CN109328265B - 燃料喷射控制装置 - Google Patents

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Abstract

燃料喷射控制装置包括校正部(21)，该校正部(21)计算使用通过定时检测方式检测出的闭阀定时对通过电动势量检测方式检测的闭阀定时进行校正的校正系数，估计部(21)在由选择部(21)选择了电动势检测方式、且通过电动势量检测方式检测出闭阀定时的情况下，利用使用校正系数校正后的闭阀定时来估计估计喷射量。

Description

燃料喷射控制装置
关联申请的相互参照
本申请基于2016年5月6日申请的日本专利申请号2016-93317号，在此引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及一种具备电磁驱动式的燃料喷射阀的燃料喷射控制装置。
背景技术
燃料喷射控制装置对内燃机所具备的电磁驱动式的燃料喷射阀中的喷射进行控制。具体地说，燃料喷射控制装置根据内燃机的运转状态计算要求喷射量，利用与该要求喷射量相当的脉冲宽度的喷射指令脉冲对线圈进行通电。由此，在线圈中产生磁吸引力，进行控制使得燃料喷射阀的阀芯进行开阀驱动来喷射与要求喷射量相应的量的燃料。
但是，将高压的燃料直接喷射到缸内的直喷式燃料喷射阀存在实际喷射量相对于喷射指令脉冲的脉冲宽度的变化特性的线性(直线性)在部分提升区域变差的趋势。部分提升区域是指，喷射指令脉冲宽度短而成为阀芯的提升量不到达全提升位置的部分提升状态的区域。在该部分提升区域中，存在阀芯的提升量的偏差变大而喷射量偏差变大的趋势。如果喷射量偏差变大，则有可能排气排放、驾驶性能变差。
在部分提升区域中，阀芯的提升量的偏差大，因此从开始闭阀之后起至完成闭阀为止的时间的偏差也大。但是，在部分提升区域中，如果能够检测阀芯闭阀的定时，则能够在燃料喷射控制装置中识别出来自燃料喷射控制装置的喷射指令脉冲与实际的阀行为之间的偏移。由此，基于偏移对喷射指令脉冲进行校正来能够控制喷射量。因此，公开了检测闭阀的定时的技术。
燃料喷射阀在喷射指令脉冲断开后由于阀芯的位移而在线圈中产生感应电动势。因而，由于产生的感应电动势而燃料喷射阀的端子电压发生变化，因此能够检测感应电动势。关于使用这样的在线圈中产生的感应电动势来检测闭阀的定时的方法，公开了两种方法。在专利文献1中，作为感应电动势量检测，检测因提升量差引起的在闭阀时产生的感应电动势量的差异。在专利文献2中，作为定时检测，使用端子电压来检测与阀芯着座后的可动芯的驱动变化相应的感应电动势的拐点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-96720号公报
专利文献2：国际公开第2013/191267号
发明内容
若将感应电动势量检测与定时检测进行比较，则就检测范围而言感应电动势量检测更大。在定时检测中，由于产生拐点而需要某种程度的提升量，因此在提升量小的情况下，无法通过定时检测来检测闭阀定时。
另外，若将感应电动势量检测与定时检测进行比较，则就检测精度而言定时检测更优。在感应电动势量检测中，电动势量容易受到干扰的影响，因此检测精度有可能下降。在定时检测中，由于检测拐点，因此检测精度优异。
这样将感应电动势量检测与定时检测比较起来有利有弊，因此期望通过两种检测方式来同时检测闭阀定时。但是，为了实施两种检测方式，需要提高处理能力，有可能控制装置的安装规模变得大型化。
本公开的目的在于提供一种能够抑制控制装置的大型化、并且兼顾检测精度和检测范围的燃料喷射控制装置。
基于本公开的一个方式的燃料喷射控制装置包括校正部，该校正部计算使用通过定时检测方式检测出的闭阀定时来对通过电动势量检测方式检测的闭阀定时进行校正的校正系数，估计部在由选择部选择了电动势量检测方式、且通过电动势量检测方式检测出闭阀定时的情况下，利用使用校正系数校正后的闭阀定时来计算估计喷射量。
按照这样的本公开，闭阀检测部能够实施电动势量检测方式和定时检测方式中的某一种方式。由此，能够使闭阀检测部与同时实施两种方式的结构相比小型化。定时检测方式其检测精度优于电动势量检测方式的检测精度，但是检测范围比电动势量检测方式的检测范围窄。因此，校正部计算使用通过定时检测方式检测出的闭阀定时对通过电动势量检测方式检测的闭阀定时进行校正的校正系数。由此，能够使用检测精度高的定时检测方式的闭阀定时来对通过电动势量检测方式检测的闭阀定时进行校正。因而，能够提高电动势量检测方式的检测精度。由此，即使对于无法通过定时检测方式检测的检测范围，也能够通过提高了精度的电动势量检测方式来检测闭阀定时。而且，估计部不仅使用通过电动势量检测方式检测出的闭阀定时，还使用通过校正系数校正后的闭阀定时来计算估计喷射量。由此，与通过电动势量检测方式检测出的闭阀定时相比，能够提高估计喷射量的精度。
附图说明
关于本公开的上述目的及其它目的、特征、优点会通过参照附图并下述的详细的描述而变得更明确。在图中：
图1是表示第一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是表示通电时间与喷射量的关系的曲线图。
图4是表示阀芯的行为的曲线图。
图5是表示电压与差分的关系的曲线图。
图6是表示选择处理的流程图。
图7是用于说明检测范围的曲线图。
图8是表示校正处理的流程图。
图9是表示电动势量检测方式的初始校正的流程图。
图10是表示电压拐点时间的初始校正的流程图。
具体实施方式
(第一实施方式)
使用图1～图10来说明本公开的第一实施方式。图1所示的燃料喷射系统100构成为包括多个燃料喷射阀10和燃料喷射控制装置20。燃料喷射控制装置20控制多个燃料喷射阀10的开闭，控制向内燃机E的燃烧室2的燃料喷射。多个燃料喷射阀10搭载于点火式的内燃机E、例如汽油发动机，对内燃机E的多个燃烧室2分别直接喷射燃料。在形成燃烧室2的气缸盖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以顶端暴露于燃烧室2的方式插入并固定于安装孔4。
向燃料喷射阀10供给的燃料被贮存在未图示的燃料罐中。燃料罐内的燃料被低压泵41汲上来，通过高压泵40被提高燃料压力之后被送至输送管30。输送管30内的高压燃料被分配并供给至各气缸的燃料喷射阀10。在气缸盖3中的面对燃烧室2的位置安装有火花塞6。另外，火花塞6配置于燃料喷射阀10的顶端的附近。
接着，使用图2来说明燃料喷射阀10的结构。如图2所示，燃料喷射阀10构成为包括阀体11、阀芯12、驱动线圈13、固定芯14、可动芯15以及壳体16。阀体11由磁性材料形成。在阀体11的内部形成有燃料通路11a。
另外，在阀体11的内部收容有阀芯12。阀芯12由金属材料形成为整体呈圆柱状。阀芯12能够在阀体11的内部沿轴向往复位移。阀体11构成为具有形成有阀座17b和喷射燃料的喷孔17a的喷孔体17，阀芯12落座于阀座17b的顶端部。
喷孔17a形成于被插入到燃烧室2的阀体11中的插入方向的顶端部。阀体11的顶端部形成为圆锥状或半球状。喷孔17a从阀体11的内侧向外侧呈放射状地设置有多个。通过喷孔17a，高压的燃料被喷射到燃烧室2内。由于通过喷孔17a，燃料气化，成为容易与空气混合的状态。
阀芯12的主体部是圆柱形状。阀芯12的顶端部是从主体部的喷孔17a侧顶端向喷孔17a延伸的圆锥形状。阀芯12中的落座于阀座17b的部分是阀座面12a。阀座面12a形成于阀芯12的顶端部。
当使阀芯12进行闭阀工作以使阀座面12a落座于阀座17b时，从喷孔17a进行的燃料喷射被停止。当使阀芯12进行开阀工作以使阀座面12a离开阀座17b时，从喷孔17a喷射燃料。
驱动线圈13是驱动部，对可动芯15施加开阀方向的磁吸引力。驱动线圈13是卷绕在树脂制的绕线管13a来构成的，被绕线管13a和树脂材料13b密封。也就是说，由驱动线圈13、绕线管13a以及树脂材料13b构成圆筒形状的线圈体。绕线管13a被插入于阀体11的外周面。
固定芯14是固定件，被固定于阀体11。固定芯14由磁性材料形成为圆筒形状。在固定芯14的圆筒内部形成有燃料通路14a。在阀体11的内周面的与绕线管13a对置的位置插入固定芯14。
并且，将驱动线圈13进行密封的树脂材料13b的外周面被壳体16覆盖。壳体16由金属制的磁性材料形成为圆筒形状。在壳体16的开口端部安装有由金属制的磁性材料形成的盖构件18。由此，线圈体被阀体11、壳体16以及盖构件18所包围。
可动芯15是可动件，以能够在阀芯12的驱动方向上相对位移的方式保持在阀芯12。可动芯15由金属制的磁性材料形成为圆盘形状，被插入在阀体11的内周面。阀体11、阀芯12、线圈体、固定芯14、可动芯15以及壳体16被配置成各自的中心线一致。而且，可动芯15相对于固定芯14配置于喷孔17a一侧，以在未对驱动线圈13通电时与固定芯14之间具有规定的间隙的方式与固定芯14对置配置。
如前述那样，包围线圈体的阀体11、壳体16、盖构件18以及固定芯14由磁性材料形成，因此形成作为由于对驱动线圈13的通电而产生的磁通的通路的磁路。
如图1所示，阀体11中的位于比壳体16靠喷孔17a侧的位置的部分的外周面与安装孔4的下方侧内周面4b接触。另外，壳体16的外周面与安装孔4的上方侧内周面4a之间形成有间隙。
在可动芯15形成有贯通孔15a，阀芯12被插入配置于该贯通孔15a，由此阀芯12被装配成能够相对于可动芯15滑动地相对移动。在阀芯12的作为图2的上方侧的喷孔相反侧端部形成有从主体部扩径的卡止部12d。在可动芯15被固定芯14吸引而向上方侧移动时，在卡止部12d被卡止于可动芯15的状态下移动，因此随着可动芯15向上方的移动而阀芯12也移动。即使在可动芯15接触了固定芯14的状态下，阀芯12也能够相对于可动芯15相对移动来升起(lift up)。
在阀芯12的喷孔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和副弹簧SP2是线圈状，在轴线方向上发生变形来进行弹性变形。主弹簧SP1的弹性力作为来自调整管101的反作用力而对阀芯12向图2的下方侧即闭阀方向赋予。副弹簧SP2的弹性力作为来自阀体11的凹部11b的反作用力而对可动芯15向吸引方向赋予。
总之，阀芯12被夹在主弹簧SP1与阀座17b之间，可动芯15被夹在副弹簧SP2与卡止部12d之间。而且，副弹簧SP2的弹性力经由可动芯15被传递到卡止部12d，对阀芯12向开阀方向赋予。因而，可以说，从主弹性力减去副弹性力而得到的弹性力对阀芯12向闭阀方向赋予。
在此，燃料通路11a内的燃料的压力被施加到阀芯12的表面整体，向闭阀侧推压阀芯12的力大于向开阀侧推压阀芯12的力。因此，通过燃料压力，阀芯12向闭阀方向被推压。阀芯12中的比阀座面12a靠下游侧的部分的面在闭阀时不被施加燃料压力。而且，随着开阀，流入顶端部的燃料的压力逐渐上升，向开阀侧推压顶端部的力增大。因而，随着开阀而顶端部附近的燃料压力上升，其结果，燃料压力闭阀力逐渐下降。基于以上原因，燃料压力闭阀力的大小在闭阀时最大，随着阀芯12的开阀移动量变大而逐渐变小。
接着，说明对驱动线圈13的通电引起的行为。当对驱动线圈13进行通电来使固定芯14产生电磁吸引力时，通过该电磁吸引力而可动芯15被吸引到固定芯14。电磁吸引力还被称为电磁力。其结果，与可动芯15连结的阀芯12抵抗主弹簧SP1的弹性力和燃料压力闭阀力而进行开阀工作。另一方面，当停止对驱动线圈13的通电时，通过主弹簧SP1的弹性力，阀芯12与可动芯15一起进行闭阀工作。
接着，说明燃料喷射控制装置20的结构。燃料喷射控制装置20是由电子控制装置(简称为ECU)实现的。燃料喷射控制装置20构成为包括控制电路21、升压电路22、电压检测部23、电流检测部24以及开关部25。控制电路21还被称为微型计算机。燃料喷射控制装置20获取来自各种传感器的信息。例如关于向燃料喷射阀10的供给燃料压力，由如图1所示那样安装于输送管30的燃料压力传感器31进行检测，并向燃料喷射控制装置20提供检测结果。燃料喷射控制装置20基于燃料压力传感器31的检测结果控制高压泵40的驱动。
控制电路21构成为具有中央运算装置、非易失性存储器(ROM)以及易失性存储器(RAM)等，基于内燃机E的负荷和内燃机转速计算燃料的要求喷射量和要求喷射开始时期。ROM和RAM等存储介质是将能够由计算机读取的程序和数据非临时性地保存的非过渡性实体存储介质。控制电路21作为喷射控制部发挥功能，将表示通电时间Ti与喷射量Q的关系的喷射特性预先进行试验并存储在ROM中，通过按照该喷射特性控制对驱动线圈13的通电时间Ti，来控制喷射量Q。对驱动线圈13的通电时间Ti是喷射指令脉冲的脉冲宽度，还被称为喷射指令脉冲宽度Ti。另外，控制电路21作为估计部发挥功能，基于获取到的数据估计喷射量。
电压检测部23和电流检测部24检测施加到驱动线圈13的电压和电流，将检测结果提供给控制电路21。电压检测部23检测驱动线圈13的负端子电压。电压检测部23将因切断对驱动线圈13供给的电流而阀芯12和可动芯15向闭阀方向发生位移所引起的感应电动势的变化作为电压值来进行检测。并且，电压检测部23将因在阀座17b与阀芯12接触之后可动芯15相对于阀芯12发生相对位移所引起的感应电动势的变化作为电压值来进行检测。闭阀检测部54使用检测出的电压，检测阀芯12闭阀的闭阀定时。
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以及闭阀检测部54。升压电路22和开关部25基于从控制电路21输出的喷射指令脉冲进行工作。喷射指令脉冲是用于指示对燃料喷射阀10的驱动线圈13的通电状态的信号，使用要求喷射量和要求喷射开始时期来设定。在喷射指令脉冲中包含喷射信号和升高信号(Boost signal)。
升压电路22将升压后的升高电压(Boost voltage)施加到驱动线圈13。升压电路22具备电容器、线圈以及开关元件，从电池102的电池端子施加的电池电压通过线圈被升压(升高)，并蓄积在电容器中。对于升压电路22，由充电控制部51控制进行升压的定时。另外，对于升压电路22，由放电控制部52控制进行放电的定时。这样升压并蓄积的电力的电压相当于升高电压。
放电控制部52当使规定的开关元件进行接通工作以使升压电路22放电时，对燃料喷射阀10的驱动线圈13施加升高电压。放电控制部52在使对驱动线圈13的电压施加停止的情况下，使升压电路22的规定的开关元件进行断开工作。
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，来控制流过驱动线圈13的电流。开关部25当成为接通状态时将电池电压或来自升压电路22的升高电压施加到驱动线圈13，当成为断开状态时停止施加。电流控制部53在例如通过喷射指令脉冲来指示的电压施加开始时期，使开关部25接通来施加升高电压，从而开始通电。于是，随着通电开始而线圈电流上升。然后，电流控制部53基于电流检测部24的检测结果，当线圈电流检测值达到目标值时，使通电断开。总之，进行控制使得通过基于初次通电的升高电压施加来使线圈电流上升至目标值。另外，电流控制部53在施加升高电压之后控制基于电池电压的通电，使得线圈电流维持在被设定为比目标值低的值的值。
如图3所示，在喷射指令脉冲宽度比较长的全提升(full lift)区域中，阀芯12的提升量到达全提升位置、即可动芯15与固定芯14碰撞的位置。但是，在喷射指令脉冲宽度比较短的部分提升(partial lift)区域中，成为阀芯12的提升量不到达全提升位置的部分提升状态、即可动芯15即将与固定芯14碰撞之前的状态。
燃料喷射控制装置20在全提升区域中执行利用阀芯12的提升量到达全提升位置的喷射指令脉冲来对燃料喷射阀10进行开阀驱动的全提升喷射。另外，燃料喷射控制装置20在部分提升区域中执行利用阀芯12的提升量不到达全提升位置的部分提升状态的喷射指令脉冲来对燃料喷射阀10进行开阀驱动的部分提升喷射。
接着，使用图4来说明闭阀检测部54的检测方式。在图4的上方的曲线图中，示出了将通电从接通设为断开之后的驱动线圈13的负端子电压的波形，将断开了通电时的反激电压(flyback voltage)的波形放大示出。反激电压是负的值，因此在图4中上下翻转地示出。换言之，在图4中示出了将电压的正负翻转后的波形。
闭阀检测部54能够实施电动势量检测方式和定时检测方式，使用其中一种检测方式来检测阀芯12闭阀的闭阀定时。在电动势量检测方式中，在部分提升喷射中检测闭阀定时，因此将由电压检测部23检测出的电压值的累计量的量与规定的基准量进行比较来检测闭阀定时。在定时检测方式中，检测由电压检测部23检测出的电压值的拐点来作为闭阀定时。
首先，说明电动势量检测方式。如图4所示，燃料喷射阀10在喷射指令脉冲断开的时刻t1后由于感应电动势而负端子电压发生变化。将检测出的电力的波形与无感应电动势的情况下的波形进行比较可知，检测出的电力值的波形如在图4中用斜线表示的那样电压增加与感应电动势相应的量。感应电动势是在从开始闭阀之后起至完成闭阀为止的期间可动芯15穿过磁场时产生的。在阀芯12的闭阀定时，阀芯12的变化速度和可动芯15的变化速度比较大幅地变化，负端子电压的变化特性发生变化，因此在闭阀定时附近形成负端子电压的变化特性发生变化的电压拐点。
着眼于这样的特性，闭阀检测部54如下检测电压拐点时间来作为与闭阀定时相关联的信息。以下所示的闭阀定时的检测是针对各气缸实施的。闭阀检测部54在部分提升喷射的执行中，至少在部分提升喷射的喷射指令脉冲断开后，计算将燃料喷射阀10的负端子电压Vm通过第一低通滤波器进行滤波处理(平滑处理)后的第一滤波电压Vsm1。第一低通滤波器将比噪声成分的频率低的第一频率设为截止频率。并且，闭阀检测部54计算将燃料喷射阀10的负端子电压Vm通过第二低通滤波器进行滤波处理(平滑处理)后的第二滤波电压Vsm2，其中，该第二低通滤波器将比第一频率低的第二频率设为截止频率。由此，能够计算从负端子电压Vm去除噪声成分后的第一滤波电压Vsm1和电压拐点检测用的第二滤波电压Vsm2。
并且，闭阀检测部54计算第一滤波电压Vsm1与第二滤波电压Vsm2的差分Vdiff(＝Vsm1-Vsm2)。并且，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来作为电压拐点时间Tdiff。此时，如图5所示，将差分Vdiff超过规定的阈值Vt的定时视为差分Vdiff成为拐点的定时，来计算电压拐点时间Tdiff。也就是说，计算从规定的基准定时到差分Vdiff超过规定的阈值Vt的定时为止的时间来作为电压拐点时间Tdiff。差分Vdiff相当于感应电动势的累计值，阈值Vt相当于规定的基准量。由此，能够高精度地计算与燃料喷射阀10的闭阀定时相应地变化的电压拐点时间Tdiff。在本实施方式中，将基准定时设为产生了差分的时刻t2来计算电压拐点时间Tdiff。阈值Vt是固定值、或者控制电路21根据燃料压力、燃温等计算出的值。
在燃料喷射阀10的部分提升区域中，由于燃料喷射阀10的提升量的偏差而喷射量发生变动，并且闭阀定时发生变动，因此在燃料喷射阀10的喷射量与闭阀定时之间具有相关关系。并且，根据燃料喷射阀10的闭阀定时而电压拐点时间Tdiff发生变化，因此在电压拐点时间Tdiff与喷射量之间具有相关关系。着眼于这样的关系，由燃料喷射控制装置20执行喷射指令脉冲校正例程，由此基于电压拐点时间Tdiff对部分提升喷射的喷射指令脉冲进行校正。
燃料喷射控制装置20在控制电路21中针对成为部分提升喷射的多个喷射指令脉冲宽度Ti中的每个喷射指令脉冲宽度Ti预先存储电压拐点时间Tdiff与喷射量Q的关系。然后，控制电路21使用预先存储在ROM中的喷射指令脉冲宽度Ti各自的电压拐点时间Tdiff与喷射量Q的关系，针对每个喷射指令脉冲宽度Ti估计与计算出的电压拐点时间Tdiff对应的喷射量Q。
并且，基于该估计结果设定喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系。由此，能够设定与燃料喷射阀10的当前的喷射特性对应的喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系，能够对喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系进行修正。之后，使用规定喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系的映射图，计算与要求喷射量Qreq相应的要求喷射指令脉冲宽度Tireq。
接着，说明定时检测方式。阀芯12从开阀状态起开始闭阀，在与阀座17b接触的瞬间，可动芯15离开阀芯12，因此在与阀座17b接触的瞬间，可动芯15的加速度发生变化。在定时检测方式中，检测可动芯15的加速度的变化来作为驱动线圈13中产生的感应电动势的变化，由此检测闭阀定时。关于可动芯15的加速度的变化，能够利用由电压检测部23检测出的电压的二阶微分值来进行检测。
具体地说，如图4所示，在时刻t1停止了对驱动线圈13的通电之后，与阀芯12连动地可动芯15从向上方的位移切换为向下方的位移。然后，当在阀芯12闭阀后可动芯15离开阀芯12时，到此为止经由阀芯12作用于可动芯15的闭阀方向的力即基于主弹簧SP1的载荷和基于燃料压力的力消失。因而，在可动芯15中，副弹簧SP2的载荷作为开阀方向的力起作用。当阀芯12到达闭阀位置而作用于可动芯15的力的方向从闭阀方向变化为开阀方向时，到此为止缓慢地增加的感应电动势的增加减少，在闭阀的时刻t3，电压的二阶微分值转为减少。通过由闭阀检测部54检测该负端子电压的二阶微分值的最大值，能够高精度地检测阀芯12的闭阀定时。
与电动势量检测方式同样地，在从通电断开到闭阀定时为止的闭阀时间与喷射量之间具有相关关系。着眼于这样的关系，由燃料喷射控制装置20执行喷射指令脉冲校正例程，由此基于闭阀时间对部分提升喷射的喷射指令脉冲进行校正。
燃料喷射控制装置20在控制电路21中针对成为部分提升喷射的多个喷射指令脉冲宽度Ti中的每个喷射指令脉冲宽度Ti预先存储通过定时检测方式检测出的闭阀时间与喷射量Q的关系。然后，控制电路21使用预先存储在ROM中的喷射指令脉冲宽度Ti各自的闭阀时间与喷射量Q的关系，针对每个喷射指令脉冲宽度Ti估计与计算出的闭阀时间对应的喷射量Q。
并且，与前述的电动势量检测方式同样地，基于估计结果设定喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系。由此，与电动势量检测方式同样地，能够设定与燃料喷射阀10的当前的喷射特性对应的喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系，能够对喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系进行修正。之后，使用规定喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系的映射图，计算与要求喷射量Qreq相应的要求喷射指令脉冲宽度Tireq。
接着，说明选择检测方式的选择处理。选择处理是作为选择部发挥功能的控制电路21在电源接通状态下短时间内反复实施的。
如图6所示，在S1中，基于内燃机E的负荷和内燃机转速计算燃料的要求喷射量，并转移到S2。在此，要求喷射量是至少通过初始校正来校正后的值。换言之，要求喷射量是利用校正系数进行校正而与估计喷射量之差变小的值。后面叙述具体的校正处理。
在S2中，计算局部(partial)喷射量的最大喷射量和最小喷射量，并转移到S3。局部喷射量是部分提升区域中的喷射量。局部喷射量由于燃料喷射阀10的劣化等而发生变化。因此，通过对作为基准的最大喷射量和最小喷射量、即标称(nominal)特性反映校正比率，来应对燃料喷射阀10的劣化等。具体地说，在S2中，使用前述的闭阀定时对部分提升喷射的最大喷射量和最小喷射量进行校正。
在S3中，针对局部喷射量域计算要求喷射量的喷射比例，并转移到S4。局部喷射量域是部分提升喷射的最大喷射量与最小喷射量之间的喷射范围。S2中的最大喷射量和最小喷射量是进行了校正的校正后的值，因此高精度地设定局部喷射量域。
在S4中，判断电动势量检测方式的校正处理是否完成，在完成的情况下转移到S5，在未完成的情况下转移到S7。关于校正处理，后面使用图8来叙述。
在S5中，将计算出的喷射比例与规定的基准比例进行比较，在基准比例以上的情况下转移到S6，在不是基准比例以上的情况下转移到S7。优选的是，基准比例被决定为具有使用第一阈值和比第一阈值小的第二阈值的迟滞性(hysteresis)。因而，S5中使用的基准比例根据当前的检测方式而其值不同。具体地说，在选择了电动势量检测方式的情况下，将基准比例设为第一阈值。另外，在选择了定时检测方式的情况下，将基准比例设为第二阈值。
在S6中，由于是基准比例以上，因此选择定时检测方式来作为检测方式，并转移到S8。在S7中，由于是小于基准比例或者校正处理未完成，因此选择电动势量检测方式来作为检测方式，并转移到S8。
在S8中，判断所选择的检测方式是否相比于前次的检测方式有变化，在有变化的情况下转移到S9，在无变化的情况下转移到S9。在S9中，由于检测方式发生变化，因此在规定期间、例如1个循环内不通过新的检测方式进行检测而待机，并结束本流程。在这样切换了检测方式的情况下，直到能够实施新选择的检测方式为止维持前次的检测方式。换言之，在检测方式发生变化的情况下，不是立即切换而在规定时间内禁止切换，在经过规定时间之后切换为切换后的检测方式。
如图7所示，根据要求喷射量而喷射时间不同。而且，在部分提升区域中，电动势量检测方式的检测范围与定时检测方式的检测范围不同。具体地说，定时检测方式的检测范围在部分提升区域中处于要求喷射量大于基准比例的一侧。电动势量检测方式是从最小喷射量τmin到最大喷射量τmax附近的值为止。因而，电动势量检测方式的检测范围包括定时检测方式的检测范围，大于定时检测方式的检测范围。但是，就闭阀定时的检测精度而言，定时检测方式更优。因而，如在前述的图6中说明的那样，基于要求喷射量切换检测方式。
接着，使用图8～图10来说明要求喷射量的初始校正。如前述那样根据要求喷射量选择定时检测方式和电动势量检测方式中的某一种方式。但是，在要求喷射量与实际的实际喷射量之间由于各种要因而产生差，因此需要校正要求喷射量以使要求喷射量与实际喷射量接近。并且，有时由于在进行要求喷射量的校正之前要求喷射量处于定时检测方式的检测范围内而选择定时检测方式。
但是，在要求喷射量与实际喷射量之间存在差的情况下，有可能实际喷射量不收敛于定时检测方式的检测范围。因此，在实施定时检测方式之前，需要先通过电动势量检测方式对要求喷射量进行初始校正。
图8所示的校正处理是直到判定为校正处理完成为止控制电路21在电源接通状态下短时间内反复实施的。在S21中，实施电动势量检测方式的初始校正，并转移到S22。通过实施电动势量检测方式的初始校正，能够将要求喷射量校正为定时检测用的要求喷射量。能够使用校正后的要求喷射量来判断是否处于定时检测方式的检测范围内。
在S22中，使用定时检测方式的闭阀定时来实施电压拐点时间Tdiff的初始校正，并转移到S23。定时检测方式的检测精度更优，因此使用检测精度优异的定时检测方式的闭阀定时来对电压拐点时间Tdiff进行校正。由此，能够提高基于电动势量检测方式的闭阀定时的检测精度。
在S23中，使用校正后的电压拐点时间Tdiff来对要求喷射量进行校正，并结束本流程。如前述那样通过校正来提高了基于电动势量检测方式的闭阀定时的检测精度，因此使用校正后的电压拐点时间Tdiff来对要求喷射量进行校正，由此能够减小要求喷射量与估计喷射量之差。由此，能够提高喷射精度。
接着，使用图9来说明电动势量检测方式的初始校正的具体控制。图9所示的初始校正是与图8的S21相当的处理。图9所示的校正处理是直到判定为电动势量检测完成为止控制电路21在电源接通状态下短时间内反复实施的。在S31中，基于内燃机E的负荷和内燃机转速计算燃料的要求喷射量，并转移到S32。
在S32中，判断检测条件是否成立，在检测条件成立的情况下转移到S33，在检测条件不成立的情况下结束本流程。将检测条件设定为适于通过电动势量检测方式检测闭阀定时的条件。检测条件例如在存在规定时间以上的喷射间隔(interval)的情况下成立。这是因为，如果不存在规定时间以上的喷射间隔，则有可能由于残留磁力的影响而喷射量偏移。
在S33中，由于检测条件成立，因此使用通过电动势量检测方式检测出的闭阀定时来计算估计喷射量，并转移到S34。如前述那样通过电动势量检测方式检测的电压拐点时间Tdiff与喷射量之间具有相关关系，因此能够计算估计喷射量。另外，在计算估计喷射量的情况下，优选的是，不仅使用闭阀定时，还使用与实际喷射量之间具有相关性的参数来估计估计喷射量。参数例如是燃料压力和通电时间。使用燃料压力是为了考虑因燃料压力的差异引起的开阀力差的影响。使用通电时间是为了考虑因通电时间的差异引起的接通能量差。因而，根据电压拐点时间Tdiff、通电时间Ti以及燃料压力的三维映射图计算估计喷射量。
在S34中，为了以使要求喷射量与估计喷射量之差变小的方式校正要求喷射量，计算误差比率，并转移到S35。误差比率是校正系数，利用已校正喷射量与本次的喷射量之和相对于要求喷射量的比率来进行计算。例如利用下式(1)计算误差比率。在此，已校正喷射量是将要求喷射量除以前次的误差比率所得到的值。误差喷射量是偏移量，是要求喷射量与估计喷射量之差。
误差比率K＝要求喷射量/{已校正喷射量+本次误差喷射量}
＝要求喷射量/{(要求喷射量/前次误差比率)+本次误差喷射量}…(1)
在S35中，判断误差比率是否收敛，在收敛的情况下转移到S36，在不收敛的情况下结束本流程。收敛的情况例如是指误差比率处于规定范围内的状态持续规定时间之时。在式(1)所示的误差比率的计算中包含前次的误差比率，因此通过误差比率收敛，能够设定能够使用于校正的系数。
在S36中，由于误差比率收敛，因此将表示基于电动势量检测方式的校正所需的校正系数的计算已完成的信息写入存储器，并结束本流程。换言之，写入表示图8所示的校正处理已完成的标志。由此，校正处理的实施结束，能够实施图6所示的选择处理。
由此，通过使用误差比率K对要求喷射量进行校正，能够使要求喷射量接近估计喷射量。具体地说，使用误差比率设定喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系。由此，能够进行与燃料喷射阀10的喷射特性对应的喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系的初始设定，能够对喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系进行修正。之后，使用规定初始设定的喷射指令脉冲宽度Ti与喷射量Q的关系的映射图，计算与要求喷射量Qreq相应的要求喷射指令脉冲宽度Tireq。
接着，使用图10来说明电压拐点时间Tdiff的初始校正的具体控制。图10所示的初始校正是与图8的S22相当的处理。图10所示的校正处理是直到判定为电压拐点时间Tdiff的初始校正完成为止控制电路21在电源接通状态下短时间内反复实施的。在S41中，基于内燃机E的负荷和内燃机转速计算燃料的要求喷射量，并转移到S42。
在S42中，判断基于定时检测方式的电压拐点时间Tdiff的校正是否完成，在完成的情况下结束本流程，在未完成的情况下转移到S43。基于定时检测方式的电压拐点时间Tdiff的校正完成的情况是指通过本流程来已经决定了电压拐点时间Tdiff的校正量的状态。另外，在已经决定了校正量的情况下也在本次的行程(trip)中将电压拐点时间Tdiff的校正进行了1次时也被视为已实施。换言之，在至少1个行程中未决定电压拐点时间Tdiff的校正量的情况下转移到S43。
在S43中，判断检测条件是否成立，在检测条件成立的情况下转移到S44，在检测条件不成立的情况下结束本流程。将检测条件设定为适于通过定时检测方式检测闭阀定时的条件。检测条件例如在存在规定时间以上的喷射间隔的情况下成立。这是因为，如果不存在规定时间以上的喷射间隔，则有可能由于残留磁力的影响而喷射量偏移。
在S44中，判断要求喷射量是否为基准喷射量以上，在基准喷射量以上的情况下转移到S46，在不是基准喷射量以上的情况下转移到S45。基准喷射量如图7所示那样被设定为能够通过定时检测方式检测出闭阀定时的下限值。
在S45中，将基准喷射量设定为要求喷射量，并转移到S46。如果要求喷射量不是基准喷射量以上，则无法通过定时检测方式检测闭阀定时。因此，在要求喷射量不是基准喷射量以上的情况下，提高要求喷射量来确保基于定时检测方式的检测精度。
在S46中，使用通过定时检测方式检测出的闭阀定时来计算估计喷射量，并转移到S47。如前述那样通过定时检测方式检测的闭阀定时与喷射量之间具有相关关系，因此能够计算估计喷射量。另外，在计算估计喷射量的情况下，优选的是，不仅使用闭阀定时，还使用与实际喷射量之间具有相关性的其它参数来估计估计喷射量。其它参数如前述那样例如是燃料压力和通电时间。因而，根据闭阀定时、通电时间Ti以及燃料压力的三维映射图计算估计喷射量。
在S47中，为了以使要求喷射量与估计喷射量之差变小的方式校正要求喷射量，计算误差比率，并转移到S48。误差比率与前述同样地利用式(1)来计算。
在S48中，判断误差比率是否收敛，在收敛的情况下转移到S49，在不收敛的情况下转移到S411。
在S49中，判断收敛的误差比率是否处于规定范围内，在处于规定范围内的情况下转移到S410，在不处于规定范围内的情况下转移到S411。在S410中，计算用于对电动势量检测方式的电压拐点时间Tdiff进行校正的校正量，并结束本流程。在S411中，由于误差比率收敛，且误差比率处于规定范围内，因此能够对电压拐点时间Tdiff进行校正。与此相对，在S410中，由于误差比率不收敛或者误差比率不处于规定范围内，因此超出能够校正的范围。因而，视为无法对电压拐点时间Tdiff进行校正，将校正量设定为0。
校正量是以使使用通过定时检测方式检测出的闭阀定时来估计出的估计喷射量与使用通过电动势量检测方式检测出的闭阀定时来估计出的估计喷射量之差变小的方式设定的值。并且，校正量作为相对于电压拐点时间Tdiff的偏离(offset)量而被计算出。因而，通过使用校正量使电压拐点时间Tdiff偏离，能够完成校正。这样的校正量优选被设定为多次计算出的多个校正量中的平均值。
如以上说明的那样，本实施方式的燃料喷射控制装置20能够实施电动势量检测方式和定时检测方式中的某一种方式。由此，能够使闭阀检测部54与同时实施两种方式的结构相比小型化。定时检测方式其检测精度优于电动势量检测方式的检测精度，但是检测范围比电动势量检测方式的检测范围窄。因此，控制电路21计算使用通过定时检测方式检测出的闭阀定时对通过电动势量检测方式检测的闭阀定时进行校正的校正系数。由此，能够使用检测精度高的定时检测方式的闭阀定时来对通过电动势量检测方式检测的闭阀定时进行校正。因而，能够提高电动势量检测方式的检测精度。由此，即使对于无法通过定时检测方式检测的检测范围，也能够通过提高了精度的电动势量检测方式来检测闭阀定时。而且，控制电路21不仅使用通过电动势量检测方式检测出的闭阀定时，还使用利用校正系数校正后的闭阀定时来计算估计喷射量。由此，与通过电动势量检测方式检测出的闭阀定时相比，能够提高估计喷射量的精度。
另外，在本实施方式中，使用闭阀定时以及与实际喷射量之间具有相关性的参数来估计估计喷射量。由此，能够提高估计喷射量的估计精度。
并且，在本实施方式中，利用使用通过定时检测方式检测出的闭阀定时来估计出的估计喷射量与使用通过电动势量检测方式检测出的闭阀定时来估计出的估计喷射量之差，计算对电动势量检测方式的闭阀定时进行校正的校正系数。在通过不同的检测方式检测出的闭阀定时之间存在偏移的情况下，该偏移成为估计喷射量的偏移。能够换算为与该估计喷射量的偏移相当的电压拐点时间Tdiff。因而，能够使用与不同的检测方式相应的估计喷射量来计算电压拐点时间Tdiff的校正系数。
另外，在本实施方式中，计算相对于通过电动势量检测方式检测的电压拐点时间Tdiff的偏离量来作为校正系数。由此，仅通过利用偏离量使检测出的电压拐点时间Tdiff偏移，就能够完成校正。因而，能够通过简单的运算来完成校正，能够减轻因校正产生的运算负荷。
并且，在本实施方式中，计算多次计算出的多个校正量中的平均值来作为实际使用的校正量。由此，即使在多次计算出的校正量存在偏差的情况下，也能够考虑偏差来计算最终的校正量。
并且，在本实施方式中，在为了计算校正量而选择了定时检测方式的情况下，在要求喷射量小于规定的基准喷射量时，将基准喷射量设定为要求喷射量。由此，在选择了定时检测方式的情况下，要求喷射量成为基准喷射量以上。换言之，在选择了定时检测方式的情况下，提高了最小通电时间。由于定时检测方式的检测范围是基准喷射量以上，因此在计算校正量时，能够通过定时检测方式可靠地检测闭阀定时。
另外，在本实施方式中，在误差比率处于规定的范围内的情况下，使用校正量对电压拐点时间Tdiff进行校正，在误差比率不处于规定的范围内的情况下，不使用校正量对电压拐点时间Tdiff进行校正。在误差比率不处于规定范围内的情况下，有可能由于某些原因而无法好好地检测基于定时检测方式的闭阀定时。在这样的情况下，不进行校正为好，因此不使用校正量对电压拐点时间Tdiff进行校正。由此，能够抑制因校正引起的检测精度的下降。
另外，在本实施方式中，至少在1个行程中将作为校正系数的电压拐点时间Tdiff的校正量计算1次。由此，即使在每个行程、即每次启动时由于经年变化等而校正量发生变化的情况下，也能够追随变化。因而，能够通过校正来维持闭阀定时的检测精度。
(其它实施方式)
以上说明了本公开的优选实施方式，但是本公开对于前述的实施方式不进行任何限制，能够在不脱离本公开的宗旨的范围内进行各种变形来实施。
前述的实施方式的构造始终是例示性的，本公开的范围不限定于这些记载的范围。本公开的范围是由权利要求书的记载来表示，还包括与权利要求书的记载均等的含义及范围内的全部变更。
在前述的第一实施方式中，使用要求喷射量的比例和基准比例来切换检测方式，但是不限于使用基准比例的结构。例如也可以使用规定的基准值来切换检测方式。具体地说，也可以以如下方式进行控制：在要求喷射量大于部分提升喷射的规定的基准喷射量的情况下选择定时检测方式，在要求喷射量小于基准喷射量的情况下选择电动势量检测方式。由此，不需要计算比例的工序，因此能够减轻控制电路21的运算负荷。
在前述的第一实施方式中，将偏离量用作校正系数，但是不限于偏离量。例如也可以是，作为校正部发挥功能的控制电路21计算作为要求喷射量与估计喷射量的比率的误差比率来作为校正系数。通过使用误差比率，即使检测条件不相同，也能够使用比率来进行比较。
在前述的第一实施方式中，燃料喷射阀10是阀芯12与可动芯15分体的结构，但是阀芯12与可动芯15也可以构成为一体。如果是一体，则当可动芯15被吸引时，阀芯12也与可动芯15一起向开阀方向发生位移而开阀。
在前述的第一实施方式中，燃料喷射阀10构成为与可动芯15开始移动同时地阀芯12也开始移动，但是不限于这样的结构。例如也可以是如下结构：即使开始了可动芯15的移动，阀芯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与阀芯12卡合而开始开阀。
在前述的第一实施方式中，关于由燃料喷射控制装置20实现的功能，也可以通过与前述不同的硬件和软件、或它们的组合来实现。控制装置也可以例如与其它控制装置进行通信，由其它控制装置执行处理的一部分或全部。在控制装置由电子电路实现的情况下，其能够由包括多个逻辑电路的数字电路、或模拟电路来实现。
依据实施例描述了本公开，但是应理解为本公开不限定于该实施例、构造。本公开还包括各种变形例、均等范围内的变形。除此以外，各种组合、方式以及在这些组合、方式中仅包含一个要素、或其以上或者其以下的其它组合、方式也包括在本公开的范畴、思想范围内。

Claims (9)

1.一种燃料喷射控制装置(20)，控制燃料喷射阀(10)，该燃料喷射阀(10)具备：驱动线圈(13)，通过通电而产生磁吸引力；可动芯(15)，通过所述驱动线圈的磁吸引力被吸引；阀芯(12)，从通过与阀座(17b)相接来关闭燃料通路(11a、14a)的状态起，由于所述可动芯(15)被吸引而离开所述阀座，从而打开所述燃料通路，
所述燃料喷射控制装置(20)包括：
喷射控制部(21)，执行通过所述阀芯的提升量到达全提升位置的喷射指令脉冲来控制所述驱动线圈的全提升喷射、以及通过所述阀芯的提升量不到达所述全提升位置的喷射指令脉冲来控制所述驱动线圈的部分提升喷射；
电压检测部(23)，将由于切断了对所述驱动线圈供给的电流从而所述阀芯向闭阀的方向发生位移而在所述驱动线圈中产生的感应电动势的变化作为电压值来进行检测；
闭阀检测部(54)，为了检测在所述部分提升喷射中所述阀芯闭阀的闭阀定时，使用对由所述电压检测部检测出的电压值的累计量与规定的基准量进行比较来检测所述闭阀定时的电动势量检测方式、以及检测由所述电压检测部检测出的电压值的波形的拐点来作为所述闭阀定时的定时检测方式中的某一种检测方式，来检测所述闭阀定时；
选择部(21)，选择用于检测所述闭阀定时的所述电动势量检测方式和所述定时检测方式中的一种；
估计部(21)，使用由所述闭阀检测部检测出的所述闭阀定时来计算估计喷射量；以及
校正部(21)，计算使用通过所述定时检测方式检测出的所述闭阀定时来对通过所述电动势量检测方式检测的所述闭阀定时进行校正的校正系数，
所述估计部在由所述选择部选择了所述电动势量检测方式、且通过所述电动势量检测方式检测出所述闭阀定时的情况下，利用使用所述校正系数校正后的所述闭阀定时来计算所述估计喷射量。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其中，
所述估计部使用所述闭阀定时以及与实际喷射量之间具有相关性的参数来估计所述估计喷射量。
3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射控制装置，其中，
所述校正部利用所述估计部使用通过所述定时检测方式检测出的所述闭阀定时来估计出的所述估计喷射量与所述估计部使用通过所述电动势量检测方式检测出的所述闭阀定时来估计出的所述估计喷射量之差，来计算所述校正系数。
4.根据权利要求1或2所述的燃料喷射控制装置，其中，
所述校正部使用要求喷射量与所述估计喷射量的比率即误差比率，来计算所述校正系数。
5.根据权利要求1或2所述的燃料喷射控制装置，其中，
所述校正部计算相对于通过所述电动势量检测方式检测的所述闭阀定时的偏离量来作为所述校正系数。
6.根据权利要求1或2所述的燃料喷射控制装置，其中，
所述估计部在由所述选择部选择了所述电动势量检测方式、且通过所述电动势量检测方式检测出所述闭阀定时的情况下，利用使用多次计算出的多个所述校正系数中的平均值校正后的所述闭阀定时，来估计所述估计喷射量。
7.根据权利要求1或2所述的燃料喷射控制装置，其中，
所述喷射控制部在为了通过所述校正部计算所述校正系数而选择了所述定时检测方式的情况下，在要求喷射量小于规定的基准喷射量时，将所述基准喷射量设定为要求喷射量。
8.根据权利要求1或2所述的燃料喷射控制装置，其中，
所述估计部在要求喷射量与所述估计喷射量的比率即误差比率处于规定的范围内的情况下，使用所述校正系数对所述闭阀定时进行校正，在所述误差比率不处于规定的范围内的情况下，不通过所述校正系数对所述闭阀定时进行校正。
9.根据权利要求1或2所述的燃料喷射控制装置，其中，
所述校正部在至少1个行程中计算1次所述校正系数。
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