CN110192018A - 燃料喷射装置的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即便电压源的电压发生了变动也能使阀芯的行为稳定、降低喷射量偏差的燃料喷射装置的控制装置。本发明的燃料喷射装置(101)的控制装置(150)中，所述燃料喷射装置(101)具备：阀芯(214)；线圈(205)，其产生吸引驱动所述阀芯(214)的可动部(202)的磁吸引力；以及电池电压(VB)，该燃料喷射装置(101)的控制装置(150)根据喷射脉冲对线圈(205)施加电压而对线圈(205)流通驱动电流直至达到最大电流为止，吸引可动部(202)而驱动阀芯(214)，从而喷射燃料，其中，在停止喷射脉冲之前检测流至线圈(205)的驱动电流或者电池电压(VB)的电压，在检测到的驱动电流或电压为各自的设定值以下的情况下，以喷射脉冲或者区别于喷射脉冲的别的喷射脉冲的宽度变长的方式进行修正。

Description

燃料喷射装置的驱动装置
技术领域
本发明涉及驱动内燃机的燃料喷射装置的驱动装置。
背景技术
近年来，随着排放规定的强化，发动机中要求抑制工况行驶时的未燃烧颗粒(PM：Particulate Matter)的总量及其个数即未燃烧颗粒数(PN：Particulate Number)，从而需要能控制微小量的喷射量的燃料喷射装置。作为用于抑制未燃烧颗粒产生的手段，将1燃烧行程中的喷雾分割为多次来进行喷射(后面称为分割喷射)比较有效。通过进行分割喷射，能抑制燃料在活塞及汽缸壁面上的附着，因此喷射的燃料容易气化，从而能抑制未燃烧颗粒的总量及其个数即未燃烧颗粒数。在进行分割喷射的发动机中，须将以往1次喷射的燃料分割为多次来进行喷射，因此，燃料喷射装置须能控制比以往微小的喷射量。
燃料喷射装置的喷射量通常由从发动机控制单元(ECU)输出的喷射脉冲的脉宽控制。常闭型电磁式燃料喷射装置具有沿闭阀方向产生力的施力机构，驱动部由线圈、固定铁心及可动件构成，通过对线圈供给电流而在固定铁心与可动件之间产生磁吸引力，在磁吸引力超过了闭阀方向的力的时间点，可动件朝开阀方向移动，在可动件撞到阀芯的时刻，阀芯离开阀座开始开阀。然后，通过停止对线圈的电流供给，固定铁心与可动件之间产生的吸引力降低，在变得小于闭阀方向的力的时间点开始闭阀。
为了从闭阀状态迅速转移至开阀状态，电磁式燃料喷射装置的驱动电路通常会进行如下控制：当输出喷射脉冲时，首先从高电压源对线圈施加高电压而急速拉升线圈的电流。其后，在可动件离开阀座朝固定铁心的方向移动后，以将电压的施加切换至低电压而对线圈供给一定电流的方式进行开关控制。在可动件与铁心相碰撞之后停止对线圈的电流供给的情况下，会发生可动件的开阀延迟，因此，能够控制的喷射量产生制约。因而，需要在可动件与固定铁心相碰撞之前停止对线圈的电流供给，在可动件及阀芯进行抛物运动的所谓的半升程的条件下控制阀芯。
此外，在半升程的条件下，是可动件的位移不受固定铁心制约的不稳定的动作，因此存在容易受到对应于线圈的外加电压等环境条件的变化的影响这一问题。
例如，作为针对环境条件的变化的控制方法，有专利文献1揭示的方法。专利文献1揭示了如下方法：根据运转条件来改变流至燃料喷射装置的驱动线圈的驱动电流的最大电流的值，由此确保可动件的稳定性、降低喷射量偏差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-092080号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，对燃料喷射装置的线圈施加的电压源会因连接至电压源的设备的通电/不通电而发生电压值的变动，因此供给至线圈的电流有时会发生偏差。
本发明的目的在于提供一种即便电压源的电压发生了变动也能使阀芯的行为稳定、降低喷射量偏差的燃料喷射装置的控制装置。
解决问题的技术手段
为了解决上述问题，本发明的一形态的燃料喷射装置的控制装置中，所述燃料喷射装置具备：阀芯；线圈，其产生吸引驱动所述阀芯的可动部的磁吸引力；以及电压源，该燃料喷射装置的控制装置根据喷射脉冲对所述线圈施加电压而对所述线圈流通驱动电流直至达到最大电流为止，并吸引所述可动部而驱动所述阀芯从而喷射燃料，其中，在停止所述喷射脉冲之前，检测流至所述线圈的驱动电流或者所述电压源的电压，在检测到的驱动电流或电压为各自的设定值以下的情况下，以所述喷射脉冲或者区别于所述喷射脉冲的别的喷射脉冲的宽度变长的方式进行修正，或者通过电压值高于所述电压源的别的电压源对所述线圈施加电压。
此外，本发明的一形态的燃料喷射装置的控制装置中，所述燃料喷射装置具备：阀芯；线圈，其产生吸引驱动所述阀芯的可动部的磁吸引力；以及电压源，该燃料喷射装置的控制装置根据喷射脉冲对所述线圈施加电压而对所述线圈流通驱动电流直至达到最大电流为止，并吸引所述可动部而驱动所述阀芯从而喷射燃料，该燃料喷射装置的控制装置具备：控制部，其发送喷射脉冲信号；以及驱动电路，其由区别于所述控制部的别的硬件构成，具有开关元件、驱动电流控制部及检测部，所述驱动电流控制部根据来自所述控制部的所述喷射脉冲信号来控制所述开关元件而生成驱动电流，所述检测部检测流至所述线圈的驱动电流或者所述电压源的电压，在由所述检测部检测到的驱动电流或电压为各自的设定值以下的情况下，所述驱动电路的所述驱动电流控制部以所述喷射脉冲或者区别于所述喷射脉冲的别的喷射脉冲的宽度变长的方式进行修正，或者通过电压值高于所述电压源的别的电压源对所述线圈施加电压。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种即便电压源的电压发生了变动也能使阀芯的行为稳定、降低喷射量偏差的燃料喷射装置的控制装置。
附图说明
图1表示由燃料喷射装置、压力传感器及控制装置构成的燃料喷射系统的概略图。
图2为燃料喷射装置纵向截面图和表示用于驱动该燃料喷射装置的驱动电路、发动机控制单元(ECU)的构成的一例的图。
图3表示燃料喷射装置的局部放大截面图。
图4为表示驱动燃料喷射装置的普通喷射脉冲、供给至燃料喷射装置的驱动电压和驱动电流、阀芯位移量与时间的关系的图。
图5表示燃料喷射装置的驱动电路及ECU的构成图。
图6为表示第1实施方式中的喷射脉冲、线圈的端子间电压、供给至燃料喷射装置的驱动电流、燃料喷射装置的开关元件、作用于可动件的磁吸引力、阀芯及可动件的行为与时间的关系的图。
图7为表示喷射脉冲与喷射量的关系的图。
图8为表示停止喷射脉冲之前的电流值与喷射量的关系的图。
图9为表示喷射脉宽与喷射量的关系的图。
图10为表示第1实施方式中的喷射量与电池电压的关系的图。
图11为表示在1燃烧循环中进行2次燃料喷射的情况下的喷射脉冲与阀芯的位移量的关系的图。
图12为表示第2实施方式中的喷射脉冲、线圈的端子间电压、供给至燃料喷射装置的驱动电流、作用于可动件的磁吸引力、阀芯的位移量与时间的关系的图。
图13为表示停止喷射脉冲之前的电池电压及升压电压值与喷射量的关系的图。
图14为表示第3实施方式中的喷射脉冲、线圈的端子间电压、供给至燃料喷射装置的驱动电流、作用于可动件的磁吸引力、阀芯的位移量与时间的关系的图。
具体实施方式
下面，参考附图，对本发明的第1实施方式的燃料喷射装置101的控制装置150进行说明。
首先，参考图1，对本实施方式的由燃料喷射装置101、压力传感器102及控制装置150构成的燃料喷射系统进行说明。
燃料喷射装置101以来自其喷射孔的燃料喷雾直接喷射至燃烧室107的方式设置在各汽缸108上。燃料经燃料泵106升压而被送出至燃料管道105，从而被配送至燃料喷射装置101。燃料压力根据由燃料泵106排出的燃料的流量与由针对发动机的各汽缸108设置的燃料喷射装置喷射到各燃烧室107内的燃料的喷射量的平衡而发生变动。
但是，根据压力传感器102得到的信息对来自燃料泵106的燃料的排出量进行控制，以使得燃料管道105内的压力变为规定压力。
燃料喷射装置101的燃料的喷射由从发动机控制单元(ECU)104送出的喷射脉宽控制。该喷射脉冲从ECU 104输入至驱动电路103，驱动电路103根据来自ECU 104的喷射脉冲来决定驱动电流波形，以基于所输入的喷射脉冲的时间长度对各燃料喷射装置101供给驱动电流波形。再者，驱动电路103可以与ECU 104一体的零件或基板的形式实现。将驱动电路103与ECU 104成为一体而得的装置称为控制装置150。
接着，对燃料喷射装置101及其控制装置105的构成和基本动作进行说明。
图2为燃料喷射装置101的纵向截面图和表示用于驱动该燃料喷射装置101的驱动电路103、ECU 104的构成的一例的图。图2中，对与图1同等的零件使用相同参考编号。
图3展示了燃料喷射装置101的局部放大截面图。
ECU 104从各种传感器导入表示发动机的状态的信号，根据内燃机的运转条件来进行用于控制从燃料喷射装置101喷射的燃料的喷射量的喷射脉冲的宽度、喷射正时的运算。此外，ECU 104中配备有用于导入来自各种传感器的信号的A/D转换器和I/O端口。从ECU104输出的喷射脉冲通过信号线110输入至驱动电路103。驱动电路103控制施加至线圈205的电压而供给电流。ECU 104通过通信线111与驱动电路103进行通信，可以根据供给至燃料喷射装置101的燃料的压力、运转条件来切换由驱动电路103生成的驱动电流、变更电流及时间的设定值。
图2及图3所示的燃料喷射装置101为常闭型电磁阀(电磁式燃料喷射装置)，在未对线圈205通电的状态下，由第1弹簧210朝闭阀方向对阀芯214施力，阀芯214与阀座218接触而闭阀。
燃料喷射装置101具备喷嘴部101A和电磁驱动部101B。
喷嘴部101A具备喷嘴支架201、阀芯214、引导构件215及喷嘴头(オリフィスカップ)216。
喷嘴支架201呈圆筒状，以将其下端堵住的方式设置有圆环状的引导构件215和喷嘴头216。阀芯214呈棒状，其下端抵接/离开喷嘴头216的阀座218而将燃料喷射装置101设为开状态、闭状态。在阀芯214的上端部214A设置有朝径向外侧突出而呈凸缘状的带台阶部214B。
电磁驱动部101B具备外壳203、连接器206、固定铁心207、线圈205、可动件202、中间构件220、帽件232、第1弹簧210、第2弹簧212及第3弹簧234。
外壳203呈筒状，固定在喷嘴支架201的大径筒状部240的外周。外壳203构成了电磁驱动部101B的外周磁轭部。
连接器206固定在外壳203的内周，覆盖喷嘴支架201的大径筒状部240的外周。连接器206上设置有具有刚性的导体209。
线圈205呈环状或筒状，配置在由外壳203的内周和大径筒状部240的外周形成的筒状空间内。线圈205由具有环状的槽的筒状的线圈架和缠绕在该槽中的铜线构成。在线圈205的开始卷绕、结束卷绕的端部固定有导体209。从外壳203的上端注入绝缘树脂加以模塑成型，利用树脂成型体覆盖导体209、固定铁心207、喷嘴支架201的大径筒部240的外周。以围绕线圈205的方式在固定铁心207、可动件202、喷嘴支架201的大径筒状部240以及外壳203中形成环状的磁路。
固定铁心207呈筒状，被压入在喷嘴支架201的大径筒部240内，在压入接触位置上进行了焊接接合。通过固定铁心207的焊接接合，喷嘴支架201的大径筒状部240的内部与外部空气之间形成的间隙被密闭。固定铁心207在其中心设置有直径略大于中间构件232的直径的通孔作为燃料通道。固定铁心207的通孔连通到燃料通道孔231。再者，固定铁心207是使磁吸引力作用于可动件202而朝开阀方向吸引可动件202的零件。
可动件202配置在固定铁心207的下侧，具有上端面202A及下端面202B，在上端面202A上形成有朝下端面202B侧凹陷的凹部202C。此外，可动件202具有凹部202C的底面202D。可动件202上形成有通孔202E。
中间构件220配置在可动件202的凹部202C内。在中间构件220的下表面侧形成有朝上方凹陷的凹部220A。凹部220A具有容纳上端部214A的带台阶部214B的直径(内径)和深度。即，凹部220A的直径(内径)比带台阶部214B的直径(外径)大，凹部220A的深度尺寸比带台阶部214B的上端面与下端面之间的尺寸大。在凹部220A的底部形成有供上端部214A贯通的通孔220B。中间构件220的上端面220C构成供第3弹簧234的一端部抵接的弹簧座。
帽件232位于固定铁心207内而且位于中间构件220的上方，具有凸缘部232A和筒状部232C。筒状部232C中压入有阀芯214的上端部214A。凸缘部232A形成为从筒状部232C的上端朝径向外侧伸出。凸缘部232A的下表面构成供第3弹簧234的另一端部抵接的弹簧座。帽件232以其凸缘部232A在固定铁心207的通孔的内周具有间隙的状态插入在固定铁心207的通孔中。
帽件232和中间构件220分别构成第3弹簧234的弹簧座，因此，中间构件220的通孔220B的直径(内径)构成得比帽件232的凸缘部232A的直径(外径)小。
第1弹簧210为初始负荷设定用的弹簧，配置在固定铁心207内而且配置于帽件232的上方。第1弹簧210的下端抵接至帽件232而朝下侧对帽件232施力。在第1弹簧210的上侧设置有被压入至固定铁心207的通孔的调整销224。因此，第1弹簧210配置在帽件232与调整销224之间。第1弹簧210的上端抵接至调整销224。通过对调整销224的固定位置进行调整，可以调整第1弹簧210将阀芯214压在阀座218上的初始负荷。
第2弹簧212设置在可动件202的下侧，朝固定铁心207侧对可动件202施力。
第3弹簧234配置在中间构件220与帽件232之间。第3弹簧234从固定铁心207侧朝闭阀方向(下方)对可动件202施力。
此外，构成为，第1弹簧210、第2弹簧212及第3弹簧234当中，第1弹簧210的弹簧力(作用力)最大、第3弹簧234的弹簧力(作用力)第二大、第2弹簧212的弹簧力(作用力)最小。
帽件232从上方受到第1弹簧210的作用力，从下方受到第3弹簧234的作用力(设置负荷)。由于第1弹簧210的作用力大于第3弹簧234的作用力，因此帽件232由于第1弹簧210的作用力与第3弹簧234的作用力的差分的作用力而被推压在阀芯214的上端部214A。帽件232不会受到从上端部214A脱落的方向的力，因此帽件232只要压入固定在上端部214A便足够，无须进行焊接。
此外，为了配置第3弹簧234，须在帽件232的下端面与中间构件220的上端面320C之间设置一定程度的间隔。因此，容易确保帽件232的筒状部232C的长度。
图2、3所示的燃料喷射装置101的状态是阀芯214受到第1弹簧210的作用力而且磁吸引力未作用于可动件202的状态，阀芯214抵接至阀座218、燃料喷射装置101闭阀而处于稳定的状态。
在该状态下，中间构件220受到第3弹簧234的作用力，凹部220A的底面220E抵接在阀芯214的带台阶部214B的上端面。即，凹部220A的底面220E与带台阶部214B的上端面的间隙G3的大小(尺寸)为零。中间构件220的底面220E和带台阶部214B的上端面分别构成供中间构件220和阀芯214的带台阶部214B抵接的抵接面。
此外，可动件202朝固定铁心207侧被第2弹簧212施力，因此底面202D抵接至中间构件220的下端面。由于第2弹簧212的作用力小于第3弹簧234的作用力，因此可动件202无法回推被第3弹簧234施力的中间构件220，可以通过中间构件220和第3弹簧234来制止朝上方(开阀方向)的运动。
由于中间构件220的凹部220A的深度尺寸比带台阶部214B的上端面与下端面之间的尺寸大，因此，在图3所示的状态下，可动件202的底面202D与阀芯214的带台阶部214B的下端面没有抵接在一起，可动件202的底面202D与阀芯214的带台阶部的下端面的间隙G2具有D2的大小(尺寸)。该间隙G2比可动件202的上端面(与固定铁心107的相对面)202A与固定铁心107的下端面(与可动件202的相对面)207B的间隙G1的大小(尺寸)D1小(D2＜D1)。如此处所说明，中间构件220是在可动件202与带台阶部214B的下端面之间形成D2大小的间隙G2的构件，也可称为间隙形成构件。
在中间构件220定位于阀芯214的带台阶部214B的上端面(基准位置)的状态下，中间构件220下端面与可动件202的底面202D抵接，由此在阀芯214的带台阶部214B的下端面与可动件202的底面202D之间形成间隙D2。第3弹簧234以将中间构件220定位在带台阶部214B的上端面(基准位置)的方式朝闭阀方向施力。中间构件220通过凹部220A的底面220E与带台阶部214B的上端面(基准位置)抵接而定位于带台阶部214B的上端面(基准位置)。
此外，在阀芯214中，可动件202上形成的通孔202E的直径比带台阶部214B的直径小，因此，在从闭阀状态转移至开阀状态的开阀动作时或者从开阀状态转移至闭阀状态的闭阀动作时，阀芯214的带台阶部214B的下端面与可动件202卡合，可动件202与阀芯114协同运动。但是，在独立地作用有使阀芯114朝上方运动的力或者使可动件202朝下方运动的力的情况下，阀芯114与可动件202可以朝不同方向运动。可动件202及阀芯214的动作将在后面详细进行说明。
此外，可动件202的外周面与喷嘴支架201的内周面接触，由此，上下方向(开闭阀方向)的运动受到引导。进一步地，阀芯214的外周面接触可动件202的通孔202E的内周面，由此，上下方向(开闭阀方向)的运动受到引导。也就是说，喷嘴支架201的内周面作为可动件202沿轴向移动时的引导件而发挥功能，可动件202的通孔的内周面作为阀芯214沿轴向移动时的引导件而发挥功能。阀芯214的顶端部由引导构件215的引导孔加以引导，通过引导构件215和喷嘴支架201及可动件202的通孔而以笔直地进行往复移动的方式加以引导。
此外，虽然是以可动件202的上端面202A与固定铁心207的下端面207B相抵接的形式来进行的说明，但也存在以如下方式构成的情况：在可动件202的上端面202A或者固定铁心207的下端面207B中的任一方、或者可动件202的上端面202A或固定铁心207的下端面207B两方设置突起部，突起部与端面或者突起部彼此相抵接。在该情况下，上述间隙G1变为可动件202侧的抵接部与固定铁心207侧的抵接部之间的间隙。
此外，关于可动件202的行程调整，将可动件202设置在喷嘴支架201的大径筒状部240内，在喷嘴支架201的大径筒状部240外周安装缠绕在线圈架204上的线圈205以及外壳203后，使装配有帽件232、中间构件220及第3弹簧234的阀芯214通过固定铁心207的通孔而插通至可动件202。在该状态下，通过夹具将阀芯214下压至闭阀位置，在检测对线圈205通电时的阀芯214的行程的情况下决定喷嘴头216的压入位置，由此将阀芯214的行程调整至任意位置。
构成为，在已调整弹簧210的初始负荷的状态下，固定铁心207的下端面207B以隔着约40至100微米左右的磁吸引空隙G1的方式与可动件202的上端面202A相对。再者，图中是忽略尺寸的比率来进行的放大显示。
此外，供给至燃料喷射装置101的燃料是从设置在燃料喷射装置101上游的燃料管道105供给，通过燃料通道孔231流至阀芯214的顶端，借助形成于阀芯214的阀座218侧的端部的座部和阀座218将燃料密封。闭阀时，因燃料压力而产生阀芯214的上部与下部的差压，由于燃料压力和阀座位置上的座内径的受压面受到的力，阀芯214在闭阀方向上受到推压。在闭阀状态下，在阀芯214的相对于可动件202的抵接面与可动件202之间经由中间构件220而具有间隙G2。通过具有间隙G2，在阀芯214落座于阀座218上的状态下，可动件202与阀芯214在轴向上隔着间隙配置。
当对线圈205供给电流时，因磁路而产生的磁场使得磁通通过固定铁心207与可动件202之间，磁吸引力作用于可动件202。在作用于可动件202的磁吸引力超过第3弹簧234的负荷的时刻，可动件202朝固定铁心207的方向开始位移。此时，由于阀芯214与阀座218相接触，因此可动件202的运动是在没有燃料的流动的状态下进行，是与受到燃料压力造成的差压力的阀芯214分离而进行的空走运动，所以不会受到燃料的压力等的影响，能够高速移动。
此外，即使在发动机缸内的燃烧压力增加的情况下也抑制燃料的喷射，因此第1弹簧210的负荷须设定得较强。即，闭阀状态下，第1弹簧210的负荷不作用于阀芯214，由此阀芯214能够高速移动。
当可动件202的位移量达到间隙G2的大小时，可动件202经由底面202D将力传递至阀芯214，朝开阀方向上拉阀芯214。此时，可动件202是以进行空走运动而具有动能的状态与阀芯214碰撞，因此，阀芯214得到可动件202的动能而高速地朝开阀方向开始位移。阀芯214上作用有伴随燃料的压力而产生的差压力，作用于阀芯214的差压力是因如下原因而产生：在阀芯214的座部附近的流路截面积较小的范围内，座部的燃料的流速增加，伴随着伯努利效应所引起的静压降低而产生的压力下降使得阀芯214顶端部的压力降低。该差压力受座部的流路截面积的影响较大，因此，在阀芯214的位移量较小的条件下，差压力增大，在位移量较大的条件下，差压力减小。但是，在阀芯214从闭阀状态开始开阀而位移较小、差压力增大的难以进行开阀动作的时刻，阀芯214的开阀是通过可动件202的空走运动而以冲击方式进行的，因此，即便在作用有更高的燃料压力的状态下也能进行开阀动作。或者，相对于需要能够动作的燃料压力范围，可以将第1弹簧210设定为更强的力。通过将第1弹簧210设定为更强的力，可以缩短后文叙述的闭阀动作所需的时间，对于微小喷射量的控制比较有效。
阀芯214开始开阀动作后，可动件202碰撞至固定铁心207。在该可动件202碰撞至固定铁心207时，可动件202会进行回跳动作，但作用于可动件202的磁吸引力使得可动件202被固定铁心207吸引，不久便停止。此时，由于第2弹簧212使得力朝固定铁心207的方向作用于可动件202，因此能减小回跳的位移量，从而能缩短到回跳收敛为止的时间。回跳动作小使得可动件202与固定铁心207之间的空隙变大的时间缩短，对应于更小的喷射脉宽也能进行稳定的动作。
如此结束开阀动作的可动件202及阀芯214在开阀状态下静止。在开阀状态下，阀芯214与阀座218之间产生了间隙，从而喷射燃料。燃料通过固定铁心207上设置的中心孔、可动件202上设置的燃料通道孔、以及引导件215上设置的燃料通道孔朝下游方向流去。当对线圈205的通电被切断时，磁路中产生的磁通消失，磁吸引力也消失。作用于可动件202的磁吸引力消失使得阀芯214在第1弹簧210的作用力和燃料压力所引起的力下被回推至与阀座218接触的关闭位置。
接着，使用图5，对本实施方式中的燃料喷射装置101的控制装置150的构成进行说明。
图5展示了燃料喷射装置101的驱动电路103及ECU 104的构成图。
CPU 501例如内置于ECU 104中，从燃料喷射装置101上游的燃料管道上安装的压力传感器102、测定去往发动机汽缸的流入空气量的A/F传感器、用于检测从发动机汽缸排出的废气的氧浓度的氧传感器、曲轴角传感器等各种传感器导入表示发动机的状态的信号，根据内燃机的运转条件来进行用于控制从燃料喷射装置喷射的喷射量的喷射脉冲的宽度、喷射正时的运算。此外，CPU 501根据内燃机的运转条件来进行恰当的喷射脉宽Ti的脉宽(即喷射量)、喷射正时的运算，通过通信线504对燃料喷射装置的驱动IC 502输出喷射脉宽Ti。其后，通过驱动IC 502来切换开关元件505、506、507的通电、不通电而对燃料喷射装置101供给驱动电流。驱动IC 502相当于驱动电流控制部及检测部。
此外，为了存储喷射脉宽的运算等的发动机的控制所需的数值数据，ECU 104中搭载有寄存器及存储器。寄存器及存储器内包于控制装置150或者控制装置150内的CPU 501中。
开关元件505、506、507例如由FET、晶体管等构成，可以切换对燃料喷射装置101的通电/不通电。
开关元件505连接在比输入到驱动电路的电压源VB(称为低电压源)高的高电压源与燃料喷射装置101的高电压侧的端子之间。高电压源的初始电压值即升压电压VH例如为60V，是通过利用升压电路514对电池电压进行升压而生成。升压电路514例如有由DC/DC转换器等构成或者由线圈530、晶体管531、二极管532及电容器533构成的方法。在后一种升压电路514的情况下，当将晶体管531设为ON时，电池电压VB流至接地电位534侧，而当将晶体管531设为OFF时，线圈530中产生的高电压通过二极管532加以整流，电荷积蓄至电容器533。重复该晶体管的ON/OFF而增加电容器533的电压直至达到升压电压VH为止。构成为晶体管531与IC 502或CPU 501连接、由IC 502或CPU 501检测从升压电路514输出的升压电压VH。
在线圈205的电源侧端子590与开关元件505之间以电流从第二电压源(高电压源)朝线圈205、接地电位515的方向流通的方式设置有二极管535。进一步地，在线圈205的电源侧端子590与开关元件507之间以电流从电池电压源朝线圈205、接地电位515的方向流通的方式也设置有二极管511，成为在将开关元件505、507通电的期间内电流无法从接地电位515朝线圈205、电池电压源及第二电压源(高电压源)流通的构成。
此外，开关元件507连接在低电压源(电压源VB)与燃料喷射装置101的电源侧端子590之间。低电压源例如为电池电压，其电压值为12～14V左右。开关元件506连接在燃料喷射装置101的低电压侧的端子与接地电位515之间。驱动IC 502通过电流检测用电阻508、512、513来检测流到燃料喷射装置101的电流值，根据检测到的电流值来切换开关元件505、506、507的通电/不通电而生成所期望的驱动电流。配备二极管509和510是为了对燃料喷射装置101的线圈205施加逆电压而急速降低供给到线圈205的电流。CPU501通过通信线503与驱动IC 502进行通信，可以根据供给至燃料喷射装置101的燃料的压力、运转条件来切换由驱动IC 502生成的驱动电流。此外，电阻508、512、513的两端连接到驱动IC 502的A/D转换端口，构成为可以通过驱动IC 502来检测施加至电阻508、512、513的两端的电压。
接着，参考图4、7，对本实施方式中的从ECU 104输出的喷射脉冲与燃料喷射装置101的线圈205的端子两端的驱动电压与驱动电流(励磁电流)与燃料喷射装置101的阀芯214的位移量(阀芯行为)的关系、以及喷射脉冲与燃料喷射量的关系进行说明。
图4为表示驱动燃料喷射装置101的普通喷射脉冲、供给至燃料喷射装置101的驱动电压和驱动电流、阀芯位移量与时间的关系的图。
图7为表示喷射脉冲与喷射量的关系的图。
当喷射脉冲输入至驱动电路103时，驱动电路103使开关元件505、506通电而从已升压到比电池电压高的电压的高电压源(升压电路514)对线圈205施加高电压401，开始对线圈205供给电流。
当电流值达到ECU 104中预先定下的最大驱动电流Ipeak(后面称为最大电流)时，停止高电压401的施加。
当在从最大电流Ipeak向电流403的转移期间内将开关元件506设为ON、将开关元件505、507设为不通电时，对线圈205施加电压0V，电流在燃料喷射装置101、开关元件506、电阻508、接地电位515、燃料喷射装置101这一路径中流通而缓慢地减少。通过缓慢地减少电流，确保了供给至线圈205的电流，即便在供给至燃料喷射装置101的燃料压力增加的情况下，可动件202及阀芯214也能稳定地进行开阀动作。
此外，当在从最大电流Ipeak向电流403的转移期间内将开关元件505、506、507设为OFF时，燃料喷射装置101的电感所引起的反电动势使得二极管509和二极管510通电，电流被回授至电压源VH侧，供给到燃料喷射装置101的电流像电流402那样从最大电流Ipeak起急速降低。结果，具有如下的效果：达到电流403为止的时间提前，使从达到电流403起一定的延迟时间后磁吸引力变得固定为止的时间提前。图4展示了驱动电流达到最大电流Ipeak后缓慢地减少的情况的曲线。
设置如下开关期间：当电流值变得小于规定电流值404时，驱动电路103使开关元件506通电，通过开关元件507的通电/不通电来进行电池电压VB的施加，以驱动电流保持在规定范围内的电流403保持在规定范围内的方式进行控制。由此，将阀芯214保持在最大高度位置。此外，在可动件202开始运动的时间点(紧靠时刻t41之后)，可动件202与固定铁心207之间的空隙(空气层)较大、难以产生磁通。因此，像电流410所示那样以将驱动电流保持在以电流411为上限的规定范围内的方式流通比电流403大的电流，从而对可动件202施加较大的磁吸引力。
此外，当供给至燃料喷射装置101的燃料压力增大时，作用于阀芯214的流体力增加，阀芯214达到目标开度为止的时间变长。结果，存在到目标开度的达到时刻相对于最大电流Ipeak的达到时间而言延迟的情况，而若是急速减少电流，则作用于可动件202的磁吸引力也会急速降低，因此阀芯214的行为变得不稳定，某些情况下，尽管正在通电却会开始闭阀。在从最大电流Ipeak向电流403的转移中将开关元件506设为通电而缓慢地减少电流的情况下，能够抑制磁吸引力的降低、确保高燃料压力下的阀芯214的稳定性、抑制喷射量的偏差。
燃料喷射装置101根据这种驱动电流的曲线加以驱动。在从高电压401的施加起到达到最大电流Ipeak为止的期间内，可动件202在时刻t41开始位移，阀芯214在时刻t42开始位移。其后，可动件202及阀芯214到达最大高度位置(最大升程位置)。再者，将可动件202与固定铁心207接触的位移量设为最大高度位置。
在可动件202到达最大高度位置的时刻t43，可动件202碰撞至固定铁心207，可动件202在与固定铁心207之间进行弹跳动作。由于阀芯214构成为能够相对于可动件202作相对位移，因此阀芯214离开可动件202，阀芯214的位移超过最大高度位置而过冲。
其后，由保持电流403生成的磁吸引力和第2弹簧212的开阀方向的力使得可动件202静止于最大高度位置的位置，此外，阀芯214落座于可动件202而在最大高度位置的位置上静止，成为开阀状态。
在具有阀芯214与可动件202呈一体的可动阀的燃料喷射装置的情况下，阀芯214的位移量不会变得比最大高度位置大，到达最大高度位置后的可动件202与阀芯214的位移量相同。
接着，使用图7，对使用图4所示的以往的电流波形的情况下的喷射脉宽与喷射量的关系进行说明。图7展示了以图4的驱动电流波形控制燃料喷射装置101的情况下的喷射脉宽与喷射量的关系(喷射量特性Q711、Q712)。图7中，将图4的喷射脉冲较短的406的条件下的喷射脉宽设为喷射脉宽751。此外，将施加至线圈205的低电压源的电压值较高的情况下的喷射量特性设为Q711，将低电压源的电压较低的情况下的喷射量特性设为Q712。
首先使用喷射量特性Q711对喷射脉冲与喷射量的关系进行说明。在喷射脉宽Ti未达一定时间时也就是喷射脉宽小于喷射脉宽760的条件下，作用于可动件202的磁吸引力及第2弹簧214的合力即开阀方向的力没有超过第3弹簧234的负荷即闭阀方向的力，或者，即便可动件202开始位移也无法确保滑过间隙G2所需的磁吸引力，可动件202不会接触阀芯214，在该条件下，阀芯214不会开阀，从而不会喷射燃料。
此外，在喷射脉宽Ti较短的例如点701这样的条件下，可动件202碰撞至阀芯214，阀芯214离开阀座218而开始升程，但阀芯214在到达目标升程位置之前就会开始闭阀，因此，相对于从喷射脉宽与喷射量的关系呈直线的直线区域730外插的单点划线720而言喷射量减少。
此外，在点702的脉宽下，阀芯214在刚到达最大高度位置之后便开始闭阀，阀芯214的轨迹呈抛物运动。在该条件下，阀芯214具有的开阀方向的动能较大，此外，作用于可动件202的磁吸引力较大，因此，闭阀所需的时间的比例增大，相对于单点划线720而言喷射量增多。将可动件202与固定铁心207不接触、阀芯214的轨迹呈抛物运动的区域740称为半升程区域，将可动件202与固定铁心207接触的区域741称为全升程区域。
在点703的喷射脉宽下，在因可动件202碰撞至固定铁心207而产生的阀芯214的弹跳量达到最大的时刻开始闭阀。因此，可动件202与固定铁心207相碰撞时的回弹力作用于可动件202，从将喷射脉冲设为OFF起到阀芯214闭阀为止的闭阀延迟时间减小，结果，喷射量相对于单点划线720而言减少。
点704是在阀芯的弹跳刚收敛之后的时刻t45开始闭阀这样的状态。在比点704大的喷射脉宽Ti下，随着喷射脉宽Ti的增加，燃料的喷射量大致线性地增加。在从开始燃料的喷射起到点704所示的脉宽Ti为止的区域内，阀芯214不会到达最大高度位置，或者，即便阀芯214到达了最大高度位置阀芯214的弹跳也不稳定，因此喷射量会发生变动。为了减小能控制的最小喷射量，须增加随着喷射脉宽Ti的增加而燃料的喷射量线性地增加的区域，或者抑制喷射脉宽Ti小于704的喷射脉宽Ti与喷射量的关系不成线形的非线性区域的喷射量偏差。
另一方面，在进行阀芯214到达比最大高度位置低的高度位置为止的驱动的半升程区域740内，是阀芯214不接触作为止动件的固定铁心207的不稳定的行为，因此，要准确地控制喷射量，须准确地控制决定可动件202碰撞至阀芯214时的速度的作用于可动件202的磁吸引力和阀芯214开始开阀后作用于可动件202的磁吸引力。
作用于可动件202的磁吸引力受因可动件202的运动而产生的反电动势、施加至线圈的电压值的影响。将施加至线圈205的电压V与线圈205的电阻值R以及流至线圈205的电流I及反电动势L·di/dt的关系示于(1)。再者，反电动势项的L为燃料喷射装置的电感，di/dt为流至线圈205的电流的时间微分值。
V＝R·I－L*di/dt···(1)
在阀芯214为小于最大升程的中间开度的条件下，伴随可动件202的移动而来的电感L及电流的时间变化较大，因此反电动势增大，电流难以流至线圈205。
在中间开度的条件下，在施加至线圈205的低电压源的电压值较低的情况下，电流到达时刻t46后，能流至线圈205的电流减小，结果，反电动势L·di/dt变得比欧姆定律的电压R·I大，无法增加电流，从而存在像电流405那样降低的情况。在该情况下，在像喷射脉冲406也就是图7的喷射脉宽751那样喷射脉冲较短的条件下，停止喷射脉冲406的时刻下的电流值409变得比施加至线圈205的低电压源的电压值较高的情况下的电流值410小。电流值较低使得作用于可动件202的磁吸引力降低，因此阀芯214的位移408变得比位移407小，结果，从阀芯214开始开阀起到闭阀为止的时间(后面称为开阀期间)减小。由于喷射量由开阀期间的积分值决定，因此，开阀期间减小使得喷射量从喷射量752减小至喷射量753。
在例如由电池电压VB构成低电压源的情况下，在将连接至电池电压VB的车载设备的电源通电的瞬间会产生尖峰噪声，施加至燃料喷射装置的电压值会瞬间性地降低。所谓车载设备，例如为前灯等光源、起动机。此外，在线圈205的发热使得电阻值增大的情况下，根据式(1)，也存在能流至线圈205的电流减小、电流像电流405那样减少的情况。
接着，使用图6、8～11，对第1实施方式中的燃料喷射装置101的控制装置150进行说明。在第1实施方式中，在对线圈205流通的驱动电流达到最大电流后而且是停止喷射脉冲之前的流至线圈205的驱动电流或电池电压VB为各自的规定值以下的情况下，进行对该喷射脉冲的宽度或者区别于该喷射脉冲的别的喷射脉冲的宽度作加长修正的控制。下面对其详情进行说明。
图6为表示第1实施方式中的喷射脉冲、线圈205的端子间电压Vinj、供给至燃料喷射装置101的驱动电流、燃料喷射装置101的开关元件505、506、507、作用于可动件202的磁吸引力、阀芯214及可动件202的行为与时间的关系的图。再者，图6中，对与图4同等的构成使用相同记号。
图6中，以喷射脉冲406停止喷射脉冲而且停止喷射脉冲之前的电流值未减少的情况下的电流以实线记作电流612、磁吸引力以实线记作磁吸引力640、阀芯214的位移量以实线记作位移613，以喷射脉冲406停止喷射脉冲而且停止喷射脉冲之前的电流值减少的情况下的电流以虚线记作电流601、磁吸引力以虚线记作磁吸引力641、阀芯214的位移量以虚线记作位移614。再者，驱动电压中，供给喷射脉冲630的条件下电池电压VB不降低的情况下的驱动电压以实线记作电压631，供给喷射脉冲406的条件下电池电压VB降低的情况下的驱动电压以虚线记作电压605。
图8为表示停止喷射脉冲之前的电流值与喷射量的关系的图。
图9为表示喷射脉宽与喷射量的关系的图。
图10为表示第1实施方式中的喷射量与电池电压VB的关系的图。
图11为表示在1燃烧循环中进行2次燃料喷射的情况下的喷射脉冲与阀芯214的位移量的关系的图。
图6中，首先，当在时刻t61喷射脉宽Ti从CPU 501通过通信线504输入至驱动IC 502时，开关元件505和开关元件506变为ON，将比电池电压VB高的升压电压VH施加至线圈205，驱动电流得以供给至燃料喷射装置101，电流像电流610那样急速上升。当对线圈205供给电流时，在可动件202与固定铁心207之间形成磁通，磁吸引力作用于可动件202。在开阀方向的力即磁吸引力与第2弹簧212的负荷的合力超过了闭阀方向的力即第3弹簧234的负荷的时刻，可动件202开始位移。其后，可动件202滑过间隙G2，之后碰撞至阀芯214，由此，阀芯214开始开阀，从燃料喷射装置101喷射燃料。
当电流在时刻t62达到最大电流Ipeak时，开关元件506通电，开关元件505和开关元件507变为不通电，电流在接地电位515、开关元件506、燃料喷射装置101、接地电位520之间再生的所谓的续流(フリーホイール)使得大致0V的电压施加至燃料喷射装置101的两端，电流像电流611那样缓慢地减少。其后，当到达时刻t63时，使开关元件507通电而对线圈205施加电池电压VB。但是，在像驱动电压605那样电池电压VB降低的情况下，无法以电流值成为电流值604或者其附近的第1驱动电流616的方式保持驱动电流，驱动电流像电流607那样降低。即，驱动电流变为ECU 104中预先设定的电流值(设定值)以下。再者，将以达到第1驱动电流616的方式控制驱动电流的期间称为电流控制期间(未图示)。
在以较短的喷射脉冲406停止喷射脉冲、停止喷射脉冲的时刻下的电流值较高的条件的电流612下，成为阀芯214的位移613。另一方面，在以较短的喷射脉冲406停止喷射脉冲、停止喷射脉冲的时刻下的电流值较低的条件的电流601下，阀芯214的位移成为位移614，与位移613相比，开阀期间及位移量减小。结果，与位移613相比，位移614的喷射量减小，混合气的均质度发生改变，由此，PN会增加。
如图8的线801所示，即将停止喷射脉冲Ti之前的电流值与喷射量存在相关关系。喷射量由阀芯214的位移量的面积即开阀期间和位移量决定，阀芯214的开阀期间由作用于可动件202的磁吸引力决定，作用于可动件202的磁吸引力由供给至线圈205的驱动电流决定。即，检测即将停止喷射脉冲Ti之前的时刻t64的电流值，在检测到的驱动电流相较于电流值604而言降低的情况下，为了防止喷射量减少，宜从喷射脉冲406像喷射脉冲602那样对喷射脉冲Ti作箭头606程度的加长修正。通过像这样相较于电流612的喷射脉冲406的宽度而言像喷射脉冲602那样加长喷射脉冲，即便喷射脉冲停止之前的电流值相较于电流612而言降低，通过加长对线圈205的通电时间而加长开阀期间，也会获得与电流值较高的条件的电流612的位移613同等的喷射量。图6中，将此时的驱动电流以点线表示为电流608。结果，能够降低喷射量偏差、抑制PN。
通过检测流至线圈205的电流而修正喷射脉冲，根据式(1)的关系，即便在电池电压VB降低的情况或者线圈205的发热等使得线圈205的线圈电阻增大的情况下，也能抑制喷射量的偏差，从而能实现鲁棒的喷射量修正。
图8所示那样的喷射量与电流值以及图9所示那样的喷射脉宽与喷射量的关系宜预先在ECU 104中设定好。通过在ECU 104中预先设定好喷射量与电流值的关系，可以利用驱动IC 502或CPU 501来检测喷射脉冲停止前的电流值，并根据喷射脉宽与喷射量的关系而利用CPU 501或驱动IC 502来计算喷射脉冲的修正量，从而修正喷射量。结果，能够抑制喷射量偏差，从而能提高喷射量的修正精度。
此外，在检测了电流的该喷射循环中修正喷射量的情况下，可具有如下功能：利用驱动IC 502来检测喷射脉冲停止前的电流值，并利用驱动IC 502来运算喷射脉冲的修正量而修正喷射脉冲。通过在驱动IC 502中设置运算喷射脉冲的修正量的功能，无须将检测到的电流值从驱动IC 502通过通信线503或通信线504发送至CPU 501，因此能减少驱动IC502与CPU 501之间的通信所需的时间。结果，能够减少从检测停止喷射脉冲之前的电流起到修正喷射脉冲为止的时间，对于电池电压VB或电流值的更急剧的变化也能提高喷射量的精度。
此外，作为在检测了电流的该喷射循环中修正喷射量的情况的别的方法，也可配备利用CPU 501来检测喷射脉冲停止前的电流值的、由电阻508和A/D转换端口571、572构成的电流的检测部521，从而具有根据检测到的电流值、利用CPU 501来运算喷射脉冲的修正量而修正喷射脉冲的功能。在利用CPU 501来计算喷射脉冲的修正量的情况下，无须使驱动IC 502具有运算功能，因此获得抑制驱动IC 502的成本的优点。
此外，在能够确保驱动IC 502与CPU 501的通信速度的情况下，也可在驱动IC 502与CPU 501之间设置通信线520，利用驱动IC 502来检测电流值，并通过通信线520发送至CPU 501，利用CPU 501来进行喷射脉宽的运算。在该方法中，不需要驱动IC 502的喷射脉宽的运算功能以及电流检测部521，因此有能降低ECU 104的成本的优点。
此外，喷射量与喷射脉冲停止前的电流值的关系存在燃料喷射装置101的每一个体特性各不一样的情况。图8中，将作用于阀芯214的闭阀方向的力比线801的情况强时的电流值与喷射量的关系示于线802，将作用于阀芯214的闭阀方向的力比线801的情况弱时的电流值与喷射量的关系示于线803。
接着，对检测电池电压VB而修正喷射量的方法进行说明。
将即将停止喷射脉冲Ti之前的时刻t64的电池电压VB与喷射量的关系示于图10的线1001。根据式(1)的关系，当电池电压VB较低时，能流至线圈205的电流减小，因此作用于可动件202的磁吸引力减小，从停止喷射脉冲起到阀芯214闭阀为止的闭阀延迟时间缩短。结果，阀芯214的位移量的面积减小，喷射量也减小。
当电池电压VB大于某一电压1002时，能以驱动IC 502中设定的目标电流616维持电流。因此，当电池电压VB的电压大于电压1002时，作用于可动件202的磁吸引力不会降低，喷射量也不会变化。要检测电池电压VB，宜像图5所示那样在CPU 501中设置A/D转换端口573来构成对电池电压VB进行检测的电池电压的检测部522。在由电池电压的检测部522检测到的电池电压VB的电压值低于ECU 104中预先设定的设定值即电压1002的情况下，对喷射脉宽作加长修正，由此，能够抑制伴随磁吸引力的降低而来的喷射量的偏差，从而能提高PN降低效果。
此外，在电压低于电压1002的范围内，电池电压与喷射量存在正相关关系。其原因在于，像前文中说明过的那样，当电池电压VB降低时，能流至线圈205的电流值降低、作用于可动件202的磁吸引力降低，阀芯214的开口面积即阀芯214的位移量和闭阀延迟时间缩短。因而，宜在CPU 501中利用由电池电压的检测部522检测到的电压值来运算喷射量，并使用图9的喷射量与喷射脉宽的关系来计算喷射脉宽的修正量或喷射脉宽，以与电池电压VB未降低的情况相比变长的方式修正喷射脉宽。结果，能够抑制喷射量偏差，从而能降低PN。
图10所示那样的喷射量与电池电压VB的关系以及图9所示那样的喷射脉宽与喷射量的关系可预先设定在ECU 104中。通过在ECU 104中以MAP或近似式预先给出喷射量与电池电压的关系，可以利用电池电压的检测部522来检测喷射脉冲停止前的电池电压VB，并根据喷射脉宽与喷射量的关系而利用CPU 501来计算喷射脉冲的修正量，从而修正喷射量。结果，能够抑制喷射量偏差，使得喷射量的修正精度提高。
此外，在线圈205的电阻值发生了变化时，与使用电流值来修正喷射量的情况相比，在使用电池电压VB的电压值来修正喷射量的情况下，线圈205的电阻的变化量有可能产生喷射量的偏差。但无需电流检测部521和通信线520即可修正喷射量，因此能抑制ECU 104的零件数量，有成本下降的优点。
接着，使用图11，对修正1燃烧循环中的喷射量的方法进行说明。
图11为表示在1燃烧循环中进行2次燃料喷射的情况下的喷射脉冲与阀芯214的位移量的关系的图。图中，将施加至线圈205的电池电压VB或电流不降低的情况下的喷射脉冲及阀芯位移以单点划线表示为喷射脉冲1101及阀芯位移1104，将施加至线圈205的电池电压VB或电流降低而且修正第2次喷射脉宽的情况下的喷射脉冲及阀芯位移以实线表示为喷射脉冲1102及阀芯位移1105，将施加至线圈205的电池电压VB或电流降低而且修正将第2次喷射脉冲设为ON的时刻的情况下的喷射脉冲及阀芯位移表示为喷射脉冲1103及阀芯位移1106。
在为了降低PN而以复数方式分割1燃烧循环中的喷射量、提高混合气的均质度的情况下，通过抑制1燃烧循环中的喷射量在该汽缸中的喷射偏差或者汽缸间的个体偏差，能够抑制混合气的均质度和分布的偏差，从而能降低PN。
在施加至线圈205的电池电压VB或电流不降低的情况下，当在时刻t11将第1次喷射的喷射脉冲设为ON、在时刻t14将第2次喷射用的喷射脉冲设为ON时，在第1次喷射的喷射脉宽1108与第2次喷射的喷射脉宽1109相同的情况下，阀芯的开阀期间1113、1114以及比最大高度位置低的高度位置区域内的阀芯位移的最大值1110相同。
在施加至线圈205的电池电压VB或电流降低的情况下，作用于可动件202的磁吸引力降低，阀芯214的开阀开始时刻从时刻t18到时刻t19发生时间1111程度的推迟。结果，可动件202碰撞至阀芯214的速度减小，阀芯214从可动件202得到的动能降低，而且将喷射脉冲设为OFF的时刻t12下作用于可动件202的磁吸引力降低，由此导致阀芯214的闭阀完成时刻从时刻t21提前到时刻t20。因此，开阀期间变为比开阀期间1113短的开阀期间1112。
当第2次喷射用的喷射脉冲在时刻t14变为ON时，阀芯214从正常的开阀期间1114的开阀开始时刻发生时间1111程度的推迟而开始开阀。在本实施方式的构成中，检测即将停止第1次喷射脉宽之前的电池电压VB或电流值，在电池电压VB或电流降低的情况下，宜以差分1107程度变长至时刻t17为止的方式修正喷射脉冲1102的第2次喷射脉宽。即，宜与第1次喷射的开阀期间1112相较于电压及电流不降低的情况下的开阀期间1113而言缩短的程度相应地对第2次喷射的喷射脉宽作加长修正，以相较于电压及电流不降低的情况下的开阀期间1114而言像开阀期间1115那样使开阀期间变长的方式进行修正。结果，能使阀芯位移1105的开阀期间的积分值与电流及电压不降低的情况下的阀芯位移1004一致，从而能抑制第1次与第2次喷射的喷射量的合计值的偏差。即，能够抑制1燃烧循环中的喷射量的偏差，因此能抑制混合气的均质度的偏差、降低PN。
此外，在电池电压VB、电流降低的条件下，也可像喷射脉冲1103那样以将喷射脉冲1103的第2次喷射的喷射脉冲设为ON的时刻从时刻t14提前到t13而且将设为OFF的时刻从时刻t15推迟到t16的方式进行控制。在活塞的压缩行程中进行第2次喷射的情况下，燃料喷射装置101与活塞冠面的距离较短，因此，若燃料的喷射结束的时刻较晚，则存在喷射的燃料附着于活塞冠面、PN增加的情况。由于使喷射脉冲1103的第2次喷射的喷射正时早于喷射脉冲1102的第2次喷射脉冲，因此阀芯214完成闭阀的时刻提前，所以能提高PN降低效果。
根据图11中说明过的发明的构成，能够确保从检测停止第1次喷射脉冲之前的电池电压VB或电流值起到修正第2次喷射脉冲的开始时刻、喷射脉宽为止的时间，因此能确保驱动IC 502与CPU 601通信的时间，从而获得鲁棒地修正喷射量的效果，使得PN降低效果提高。再者，本实施方式的构成也可用于以中间开度驱动阀芯214的液压控制的电磁阀、高压燃料泵的电磁阀、其他电磁阀。
接着，参考图5、12、13，对第2实施方式的燃料喷射装置101的控制装置150进行说明。在第2实施方式中，在停止喷射脉冲之前的流至线圈205的驱动电流或升压电压VH为各自的规定值以下的情况下，进行将该喷射脉冲或者区别于该喷射脉冲的别的喷射脉冲的宽度加长的控制。
下面对其详情进行说明。
图12为表示第2实施方式中的喷射脉冲、线圈205的端子间电压Vinj、供给至燃料喷射装置101的驱动电流、作用于可动件202的磁吸引力、阀芯214的位移量与时间的关系的图。再者，图12中，对与图6同等的构成使用相同记号。
图中的驱动电流中以点线记载第1实施方式的图6的实线的驱动电流607，以单点划线记载以施加至线圈205的升压电压VH不从初始值降低的方式停止喷射脉冲直至电流达到最大电流Ipeak为止的情况下的电流、磁吸引力、阀位移613，以虚线记载施加至线圈205的升压电压VH相较于ECU 104中预先设定的初始值(设定值)而言降低而且停止喷射脉冲直至电流达到最大电流Ipeak为止的情况下的电流1203、磁吸引力1205、阀位移614，以实线记载停止喷射脉冲直至电流达到最大电流Ipeak为止而且施加至线圈205的升压电压VH相较于初始值而言降低、对喷射脉宽作加长修正的情况下的电流1210、磁吸引力1211、阀位移615。
图13为表示停止喷射脉冲之前的电池电压VB及升压电压值与喷射量的关系的图。图13中，对与图9同样的构成使用相同记号。
第2实施方式与第1实施方式的燃料喷射装置101的控制装置150的差异在于，检测停止喷射脉冲之前的高电压源的升压电压VH的电压值或电流值而修正喷射量。
从高电压源施加升压电压VH而供给电流直至达到最大电流Ipeak为止。在达到最大电流Ipeak之前停止喷射脉冲的施加的喷射脉冲1202中，在像电压1209那样升压电压VH从电压1207降低的情况下，施加至线圈205的电压值减小。因此，像电流1203那样，电流的上升变慢，将喷射脉冲1202设为OFF的时刻t111的电流值像电流1204那样减小。结果，作用于可动件202的磁吸引力1205的上升也变慢，时刻t111下的磁吸引力也相较于升压电压VH未降低时的磁吸引力而言像磁吸引力1206那样减小。结果，阀芯214的开阀开始的时刻从时刻t112推迟到t113，闭阀完成时刻从时刻t115提前到t114，开阀期间减小，由此，阀芯214的位移变为位移614的样子，喷射量减少。
第2实施方式的燃料喷射装置101的控制装置150具备通过CPU 501对停止喷射脉冲的时刻t111之前的升压电压VH进行检测的升压电压VH的电压检测功能。在升压电压从初始值即电压1207降低到了电压1209的情况下，宜像喷射脉冲1208的喷射脉宽那样以相较于电压未降低的情况下的喷射脉冲1202的喷射脉宽而言变长的方式修正喷射脉宽。由此，能使电流1210的最大值1201相较于电流1203而言增加，从而能增加作用于可动件202的磁吸引力1211。由此，能使阀芯214的位移量的面积像位移615所示那样与升压电压VH不从初始值降低的情况下的阀芯214的位移613的位移量的面积相同。因此，能够降低喷射量偏差、抑制PN。
利用图13，对停止喷射脉冲之前的升压电压值VH与喷射量的关系进行说明。线1301表示升压电压值VH与喷射量的关系，线1001与图10的线1001一样，表示电池电压VB与喷射量的关系。
可动件202碰撞至阀芯214的速度由因升压电压VH的施加所产生的电流而作用于可动件202的磁吸引力决定。因而，当升压电压VH降低时，磁吸引力也降低，所以可动件202碰撞至阀芯214时的碰撞速度降低，阀芯214从可动件202得到的动能减小，阀芯214的开阀期间缩短。升压电压VH对阀芯214得到的动能的贡献较大，因此，升压电压VH与喷射量的斜率大于电池电压VB与喷射量的斜率。此外，在线1001中，由于保持电流的关系，在电压超过了电压1002的时刻，即便电压增加，喷射量也相同，而在线1301中，即便升压电压VH增大，喷射量也不相同，是随着升压电压VH的增加而增加。此外，可根据图9所示那样的喷射脉宽与喷射量的关系、利用CPU 501或驱动IC 502来计算喷射脉冲的修正量，从而修正喷射量。
与检测电池电压VB来修正喷射脉冲的第1实施方式的构成相比，在检测升压电压VH来修正喷射脉宽的情况下，宜改变对应于电压值的喷射脉宽的修正量。在第2实施方式中的控制装置150中，图5的升压电压VH的端子516与CPU 501通过A/D转换端口连接在一起，构成为可以利用CPU 501来检测端子516与接地电位534之间的电位差即升压电路514的电压。
通过以如此方式构成，在开关元件505为OFF的时刻下也能检测升压电压VH，因此可以利用CPU 501来检测喷射脉冲变为ON的时刻之前的升压电压VH，由此确保到修正喷射脉宽为止的时间。再者，升压电压VH是由电容器533中积蓄的电压构成的，因此，时间上的变化(时间常数)比电池电压VB慢。因而，相较于使用电池电压VB来修正喷射脉宽的情况而言，通过使用升压电压VH，即便检测电压的时刻提前，也能确保喷射量的修正精度。宜控制为：根据在喷射量的修正中是使用升压电压VH还是使用电池电压VB，而相对于将喷射脉冲设为OFF的时刻来改变检测电压的时刻。
此外，喷射量与升压电压VH的关系以及喷射脉宽与喷射量的关系宜预先在ECU104的CPU 501中以MAP或线形公式、2次曲线等关系式给出，以根据升压电压VH的降低对喷射脉宽作加长修正的方式进行控制。根据该构成，可以在检测升压电压VH之后计算喷射脉宽而修正喷射量，因此能抑制喷射量偏差、降低PN。
接着，对检测电流来修正升压电压VH降低所造成的喷射量变化的方法进行说明。
利用驱动IC 502来检测对线圈205供给电流到停止喷射脉冲1202之前的电流，在电流相较于施加至线圈205的升压电压VH不从ECU 104中预先设定的初始值(设定值)降低的情况下的电流(图13中以单点划线表示的电流)而言降低的情况下，以喷射脉冲变长的方式进行修正。如第1实施方式的图8所示，电流值与喷射量的关系具有喷射量随着电流的降低而减小的相关。检测电流之后的喷射脉宽的修正方法与前文所述的检测升压电压VH的方法相同，但使用电流来修正喷射量的方法能够修正对应于线圈205发热导致线圈205的电阻减小而电流减少这一变化的喷射量偏差，从而能实现更鲁棒的喷射量控制。结果，能在广阔的运转条件的范围内稳定地修正喷射量，使得PN降低效果提高。
本实施方式的构成也可用于以中间开度驱动阀芯214的液压控制的电磁阀、高压燃料泵的电磁阀、其他电磁阀。
接着，参考图13、14，对第3实施方式的燃料喷射装置101的控制装置150进行说明。在第3实施方式中，在对线圈205流通的驱动电流达到最大电流后而且是停止喷射脉冲之前的流至线圈205的驱动电流或电池电压VB为各自的设定值以下的情况下，对线圈205施加升压电压VH。下面对其详情进行说明。
图14为表示第3实施方式中的喷射脉冲、线圈205的端子间电压Vinj、供给至燃料喷射装置101的驱动电流、作用于可动件202的磁吸引力、阀芯214的位移量与时间的关系的图。再者，图14中，对与图6同等的构成使用相同记号。
图中，以实线记载施加至线圈205的电池电压VB不降低的情况下的驱动电压1401、驱动电流610、磁吸引力640、阀位移613，以虚线记载施加至线圈205的电池电压VB降低的情况下的驱动电压605、驱动电流601、磁吸引力641、阀位移614，以点线记载第3实施方式的构成的电池电压VB降低而且在电流控制期间内施加升压电压VH的情况下的驱动电压1402、驱动电流1403、磁吸引力1404、阀位移量1405。
第3实施方式与第2实施方式的燃料喷射装置101的控制装置150的差异在于，检测到达电流控制期间之前的电流或电池电压，在检测到的电流或电池电压小于阈值(设定值)的情况下，在电流控制期间的电压施加中使用升压电压VH。
在第3实施方式的构成中，检测即将到达电流控制期间之前的时刻t1401下的电池电压VB，在电池电压VH相较于预先在ECU 104中设定的初始值(设定值)而言降低的情况下，对线圈205施加升压电压VH，从而能以电流值604保持驱动电流。当对线圈205施加电池电压VB时，驱动电流变为电流601的样子，磁吸引力像磁吸引力614那样降低。但是，通过对线圈205施加升压电压VH，即便电池电压VB降低，也能以电流值604维持驱动电流，因此确保了与电池电压VB不降低的情况下的磁吸引力640相当的磁吸引力1404，从而像阀位移1405那样维持与阀位移613同等的开阀期间，能够获得抑制电池电压VB降低造成的喷射量偏差的效果。
此外，对利用驱动IC 502来检测驱动电流而进行第1驱动电流保持期间内的升压电压VH的施加的方法进行说明。检测到达时刻t1401后的驱动电流，在驱动电流低于ECU 104中预先设定的电流值(设定值)的情况下，以从电池电压VB的施加切换至升压电压VH的施加的方式进行控制。在检测驱动电流的方法中，即便在线圈发热导致线圈205的电阻增加、驱动电流降低的情况下，也能稳定地以电流值604维持驱动电流，从而能提高喷射量修正的鲁棒性。
再者，本发明不限定于上述实施例。只要是本领域技术人员，便可以在本发明的范围内进行各种追加、变更等。
例如，在上述实施方式中，是构成为利用CPU 501来检测电池电压VB及升压电压VH而运算喷射脉冲的修正量，但也可在驱动IC 502中设置A/D转换端口而构成为利用驱动IC502来检测电池电压VB及升压电压VH，从而具有利用驱动IC 502来运算喷射脉冲的修正量而修正喷射脉冲的功能。由此，无须将检测到的电压值从驱动IC 502通过通信线503或通信线504发送至CPU 501，因此能减少驱动IC 502与CPU 501之间的通信所需的时间。
符号说明
101燃料喷射装置、104ECU、150控制装置、202可动件、205线圈、214阀芯、501CPU、502驱动IC、505开关元件、506开关元件、507开关元件、514升压电路、VB电池电压、VH升压电压。

Claims (6)

1.一种燃料喷射装置的控制装置，所述燃料喷射装置具备：阀芯；线圈，其产生吸引驱动所述阀芯的可动部的磁吸引力；以及电压源，该燃料喷射装置的控制装置根据喷射脉冲对所述线圈施加电压而对所述线圈流通驱动电流直至达到最大电流为止，吸引所述可动部而驱动所述阀芯，从而喷射燃料，该燃料喷射装置的控制装置的特征在于，
在停止所述喷射脉冲之前，检测流至所述线圈的驱动电流或者所述电压源的电压，在检测到的驱动电流或电压为各自的设定值以下的情况下，以所述喷射脉冲或者区别于所述喷射脉冲的别的喷射脉冲的宽度变长的方式进行修正，或者通过电压值高于所述电压源的别的电压源对所述线圈施加电压。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射装置的控制装置，其特征在于，
所述燃料喷射装置具备作为所述电压源的低电压源和电压值高于所述低电压源的高电压源，
该燃料喷射装置的控制装置在对所述线圈流通的驱动电流达到最大电流之后而且是停止所述喷射脉冲之前，检测流至所述线圈的驱动电流或者所述低电压源的电压，在检测到的驱动电流或电压为各自的设定值以下的情况下，以所述喷射脉冲或者区别于所述喷射脉冲的别的喷射脉冲的宽度变长的方式进行修正。
3.根据权利要求1所述的燃料喷射装置的控制装置，其特征在于，
所述燃料喷射装置具备低电压源和作为所述电压源、电压值高于所述低电压源的高电压源，
该燃料喷射装置的控制装置在停止所述喷射脉冲之前检测流至所述线圈的驱动电流或者所述高电压源的电压，在检测到的驱动电流或电压为各自的设定值以下的情况下，以所述喷射脉冲或者区别于所述喷射脉冲的别的喷射脉冲的宽度变长的方式进行修正。
4.根据权利要求1所述的燃料喷射装置的控制装置，其特征在于，
所述燃料喷射装置具备作为所述电压源的低电压源和作为所述别的电压源的高电压源，
该燃料喷射装置的控制装置在对所述线圈流通的驱动电流达到最大电流之后而且是停止所述喷射脉冲之前，检测流至所述线圈的驱动电流或者所述低电压源的电压，在检测到的驱动电流或电压为各自的设定值以下的情况下，从所述高电压源对所述线圈施加电压。
5.根据权利要求1所述的燃料喷射装置的控制装置，其特征在于，
具备控制对所述线圈流通的电流的驱动IC，
利用所述驱动IC来检测流至所述线圈的驱动电流或者所述电压源的电压，以所述喷射脉冲或者区别于所述喷射脉冲的别的喷射脉冲的宽度变长的方式进行修正。
6.一种燃料喷射装置的控制装置，所述燃料喷射装置具备：阀芯；线圈，其产生吸引驱动所述阀芯的可动部的磁吸引力；以及电压源；该燃料喷射装置的控制装置根据喷射脉冲对所述线圈施加电压而对所述线圈流通驱动电流直至达到最大电流为止，从而吸引所述可动部而驱动所述阀芯、喷射燃料，该燃料喷射装置的控制装置的特征在于，具备：
控制部，其发送喷射脉冲信号；以及
驱动电路，其由区别于所述控制部的别的硬件构成，具有开关元件、驱动电流控制部及检测部，所述驱动电流控制部根据来自所述控制部的所述喷射脉冲信号来控制所述开关元件而生成驱动电流，所述检测部检测流至所述线圈的驱动电流或者所述电压源的电压，在由所述检测部检测到的驱动电流或电压为各自的设定值以下的情况下，所述驱动电路的所述驱动电流控制部以所述喷射脉冲或者区别于所述喷射脉冲的别的喷射脉冲的宽度变长的方式进行修正，或者通过电压值高于所述电压源的别的电压源对所述线圈施加电压。
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