照燃料喷射阀10的每个种类，喷射特性较大地不同，但即使是因机型的不同而喷射特性较大地不同，也能够同样地高精度控制，能够提高对于喷射特性的机型差异的、控制的鲁棒性。

进而，在本实施方式中，修正系数计算部基于从与电流上升速度的相关关系推测的、喷射特性线La的第2区域A2中的斜率ΔQa，计算温度特性用修正系数。因此，前述的越是高温则能量损失越少的第1现象的程度被反映到温度特性用修正系数，所以能够提高对于请求喷射量的修正的精度。

进而，在本实施方式中，将使喷射特性线L的第2区域A2中的直线延长的假想直线Lv上的值、且喷射量为零的通电时间的值作为假想时间Tv。并且，偏移修正量计算部基于从与电流上升速度的相关关系推测的假想时间Tv，计算温度特性用偏移修正量。因此，前述的越是高温则无效喷射期间越长的第2现象的程度被反映到温度特性用偏移修正量，所以能够提高对于请求喷射量的修正的精度。

进而，在本实施方式中，电流斜率检测部56通过检测从开始向电磁线圈13的通电到电磁线圈13中流动的电流达到规定值(例如目标值Ith)为止的所需时间，取得电流上升速度。由此，使用电流控制部53控制向电磁线圈13的通电状态时使用的信息、且线圈电流是否达到目标值Ith的信息，取得电流上升速度。由此，不用使用计算修正值的专用电路，就能够取得电流上升速度，能够简化燃料喷射控制装置的电路构成。

在此，如前述那样，定时检测方式及感应电动势检测方式各有优劣。因此，希望同时利用两个检测方式来检测闭阀定时。但是，为了能够同时实施两种检测方式，需要提高控制电路21的处理能力，燃料喷射控制装置20的安装规模可能会变大。鉴于这一点，本实施方式的闭阀检测部54具有：定时检测方式的定时检测部54a、感应电动势检测方式的电动势量检测部54b、选择切换两方式的某一个的选择切换部54c。因此，闭阀检测部54能够进行切换以发挥两方式的长处，与同时实施两种方式的构造相比，能够实现小型化。

(其他实施方式)

以上说明了本发明的优选实施方式，但是本发明不限于前述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够实施各种变形。前述的实施方式的构造只是例示，本发明的范围不限于这些记载的范围。本发明的范围由权利要求的范围决定，也包含权利要求的均等范围及范围内的全部变更。

在前述的第1实施方式中，电流斜率检测部56通过检测从开始向电磁线圈13的通电到线圈电流达到规定值为止的时间，取得电流上升速度。也可以取代该检测手法，通过检测从开始向电磁线圈13的通电到经过规定时间为止的电流上升量，取得电流上升速度。

在前述的第1实施方式中，基于电流上升速度分别计算温度特性用修正系数及温度特性用偏移修正量，利用温度特性用修正系数及温度特性用偏移修正量分别对请求喷射量进行修正。与此相对，也可以基于电流上升速度，计算乘法用的修正系数及加法用的修正量的某一个，利用计算出的修正系数或修正量来对请求喷射量进行修正。

在前述的第1实施方式中，燃料喷射阀10是与阀体12和可动芯15分体的构造，但是阀体12和可动芯15也可以一体地构成。如果是一体的，则可动芯15被吸引时，阀体12也和可动芯15一起向开阀方向位移而开阀。

在前述的第1实施方式中，燃料喷射阀10构成为，与可动芯15的移动开始同时地，阀体12也开始移动，但是不限于该构成。例如也可以即便开始可动芯15的移动，阀体12也不开始开阀，在可动芯15移动了规定量的时间点，可动芯15与阀体12卡合而开始开阀。

在前述的第1实施方式中，电压检测部23检测电磁线圈13的负端子电压，但是也可以检测正端子电压，还可以检测正端子和负端子的端子间电压。

在前述的第1实施方式中，闭阀检测部54作为与实际喷射量存在相关性的物理量，检测电磁线圈13的端子电压。并且，喷射量推测部55基于表示检测出的电压的变化的波形来推测闭阀定时，从而推测实际喷射量。与此相对，作为与实际喷射量存在相关性的物理量也可以检测供给燃压，并基于表示检测出的燃压的变化的波形来推测闭阀定时，从而推测实际喷射量。或者，也可以作为与实际喷射量存在相关性的物理量检测发动机转速，基于表示发动机转速的变化的波形来推测实际喷射量。

在前述的第1实施方式中，通过燃料喷射控制装置20实现的功能，可以通过与前述不同的硬件及软件、或者它们的组合来实现。控制装置例如可以与其他控制装置通信，由其他控制装置执行处理的一部分或全部。控制装置通过电路实现的情况下，可以通过包含多个逻辑电路的数字电路或者模拟电路来实现。

本发明基于实施例进行了说明，但是本发明不限于该实施例或构造。本发明也包含各种变形例及均等范围内的变形。此外，各种组合或方式、以及包含其中的仅一个要素或更多更少的其他组合和方式也包含在本发明的范畴和思想范围内。

Claims (4)

1.一种燃料喷射控制装置，应用于燃料喷射阀(10)，该燃料喷射阀(10)具备：

阀体(12)，使喷射燃料的喷孔(17a)开闭；以及

电促动器(EA)，具有电磁线圈(13)及可动芯(15)并使所述阀体进行开阀动作，该可动芯(15)被通过向所述电磁线圈通电而产生的电磁力吸引并移动，

该燃料喷射控制装置中，通过控制向所述电磁线圈的通电时间，来控制所述阀体的开阀时间，从而控制所述阀体的1次开阀所喷射的喷射量，

该燃料喷射控制装置的特征在于，具备：

检测部(56)，在实施部分抬升喷射的情况下，检测伴随着向所述电磁线圈的通电开始而所述电磁线圈中流动的电流上升的速度即电流上升速度，所述部分抬升喷射指的是，所述阀体开始开阀动作后，在达到最大开阀位置之前开始闭阀动作；

修正值计算部(S12、S13)，基于由所述检测部检测的电流上升速度，计算对于被请求的所述喷射量即请求喷射量的修正值；以及

通电时间计算部(S15)，基于通过所述修正值修正后的所述请求喷射量，计算实施所述部分抬升喷射时的向所述电磁线圈的所述通电时间，

所述修正值计算部具有：

偏移修正量计算部(S13)，基于所述电流上升速度，计算对所述请求喷射量进行加减运算而修正的偏移修正量；以及

修正系数计算部(S12)，基于所述电流上升速度，计算对所述请求喷射量相乘而修正的修正系数，

所述检测部(56)在所述电磁线圈(13)的温度高的情况下检测出值较小的电流上升速度，

所述电磁线圈(13)的温度越高，所述修正系数计算部(S12)将所述修正系数设定为越小的值，

所述电磁线圈(13)的温度越高，所述偏移修正量计算部(S13)将所述偏移修正量设定为越大的值。

2.如权利要求1所述的燃料喷射控制装置，

所述部分抬升喷射中的表示所述通电时间和所述喷射量的关系的喷射特性线包括第1区域和第2区域，在所述第1区域中，伴随着所述通电时间的增大，喷射特性线的斜率逐渐增大而达到规定斜率，所述第2区域是所述通电时间比所述第1区域长的一侧的区域，并且所述喷射特性线的斜率为一定的直线，

所述修正系数计算部基于从与所述电流上升速度的相关关系推测出的所述第2区域中的所述喷射特性线的斜率，计算所述修正系数。

3.如权利要求1或2所述的燃料喷射控制装置，

所述部分抬升喷射中的表示所述通电时间和所述喷射量的关系的喷射特性线包括第1区域和第2区域，在所述第1区域中，伴随着所述通电时间的增大，喷射特性线的斜率逐渐增大而达到规定斜率，所述第2区域是所述通电时间比所述第1区域长的一侧的区域，并且所述喷射特性线的斜率成为一定的直线，

将如下的值作为假想时间，该值是使所述直线延长的假想直线上的值，并且是所述喷射量为零的所述通电时间的值，

所述偏移修正量计算部基于从与所述电流上升速度的相关关系推测的所述假想时间，计算所述偏移修正量。

4.如权利要求1或2所述的燃料喷射控制装置，

所述检测部检测从开始向所述电磁线圈通电到所述电磁线圈中流动的电流达到规定值为止的所需时间，从而取得所述电流上升速度。

Images