CN114729615B - 燃料喷射控制装置 - Google Patents

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Abstract

与发动机的状态无关地降低多个燃料喷射阀的喷射量的偏差。本发明的一个方式是控制具有通电用的线圈的多个燃料喷射阀的燃料喷射控制装置(127)，具备：阀芯动作时间检测部(211)，其检测从燃料喷射阀的通电结束到该燃料喷射阀的阀芯闭阀完成为止的闭阀完成时间；驱动电流修正部(213)，其基于闭阀完成时间修正燃料喷射阀的驱动电流参数；喷射脉冲宽度修正部(214)，其基于闭阀完成时间修正燃料喷射阀的通电时间；以及修正方法选择部(212)，其基于发动机的状态，选择驱动电流修正部(213)和喷射脉冲宽度修正部(214)中的至少一方来执行修正。

Description

燃料喷射控制装置
技术领域
本发明涉及一种燃料喷射控制装置。
背景技术
近年来，要求同时实现内燃机的低燃料费化和高输出化。作为其实现手段之一，要求扩大燃料喷射阀的动态范围。为了扩大燃料喷射阀的动态范围，需要确保以往的静流特性并且改善动流特性。作为该动流特性的改善方法，已知有基于半升程控制的最小喷射量的降低。
例如，在专利文献1中，作为控制燃料喷射阀的动作的控制装置，公开了检测燃料喷射阀的个体差信息，根据检测到的个体差信息使对燃料喷射阀进行通电控制时的驱动电流对每个燃料喷射阀可变的控制装置。
在该专利文献1所记载的控制装置中，根据检测到的个体差信息，判断用于使燃料喷射阀开阀的、安装在内燃机中的所有的燃料喷射阀共同的驱动电流的峰值电流是过剩供给还是不足，通过减小或增大驱动电流，使开阀时的开阀力最佳化。另外，在峰值电流通电之后立即施加逆电压，急剧地断开向燃料喷射阀通电的电流，从而降低开阀即将完成之前的阀芯的加速度，降低开阀完成后的阀芯跳动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2018-109411号公报。
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所公开的燃料喷射阀的控制装置中，在燃料喷射阀的阀芯到达全升程之前的半升程区域中，能够使每个燃料喷射阀的阀芯动作一致，降低喷射量偏差。但是，对于全升程后的喷射量，没有考虑由断电后的闭阀动作偏差引起的喷射量偏差。另外，随着所供给的燃料的压力(燃压)变高，能够进行开阀的最低保证电流值变大，因此在高燃压时，有可能难以实施峰值电流值变小那样的通电修正，喷射量的偏差变大。
根据上述状况，需要一种与发动机的状态无关地降低多个燃料喷射阀的喷射量的偏差的方法。
解决问题的技术手段
为了解决上述课题，本发明的一个方式的燃料喷射装置是对具有通电用的线圈的多个燃料喷射阀进行控制的燃料喷射装置，具备：阀芯动作时间检测部，其检测从燃料喷射阀的通电结束到该燃料喷射阀的阀芯闭阀完成的闭阀完成时间；驱动电流修正部，其基于闭阀完成时间修正燃料喷射阀的驱动电流参数；喷射脉冲宽度修正部，其基于闭阀完成时间修正燃料喷射阀的通电时间；以及修正方法选择部，其基于发动机的状态，选择驱动电流修正部和喷射脉冲宽度修正部中的至少一方来执行修正。
发明的效果
根据本发明的至少一个方式，通过根据发动机的状态适当选择多个燃料喷射阀的驱动方法，能够降低喷射量的偏差。
上述以外的课题、构成及效果通过以下的实施方式的说明而明确。
附图说明
图1是表示搭载有本发明的一实施方式的燃料喷射控制装置的内燃机系统的基本构成例的概略整体构成图。
图2是表示本发明的一实施方式的燃料喷射控制装置的概略构成图。
图3是表示图2所示的燃料喷射驱动部的构成例的图。
图4是图1所示的燃料喷射阀的剖面图。
图5是说明图1所示的燃料喷射阀的驱动方法的时序图。
图6是表示图1所示的燃料喷射阀的喷射脉冲宽度与燃料喷射量的关系的图。
图7是说明图1所示的燃料喷射阀中的使用驱动电压的闭阀完成时间的检测的图。
图8是说明实施本发明的一实施方式的驱动电流修正时的燃料喷射阀的驱动方法的时序图。
图9是表示实施本发明的一实施方式的驱动电流修正时的燃料喷射阀的喷射脉冲宽度与燃料喷射量的关系的图。
图10是表示喷射量特性和各燃料喷射阀的喷射脉冲宽度修正量的关系的图。
图11是说明实施本发明的一实施方式的喷射脉冲宽度修正时使用的闭阀完成时间与喷射脉冲宽度修正量的关系的图。
图12是表示本发明的一实施方式的驱动修正处理的步骤例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的方式的例子。在本说明书及附图中，对于具有实质上相同的功能或构成的构成要素，标注相同的符号并省略重复的说明。
<一实施方式>[内燃机系统]
首先，对搭载本实施方式的燃料喷射控制装置的内燃机系统的构成进行说明。图1是搭载实施方式的燃料喷射控制装置的内燃机系统的整体构成图。
图1所示的内燃机(发动机)101是反复进行吸入行程、压缩行程、燃烧(膨胀)行程、排气行程这四个行程的四冲程发动机，例如是具有四个气缸(缸体)的多气缸发动机。另外，内燃机101具有的气缸的数量不限于四个，也可以具有六个或八个以上的气缸。
内燃机101包括活塞102、进气门103和排气门104。向内燃机101的进气(吸入空气)通过检测流入的空气的量的空气流量计(AFM)120，由节气门119调整流量。通过了节气门119的空气被作为分支部的收集器115吸入，然后，经由设置于各气缸(缸体)的进气管110、进气门103，被供给至各气缸的燃烧室121。
另一方面，燃料通过低压燃料泵124从燃料箱123被供给到高压燃料泵125，并通过高压燃料泵125提高到燃料喷射所需的压力。即，高压燃料泵125通过从排气凸轮128的排气凸轮轴(未图示)传递的动力，使设置在高压燃料泵125内的柱塞上下可动，对高压燃料泵125内的燃料进行加压(升压)。
在高压燃料泵125的吸入口设置有由螺线管驱动的开闭阀，螺线管与设置在作为电子控制装置的ECU(Engine Control Unit，发动机控制单元)109内的燃料喷射控制装置127连接。燃料喷射控制装置127根据来自ECU109的控制指令，控制螺线管，并驱动开关阀，使得从高压燃料泵125排出的燃料的压力(以下简称为“燃压”。)成为期望的压力。作为一例，ECU109(燃料喷射控制装置127)具备CPU141、存储器142以及未图示的输入输出接口。
CPU141是进行运算处理的处理器。存储器142是由易失性或非易失性半导体存储器等构成的存储部。存储器142可存储用于控制燃料喷射阀105的计算机程序。在这种情况下，CPU141读取并执行存储在存储器142中的计算机程序，从而实现燃料喷射控制装置127的全部或部分功能。向ECU109输入用于指示内燃机101的起动(点火)的点火开关信号。例如，CPU141在检测到点火开关信号为接通时，开始燃料喷射控制的计算机程序的处理。另外，也可以代替CPU141而使用MPU(Micro Processing Unit，微处理单位)等其他运算处理装置。
由高压燃料泵125升压后的燃料经由高压燃料配管129向燃料喷射阀105输送。燃料喷射阀105根据燃料喷射控制装置127的指令，向燃烧室121直接喷射燃料。该燃料喷射阀105是通过向后述的电磁线圈供给(通电)驱动电流，使阀芯动作，进行燃料喷射的电磁式的阀。
另外，在内燃机101上设有计测高压燃料配管129内的燃料压力的燃料压力传感器(燃压传感器)126。ECU109根据燃料压力传感器126的计测结果，向燃料喷射控制装置127发送用于使高压燃料配管129内的燃压成为期望的压力的控制指令。即，ECU109进行所谓的反馈控制，使高压燃料配管129内的燃压成为期望的压力。
此外，在内燃机101的各个燃烧室121中设置有火花塞106、点火线圈107和水温传感器108。火花塞106使电极部在燃烧室121内露出，在燃烧室121内通过放电点燃吸入空气和燃料混合的混合气。点火线圈107产生用于在火花塞106处放电的高电压。水温传感器108测定用于冷却内燃机101的气缸的冷却水的温度。
ECU109进行点火线圈107的通电控制和火花塞106的点火控制。在燃烧室121内，吸入空气和燃料混合的混合气通过从火花塞106放出的火花而燃烧，活塞102被该压力下压。
通过燃烧产生的排气通过排气阀104排出到排气管111。三元催化剂112和氧传感器113设置在排气管111中。三元催化剂112净化包含在排气中的有害物质，例如氮氧化物(NOx)等。氧传感器113检测包含在排气中的氧浓度，并将检测结果输出到ECU109。ECU109基于氧传感器113的检测结果，以从燃料喷射阀105供给的燃料喷射量成为目标空燃比的方式进行反馈控制。
另外，在活塞102上经由连杆132连接有曲轴131。然后，活塞102的往复运动被曲轴131转换为旋转运动。并且，在曲轴131上安装有曲柄角度传感器116。曲柄角度传感器116检测曲轴131的旋转和相位，并将检测结果输出到ECU109。ECU109能够基于曲柄角度传感器116的输出来检测内燃机101的转速。
向ECU109输入曲柄角度传感器116、空气流量计120、氧传感器113、表示驾驶员操作的油门的开度的油门开度传感器122、燃压传感器126等的信号。
ECU109基于从油门开度传感器122供给的信号计算内燃机101的要求转矩，并判定内燃机101是否处于怠速状态。另外，ECU109根据要求转矩等计算内燃机101所需的吸入空气量，并将与其相应的开度信号输出到节气门119。
另外，ECU109具有转速检测部，该转速检测部基于从曲柄角度传感器116供给的信号来计算内燃机101的转速(以下称为发动机转速)。此外，ECU109具有暖机判断部，该暖机判断部根据从水温传感器108得到的冷却水的温度和内燃机101起动后的经过时间等来判断三元催化剂112是否处于被暖机的状态。
燃料喷射控制装置127计算与吸入空气量对应的燃料量，并将与其对应的燃料喷射信号输出到燃料喷射阀105。进而，燃料喷射控制装置127向点火线圈107输出通电信号，向火花塞106输出点火信号。
[燃料喷射控制装置的构成]
接着，使用图2和图3说明图1所示的燃料喷射控制装置127的构成。
图2是表示燃料喷射控制装置127的概略构成图。图3是表示图2所示的燃料喷射驱动部的构成例的图。
如图2所示，燃料喷射控制装置127具备：作为燃料喷射控制部的燃料喷射脉冲信号运算部201及燃料喷射驱动波形指令部202、发动机状态检测部203、驱动IC208。另外，燃料喷射控制装置127具备高电压生成部(升压装置)206、燃料喷射驱动部207a、207b、阀芯动作时间检测部211、修正方法选择部212、驱动电流修正量运算部213以及喷射脉冲宽度修正量运算部214。
发动机状态检测部203收集和提供上述发动机转速、吸入空气量、冷却水温度、燃料压力和内燃机101的故障状态等各种信息。
燃料喷射脉冲信号运算部201根据从发动机状态检测部203得到的包含要求喷射量的各种信息，运算喷射脉冲宽度，该喷射脉冲宽度规定用于以要求喷射量实现燃料喷射的燃料喷射阀105的燃料喷射期间。由于该喷射脉冲宽度是根据成为基准的燃料喷射阀(例如设计偏差中央品)的特性而决定的，所以将由后述的喷射脉冲宽度修正量运算部214计算出的各气缸的喷射脉冲宽度修正量相加，向驱动IC208输出。
燃料喷射驱动波形指令部202根据从发动机状态检测部203得到的包含燃压的各种信息，算出为了燃料喷射阀105的开阀及开阀维持而供给的驱动电流的指令值。该驱动电流的指令值成为所有气缸共用的电流值，将由后述的驱动电流修正量运算部213计算出的各气缸的驱动电流修正量相加，向驱动IC208输出。
电池电压209通过保险丝204和继电器205被供给至高电压生成部206。该高电压生成部206根据电池电压209，生成电磁螺线管式的燃料喷射阀105开阀时所需的高电源电压210(VH)。以下，将电源电压210称为高电压210。作为燃料喷射阀105的电源，具有以确保阀芯的开阀力为目的的高电压210、和在开阀后保持开阀以使阀芯不闭阀的电池电压209这两个系统。
燃料喷射驱动部207a(开关部)设置在燃料喷射阀105的上游侧(电源侧)，向燃料喷射阀105供给使燃料喷射阀105开阀所需的高电压210。另外，燃料喷射驱动部207a在使燃料喷射阀105开阀后，向燃料喷射阀105供给为了保持燃料喷射阀105的开阀状态所需的电池电压209。
如图3所示，燃料喷射驱动部207a具有二极管301、302、高电压侧开关元件303和低电压侧开关元件304。燃料喷射驱动部207a使从高电压生成部206供给的高电压210通过为了防止电流逆流而设置的二极管301，使用高电压侧开关元件303供给到燃料喷射阀105。
另外，燃料喷射驱动部207a使经由继电器205供给的电池电压209通过为了防止电流逆流而设置的二极管302，使用低电压侧开关元件304供给到燃料喷射阀105。
燃料喷射驱动部207b(开关部)设置在燃料喷射阀105的下游侧(接地侧)，具有开关元件305和分流电阻306。该燃料喷射驱动部207b通过接通开关元件305，将从上游侧的燃料喷射驱动部207a供给的电源施加到燃料喷射阀105。另外，燃料喷射驱动部207b通过分流电阻306检测在燃料喷射阀105中消耗的电流。
图2所示的驱动IC208根据由燃料喷射脉冲信号运算部201运算的喷射脉冲宽度和由燃料喷射驱动波形指令部202运算的驱动电流波形(驱动电流分布)，控制燃料喷射驱动部207a、207b。即，驱动IC208控制施加于燃料喷射阀105的高电压210及电池电压209，控制向燃料喷射阀105供给的驱动电流。
另外，在螺线管407(参照图4)的下游侧和高电压生成部206之间正向连接有二极管309，在分流电阻306和螺线管407的上游侧之间正向连接有二极管308。当使高电压侧开关元件303、低电压侧开关元件304以及开关元件305断开时，通过燃料喷射阀105的螺线管407产生的反电动势，二极管308和二极管309通电。由此，电流被反馈到高电压生成部206侧，供给到螺线管407的驱动电流急速降低。此时，在螺线管407的端子间，产生例如相当于高电压210的大小的反极性的电压(-VH)作为反电动势。
阀芯动作时间检测部211检测燃料喷射阀105的阀芯动作时间，并向修正方法选择部212输出。
修正方法选择部212根据发动机(包括内燃机101的系统)的状态，选择驱动电流修正量运算部213和喷射脉冲宽度修正量运算部214中的至少一方，向所选择的修正量运算部发送由阀芯动作时间检测部211检测出的阀芯动作时间的信息，执行修正控制。稍后将详细描述修正方法选择部212的选择处理。
驱动电流修正量运算部213(驱动电流修正部的一例)根据阀芯动作时间运算驱动电流的修正量，将运算出的修正量向燃料喷射驱动波形指令部202输出。
喷射脉冲宽度修正量运算部214(喷射脉冲宽度修正部的一例)根据阀芯动作时间运算喷射脉冲信号的接通时间(喷射脉冲宽度)的修正量，将运算出的修正量向燃料喷射脉冲信号运算部201输出。修正方法选择部212、驱动电流修正量运算部213以及喷射脉冲宽度修正量运算部214作为执行驱动修正控制的修正控制部而发挥功能。
[燃料喷射阀的构成]
接着，参照图4对燃料喷射阀105的构成进行说明。
图4是燃料喷射阀105的剖面图。
燃料喷射阀105是具有通常时闭阀型的电磁阀的电磁式燃料喷射阀。燃料喷射阀105具有形成外壳部的壳体401、配置在壳体401内的阀芯402、可动铁芯403以及固定铁芯404。在壳体401上形成有阀座405和与阀座405连通的喷射孔406。
阀芯402形成为大致棒状，作为一端的顶端部402a形成为大致圆锥状。阀芯402的顶端部402a与壳体401的阀座405相对。当阀芯402的顶端部402a与阀座405接触时，燃料喷射阀105闭阀，燃料不会从喷射孔406喷射。以下，将阀芯402的顶端部402a接近阀座405的方向设为闭阀方向，将阀芯402的顶端部402a离开阀座405的方向设为开阀方向。
固定铁芯404形成为筒状，固定在壳体401的与阀座405相反一侧的端部。阀芯402的另一端(后端)侧插入该固定铁芯404的筒孔中。另外，在固定铁芯404的内部，螺线管407以绕阀芯402的另一端(后端)侧一周的方式配置。
另外，在固定铁芯404的筒孔中配置有对阀芯402向闭阀方向施力的设定弹簧(セットスプリング)408。设定弹簧408的一端与阀芯402的另一端即后端部402b抵接，设定弹簧408的另一端与壳体401抵接。
可动铁芯403配置在固定铁芯404和阀座405之间，具有供阀芯402贯通的圆形的贯通孔403a。另外，阀芯402的后端部402b的直径比可动铁芯403的贯通孔403a的直径大。因此，可动铁芯403的贯通孔403a的周围与阀芯402的后端部402b的周围相对。
在可动铁芯403和壳体401之间配置有零弹簧(ゼロスプリング)409。零弹簧409将可动铁芯403向开阀方向施力。可动铁芯403通过被零弹簧409施力而配置在设定于固定铁芯404与阀座405之间的初始位置。
壳体401的内部充满燃料。当没有电流流过螺线管407时，设定弹簧408沿闭阀方向对阀芯402施力，从而抵抗零弹簧409的弹簧载荷(弹簧力)沿闭阀方向推压阀芯402。由此，阀芯402的顶端部402a与阀座405抵接而关闭喷射孔406。
当电流流过螺线管407时，在固定铁芯404和可动铁芯403之间产生磁通，对可动铁芯403作用磁吸引力。由此，可动铁芯403被吸引到固定铁芯404(螺线管407)，可动铁芯403与阀芯402的后端部402b抵接。结果，阀芯402与可动铁芯403联动，沿开阀方向移动。
当阀芯402向开阀方向移动时，阀芯402的顶端部402a从阀座405离开，到此为止被阀芯402堵塞的喷射孔406开口而喷射燃料。另外，在燃料喷射后，可动铁芯403通过设定弹簧408和零弹簧409的平衡而返回初始位置。
[燃料喷射阀的驱动方法]
接着，参照图5说明燃料喷射阀105的驱动方法。
图5是说明燃料喷射阀105的驱动方法的时序图。横轴表示时间，纵轴表示喷射脉冲、驱动电压、驱动电流以及阀位移。另外，图5所示的燃料喷射阀105的驱动方法是未应用由驱动电流修正量运算部213计算出的驱动电流修正量时的驱动方法。
图5以时间序列表示从燃料喷射阀105喷射燃料时的喷射脉冲、驱动电压、驱动电流以及阀芯402的位移量(阀位移)的一例。在驱动燃料喷射阀105的情况下，基于燃料喷射阀105的特性预先设定后述的电流设定值。而且，将基于电流设定值的燃料喷射阀105的喷射量特性预先存储在ECU109内设置的存储器142(例如RAM(Read Only Memory))中。燃料喷射控制装置127根据内燃机101的运转状态和燃料喷射阀105的喷射量特性，计算燃料喷射阀105的喷射脉冲。
在图5所示的时刻T500～T501，从燃料喷射脉冲信号运算部201(参照图2)输出的喷射脉冲为断开状态。因此，燃料喷射驱动部207a、207b成为断开状态，燃料喷射阀105中不流过驱动电流。因此，阀芯402被燃料喷射阀105的设定弹簧408的弹簧载荷向闭阀方向施力，阀芯402的顶端部402a与阀座405抵接而成为关闭喷射孔406的状态，不喷射燃料。
接着，在时刻T501，喷射脉冲成为接通状态，燃料喷射驱动部207a和燃料喷射驱动部207b成为接通状态。由此，对螺线管407施加高电压210，驱动电流流过螺线管407。当驱动电流流过螺线管407时，在固定铁芯404和可动铁芯403之间产生磁通，对可动铁芯403作用磁吸引力。
当磁吸引力作用于可动铁芯403时，可动铁芯403开始向开阀方向移动(时刻T501～T502)。然后，当可动铁芯403移动规定距离时，可动铁芯403和阀芯402开始一体移动(时刻T502)，阀芯402从阀座405离开，从而燃料喷射阀105开阀。其结果，壳体401内的燃料从喷射孔406喷射。
阀芯402与可动铁芯403一体地移动，直到可动铁芯403与固定铁芯404碰撞。然后，当可动铁芯403与固定铁芯404碰撞时，可动铁芯403被固定铁芯404弹回，阀芯402继续向开阀方向进一步地移动。此后，当由设定弹簧408的弹簧载荷和燃料的压力(燃压)产生的作用力超过磁吸引力时，阀芯402开始向闭阀方向移动(以下称为弹跳动作)。由于该阀芯402的弹跳动作，从喷射孔406喷射的燃料的流量紊乱。
因此，在可动铁芯403与固定铁芯404碰撞之前(时刻T503)，即驱动电流达到峰值电流Ip时，使燃料喷射驱动部207a、207b的开关元件303、304成为断开状态，使流过螺线管407的驱动电流减少。
然后，从时刻T504到喷射脉冲下降的时刻T505，维持燃料喷射驱动部207b的接通状态，使燃料喷射驱动部207a间歇地成为接通状态。
即，对燃料喷射驱动部207a进行PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制，使施加在螺线管407上的驱动电压间歇地成为电池电压209，从而使流过螺线管407的驱动电流收敛在规定的范围内。由此，产生用于将可动铁芯403吸引到固定铁芯404所需大小的磁吸引力。
在时刻T505，喷射脉冲成为断开状态。由此，燃料喷射驱动部207a、207b全部成为断开状态，向螺线管407施加的驱动电压减少，流过螺线管407的驱动电流减少。其结果，在固定铁芯404和可动铁芯403之间产生的磁通逐渐消失，作用于可动铁芯403的磁吸引力消失。
当作用在可动铁芯403上的磁吸引力消失时，阀芯402在由设定弹簧408的弹簧载荷和燃压(燃料压力)产生的推压力(作用力)的作用下，以规定的时间延迟向闭阀方向被推回。然后，在时刻T506，阀芯402返回到原来的位置。即，阀芯402的顶端部402a与阀座405抵接，燃料喷射阀105闭阀。结果，不从喷射孔406喷射燃料。
另外，从喷射脉冲成为断开状态的时刻T505开始，快速断开燃料喷射阀105内的残留磁力，向与驱动燃料喷射阀105时相反的方向供给高电压210，以使阀芯402提前闭阀。
[使用驱动电流时的喷射量特性]
接着，使用图6说明图5中详述的使用驱动电流时的喷射量特性。
图6是表示燃料喷射阀105的喷射脉冲宽度与燃料喷射量的关系的图，横轴为喷射脉冲宽度，纵轴为每个喷射脉冲宽度的燃料喷射量。另外，将实线所示的喷射量特性611作为基准品，虚线所示的喷射量特性612表示设定弹簧408的弹簧载荷比基准品小的燃料喷射阀105。
如图6所示，在为喷射量特性611的燃料喷射阀的情况下，在从阀芯402开始开阀的时刻T502到阀芯402达到全升程的时刻T601的期间，基于高电压施加引起的峰值电流的供给时间，阀芯402的升程量增加，因此燃料喷射量增加。该期间的燃料喷射量的斜率(从时刻T502到时刻T601的燃料喷射量增加率)根据阀芯402的开阀速度来决定。如上所述，由于峰值电流的供给电源是高电压210，所以燃料喷射量的斜率变得陡峭。
然后，由于可动铁芯403与固定铁芯404碰撞，阀芯402开始弹跳动作，所以燃料喷射量紊乱(从时刻T601到时刻T602)。该弹跳动作在驱动电流相对于每个燃料喷射阀的特性偏差、设定弹簧408的弹簧载荷或燃料的压力产生的推压力而言较大的情况等下发生。在弹跳动作收敛的时刻T602之后的阀芯402维持全升程位置，所以燃料喷射量成为与喷射脉冲的长度成比例的斜率的增加特性。
在喷射量特性612中，与喷射量特性611的燃料喷射阀相比，开阀时的燃料喷射量增加率高，弹跳动作大。另外，在弹跳动作收敛的时刻T602以后，相对于喷射量特性611，喷射量也增多。这是因为，通过以相同的驱动电流驱动各燃料喷射阀，设定弹簧408的弹簧载荷较弱的燃料喷射阀的开阀速度变快，开阀时的喷射量增加率变高，另外，通电停止后闭阀速度变慢。因此，喷射量特性612成为相对于喷射量特性611向喷射量多的一方偏移的特性。
根据上述理由，当以共同的驱动电流和喷射脉冲宽度驱动多个燃料喷射阀时，在各燃料喷射阀中产生喷射量偏差。
[阀芯动作时间的检测方法]
下面，参照图7说明由阀芯动作时间检测部211执行的检测燃料喷射阀105的阀芯动作时间的方法。
图7是说明燃料喷射阀105中的使用了驱动电压的闭阀时间的检测的图，横轴表示喷射脉冲宽度，纵轴表示燃料喷射量和驱动电压的二阶微分值。另外，闭阀时间701定义为从断开喷射脉冲的时刻(时刻T505)到闭阀完成(时刻T506)的经过时间。
如上所述，在打开燃料喷射阀105的阀芯402时，对螺线管407施加高电压210，流过相对较大的驱动电流，可动铁芯403和阀芯402被加速。接着，施加于螺线管407的高电压210被切断，流过螺线管407的驱动电流减少到规定值(保持电流)。
在关闭燃料喷射阀105时，在阀芯402与阀座405碰撞时，零弹簧409从伸长转向压缩，可动铁芯403的运动方向逆转，从而加速度变化，螺线管407的电感变化。即，在关闭燃料喷射阀105时，切断流过螺线管407的驱动电流，对螺线管407施加反电动势。然后，当驱动电流收敛时，反电动势逐渐减小,因此，当反电动势减小时，螺线管407的电感改变，从而在驱动电压中产生拐点(拐点702)。
在燃料喷射阀105闭阀时出现的上述驱动电压的拐点702是燃料喷射阀105的闭阀正时。因此，通过计测从喷射脉冲断开的时刻(时刻T506)到驱动电压的拐点702的时间，能够检测闭阀时间701。
当对施加于螺线管407的驱动电压的时间序列数据进行二阶微分时，拐点702表现为极值711(极大值或极小值)。因此，通过检测驱动电压的时间序列数据的极值711，能够确定拐点702。
另外，在驱动电压的S/N比低、其噪声电平大的情况下，难以根据驱动电压的时间序列数据的二阶微分的结果来检测极值。因此，通过对驱动电压实施低通滤波等，对平滑化后的时间序列数据进行二阶微分，能够检测所希望的极值。图7下侧所示的驱动电压的二阶微分值是对驱动电压的时间序列数据实施滤波，对平滑化后的时间序列数据进行二阶微分而得到的。
如果对从喷射脉冲断开的时间点(时刻T505)开始的驱动电压的时间序列数据实施二阶微分，则电压的切换时(驱动电压断开后的反电动势施加时等)有可能表现为极值。这样一来，不能正确地确定因可动铁芯403的加速度变化而产生的拐点。
因此，优选实施二阶微分的驱动电压的时间序列数据是喷射脉冲成为断开状态(换言之，从驱动电压断开或驱动电流断开开始)经过一定时间后的驱动电压的时间序列数据。即，优选实施二阶微分的驱动电压的时间序列数据为驱动电压断开后的反电动势施加时后的驱动电压的时间序列数据。
[驱动电流的修正]
接着，参照图8说明由驱动电流修正量运算部213运算的驱动电流的修正。
图8是说明实施驱动电流修正时的燃料喷射阀的驱动方法的时序图。横轴表示时间，纵轴表示喷射脉冲、驱动电压、驱动电流以及阀位移。
驱动电流修正量运算部213运算向燃料喷射阀105(螺线管407)供给的驱动电流的修正量。而且，通过根据驱动电流修正量运算部213的运算结果修正各燃料喷射阀105的驱动电流，使各燃料喷射阀105的喷射量特性一致，降低喷射量偏差。具体而言，驱动电流的修正可以通过修正峰值电流值、峰值电流通电时间、或逆电压施加时间中的至少一个来实现。
首先，使用图8中的实线说明利用驱动电流来驱动燃料喷射阀105的方法，在该驱动电流中应用了由驱动电流修正量运算部213计算出的修正量。图中的实线是作为基准的(规定的)燃料喷射阀105的各种波形的例子。从喷射脉冲导通的时刻T801开始，对螺线管407施加高电压210，流过开阀峰值电流。在对螺线管407施加了高电压210之后，可动铁芯403通过作用在可动铁芯403上的磁吸引力向开阀方向位移，进行空走动作。然后，可动铁芯403与阀芯402的后端部402b接触，阀芯402开始变位，从喷射孔406喷射燃料。
另外，在没有修正的通常控制中，如图5所说明的那样，持续施加高电压210直到达到目标电流Ip，但在本实施方式中，将修正时的目标电流设为Ip1，将峰值电流通电时间设为812。在图5的例子中，由于将目标电流设为Ip，所以预先将峰值电流通电时间设定为比峰值电流达到目标电流Ip的时间长的时间，在峰值电流通电时间内不结束高电压210的施加。
在峰值电流达到目标电流Ip1后，通过使燃料喷射驱动部207a、207b只在逆电压施加时间822内断开，切断峰值电流(时刻T802)，通过向负方向施加高电压210(逆电压)，使电流值急剧减少。通过该逆电压施加，流过螺线管407的电流降低，作用于可动铁芯403的磁吸引力降低，阀芯402的动能降低。其结果，阀芯402的移动速度(燃料喷射阀105的开阀速度)急剧降低，能够抑制阀芯402的弹跳动作。
另外，在图5的例子中，使逆电压施加时间为零，仅燃料喷射驱动部207a断开，因此在负方向上不施加高电压210，电流缓慢地减少，直到电流达到保持电流。
然后，通过施加电池电压209等低电压来供给保持电流，从而再次使作用于可动铁芯403的磁吸引力增加，阀芯402被加速(时刻T803)。而且，不久阀芯402到达全升程位置。在之后的时刻(时刻T804)，断开喷射脉冲。因此，燃料喷射阀105闭阀。
接着，使用图8的实线、点线和虚线说明驱动电流的修正量的计算方法。图8所示的实线是作为基准的(规定的)燃料喷射阀105的各种波形的例子。另外，图8所示的点线是设定弹簧408的弹簧载荷相对于作为基准的燃料喷射阀105而言相对较强的燃料喷射阀的各种波形的例子，虚线是设定弹簧408的弹簧载荷相对于作为基准的燃料喷射阀105而言相对较弱的燃料喷射阀的各种波形的例子。在下述说明中，作为与峰值电流相关的修正，以峰值电流通电时间为例进行说明，但峰值电流值的修正也是同样的。
峰值电流通电时间和逆电压施加时间根据间接检测出燃料喷射阀105的偏差的闭阀时间来决定。峰值电流通电时间被设定得比可动铁芯403到达(抵接)固定铁芯404的时间短，以防止由剩余的开阀力引起的弹跳动作。
在此，将作为基准的(规定的)燃料喷射阀设为燃料喷射阀105P(相当于实线)。另外，将设定弹簧408的弹簧载荷比燃料喷射阀105P相对较强的燃料喷射阀设为燃料喷射阀105S(相当于点线)，将设定弹簧408的弹簧载荷比燃料喷射阀105P相对较弱的燃料喷射阀设为燃料喷射阀105W(相当于虚线)。
燃料喷射阀105S与燃料喷射阀105P相比，到开阀完成为止的时间长，到闭阀完成为止的时间短。这样的燃料喷射阀105S的峰值电流通电时间813比燃料喷射阀105P的峰值电流通电时间812长。即，使切断燃料喷射阀105S的峰值电流的时刻比切断燃料喷射阀105P的峰值电流的时刻晚，使逆电压施加时间823比燃料喷射阀105P短。
由此，在燃料喷射阀105S的螺线管407中流动的峰值电流值比在燃料喷射阀105P的螺线管407中流动的峰值电流值大。其结果，作用于燃料喷射阀105S的可动铁芯403的磁吸引力比作用于燃料喷射阀105P的可动铁芯403的磁吸引力大。因此，能够使燃料喷射阀105S开阀时的阀动作(喷射量特性)接近燃料喷射阀105P开阀时的阀动作。
燃料喷射阀105W与燃料喷射阀105P相比，到开阀完成为止的时间短，到闭阀完成为止的时间长。这样的燃料喷射阀105W的峰值电流通电时间811比燃料喷射阀105P的峰值电流通电时间812短。即，使切断燃料喷射阀105W的驱动电压的时刻比切断燃料喷射阀105P的峰值电流的时刻早，使逆电压施加时间比燃料喷射阀105P长。
由此，在燃料喷射阀105W的螺线管407中流动的峰值电流值比在燃料喷射阀105P的螺线管407中流动的峰值电流值小。其结果，作用于燃料喷射阀105W的可动铁芯403的磁吸引力比作用于燃料喷射阀105P的可动铁芯403的磁吸引力小。因此，能够使燃料喷射阀105W的开阀时的阀动作(喷射量特性)接近燃料喷射阀105P的开阀时的阀动作。
这样，相对于作为基准的燃料喷射阀105P的峰值电流通电时间812，分别将峰值电流通电时间、逆电压施加时间设定得较长或较短，从而能够作用与燃料喷射阀105P、105S、105W的偏差相应的磁吸引力，使开阀时的阀动作一致。
另外，也可以预先计测各燃料喷射阀105P、105S、105W的闭阀时间，根据基于该闭阀完成时间预先算出的闭阀完成时间与峰值电流通电时间或逆电压施加时间的关系，算出峰值电流通电时间或逆电压施加时间。由此，通过在多个运转状态下计测闭阀完成时间，并记录在ECU109的存储器142中，能够在较宽的运转状态下修正峰值电流通电时间。
另外，在上述的例子中，使用峰值电流通电时间进行了说明，但也可以不使用峰值电流通电时间，而使用峰值电流值。即，对于闭阀完成时间短的燃料喷射阀105S增大峰值电流值，对于闭阀时间长的燃料喷射阀105W减小电流值。
另外，通过在运转时计测闭阀完成时间，能够监视燃料喷射阀105的经时劣化的状态。因此，即使燃料喷射阀105的动作因经时劣化而变化，也能够根据该经时劣化来修正峰值电流值、峰值电流通电时间、或逆电压施加时间，能够降低喷射量偏差。
图9是表示进行了使用图8说明的驱动电流修正时的喷射量特性的图，用粗线表示实施了驱动电流修正后的各喷射量特性。横轴表示喷射脉冲宽度，纵轴表示每个时间的燃料喷射量。
图9中细线所示的喷射量特性611、612是图6所示的喷射量特性611、612(实施图5所示的燃料喷射阀的驱动方法时的喷射量特性)。用实线表示作为基准的燃料喷射阀105P的喷射量特性611、911，用虚线表示相对于燃料喷射阀105P而言设定弹簧408的弹簧载荷相对较弱的燃料喷射阀105W的喷射量特性612、912。
如图9所示，喷射量特性911从燃料喷射阀105P开始开阀动作的时刻T901上升到达到峰值电流的时刻T902(相当于图8的时刻T802)。然后，在时刻T902，施加逆电压，切断峰值电流。在逆电压施加时间中(从时刻T902到时刻T903)，燃料喷射驱动部207a、207b断开，无论在哪里断开喷射脉冲，喷射量都不变化。时刻T903相当于图8的时刻T803。因此，喷射量特性911在逆电压施加时间结束的时刻即时刻T903之前变平，之后，通过开始施加低电压，喷射量特性911再次开始上升。时间T904对应于弹跳动作收敛的时间T602。
对于燃料喷射阀105W的喷射量特性912也同样，通过修正驱动电流并使开阀时的阀芯402的动作与燃料喷射阀105P一致，能够使喷射量特性接近喷射量特性911。
另外，驱动电流修正以根据各燃料喷射阀的闭阀完成时间使开阀力最佳化的方式进行控制，因此，能够使弹跳动作中的喷射量特性相对于电流修正前的喷射量特性611、612缓慢地直线增加，能够降低喷射量偏差。
但是，在阀芯402移动到全升程位置后断开喷射脉冲的情况下，闭阀完成时间的偏差成为喷射量的偏差，所以与喷射量特性611、612的关系同样，电流修正后的喷射量特性911和喷射量特性912也产生喷射量的偏差。
[喷射脉冲宽度的修正]
接着，对由喷射脉冲宽度修正量运算部214运算的喷射脉冲宽度的修正进行说明。
如使用图6说明的那样，各燃料喷射阀由于设定弹簧408的弹簧载荷等存在偏差，所以喷射量也产生偏差。即，对于由发动机状态检测部203计算出的要求喷射量的喷射脉冲宽度，使用作为预先计测的偏差中央品等基准的燃料喷射阀105P的喷射量特性来计算，因此，为了降低各燃料喷射阀的喷射量偏差，需要对每个燃料喷射阀变更喷射脉冲宽度。
使用图10的喷射量特性，对喷射脉冲宽度的修正进行说明。
图10是表示喷射脉冲宽度和燃料喷射量的关系的图，横轴为喷射脉冲宽度，纵轴为每个喷射脉冲宽度的燃料喷射量。图中的1001表示燃料喷射阀105P的喷射量特性(实线)，1002表示燃料喷射阀105W的喷射量特性(虚线)，1003表示燃料喷射阀105S的喷射量特性(点线)。
例如，在以某要求喷射量喷射燃料的情况下，在以基于喷射量特性1001而计算出的喷射脉冲宽度驱动设定弹簧408的弹簧载荷小的燃料喷射阀105W的情况下，喷射量变多。另一方面，在以基于喷射量特性1001算出的喷射脉冲宽度驱动设定弹簧408的弹簧载荷大的燃料喷射阀105S的情况下，喷射量变少。
即，为了使各燃料喷射阀相对于要求喷射量的喷射量1010一致，对于设定弹簧408的弹簧载荷较弱的燃料喷射阀105W，需要相对于基准品(例如，偏差中央品)的喷射脉冲宽度1011缩短喷射脉冲宽度(喷射脉冲宽度1012)。另外，设定弹簧408的弹簧载荷较强的燃料喷射阀105S需要使喷射脉冲宽度(喷射脉冲宽度1013)比基准品的喷射脉冲宽度1011长。
因此，在本实施方式中，预先计测喷射脉冲宽度修正量相对于闭阀完成时间的关系并保存在存储器142中，通过计算喷射脉冲宽度修正量相对于所计测的闭阀完成时间的关系来修正喷射脉冲宽度。
[喷射脉冲宽度修正量与闭阀完成时间的关系]
图11表示喷射脉冲宽度修正量和闭阀完成时间的关系。预先通过实验在多个燃料喷射阀105计测闭阀完成时间，根据计测了闭阀完成时间的燃料喷射阀105的喷射量特性，计算喷射脉冲宽度修正量，由此能够计算闭阀完成时间和喷射脉冲宽度修正量的关系式1100。
例如，如果设定弹簧408的弹簧载荷大，则闭阀完成时间变短，所以在燃料喷射阀105S的情况下，为了满足要求喷射量，需要增长喷射脉冲宽度。因此，相对于比基准的闭阀完成时间1101短的闭阀完成时间1103的喷射脉冲宽度的修正值1113成为正值。反之，如果设定弹簧408的弹簧载荷小，则闭阀完成时间变长，因此在燃料喷射阀105W的情况下，为了满足要求喷射量而需要缩短喷射脉冲宽度。因此，相对于比基准的闭阀完成时间1101长的闭阀完成时间1102的喷射脉冲宽度的修正值1112为负值。
关系式1100可以通过利用最小二乘法等对多个燃料喷射阀105的闭阀完成时间和喷射脉冲宽度修正量的数据进行近似来计算。另外，在图11中示出了相对于规定的燃料喷射量的近似直线，但通过预先用多个燃料喷射量计算近似直线，能够计算出与喷射量特性一致的喷射脉冲宽度。另外，喷射量特性不仅根据燃料喷射阀的个体差而变化，还根据燃料压力而变化，因此，可以针对每个特定的燃压预先计算出相对于基准的喷射脉冲宽度的喷射脉冲宽度修正量。
由于上述算出的关系式1100成为燃压代表点，所以相对于实际燃压(例如，由燃压传感器计测的燃压)的喷射脉冲宽度修正量的计算，只要计算出比实际燃压大的燃压代表点的修正量和比实际燃压小的燃压代表点的修正量，并对两点间进行线性插补来算出即可。另外，对于喷射量也同样，可以对两点间进行线性插补来算出。
这样，基于用图7所示的方法算出的闭阀完成时间，从关系式1100算出喷射脉冲宽度的修正量，通过对相对于要求喷射量算出的成为基准的喷射脉冲宽度加上修正量，能够算出与燃料喷射阀105的个体差对应的喷射脉冲宽度。
[修正方法的选择]
接下来，说明修正方法选择部212的动作。
在修正方法选择部212中，选择是否将由驱动电流修正量运算部213和喷射脉冲宽度修正量运算部214计算出的各个修正量应用于驱动电流和/或喷射脉冲宽度。
图12是表示由燃料喷射控制装置127进行的驱动修正处理的步骤例的流程图。首先，燃料喷射脉冲信号运算部201根据从发动机状态检测部203送来的发动机状态，计算喷射脉冲宽度(S1201)。在此算出的喷射脉冲宽度为所有气缸共同的喷射脉冲宽度。喷射脉冲宽度使用根据要求喷射量预先计测的喷射量特性来计算。基本上，由于是使用相对于作为基准(或偏差中央品)的燃料喷射阀105的喷射量特性来计算喷射脉冲宽度的，因此喷射脉冲宽度也是作为基准的燃料喷射阀105的脉冲宽度。
接着，燃料喷射驱动波形指令部202决定驱动电流参数(S1202)。在此计算出的驱动电流参数是所有气缸共同的参数，考虑燃料喷射阀105的动作界限来决定值。另外，为了使参数最佳化，根据燃压切换驱动电流参数。例如，在将切换设为四个阶段的情况下，将燃压由于设备的故障等而比通常使用区域高的情况设为异常燃压驱动电流波形，在通常使用的燃压区域内分为三个阶段。并且，从燃压高的一方开始设为高燃压驱动电流波形、中燃压驱动电流波形、低燃压驱动电流波形。用于决定驱动电流波形的因素例如是峰值电流或峰值电流通电时间、保持电流等。
接着，修正方法选择部212选择是否需要驱动修正和如果需要驱动修正则执行喷射脉冲宽度修正和驱动电流修正中的哪一种修正方法(S1203)。
修正方法选择部212根据输入到燃料喷射控制装置127的发动机状态检测部203的各种输入信号，决定是否需要驱动修正和驱动方法。
例如，如果各燃料喷射阀的喷射量的偏差在规定的范围内，则判断为不需要驱动修正，在除此以外的情况下判断为需要驱动修正。关于修正方法的选择将在后面详细叙述，但作为一例，在燃料喷射阀的闭阀方向的作用力弱(阀芯弹跳大)时实施驱动电流控制(修正)，在燃料喷射阀的闭阀方向的作用力强(阀芯弹跳小)时实施喷射脉冲宽度控制(修正)。
接着，喷射脉冲宽度修正量运算部214运算喷射脉冲宽度的修正量(S1204)。如上所述，喷射脉冲宽度修正量运算部214根据各燃料喷射阀的闭阀完成时间计算喷射脉冲宽度修正量。另外，在步骤S1203中未选择喷射脉冲宽度修正的情况下，也可以省略本步骤中的修正量的运算。
接着，驱动电流修正量运算部213运算驱动电流的修正量(S1205)。如上所述，驱动电流修正量运算部213根据各燃料喷射阀的闭阀完成时间计算驱动电流的修正量。另外，在步骤S1203中未选择驱动电流修正的情况下，也可以省略本步骤中的修正量的运算。
接着，喷射脉冲宽度修正量运算部214判定是否执行喷射脉冲宽度修正(S1206)。在该判断中，使用关于步骤S1203的修正方法的选择结果。在步骤S1206中判定为执行喷射脉冲宽度修正的情况下(S1206的“是”)，接着，燃料喷射脉冲信号运算部201将由喷射脉冲宽度修正量运算部214计算出的喷射脉冲宽度的修正量与成为基准的喷射脉冲宽度相加，修正各燃料喷射阀的喷射脉冲宽度(S1207)。在步骤S1207的喷射脉冲宽度修正结束或者判断为不实施喷射脉冲宽度修正的情况下(S1206的“否”)，进入步骤S1208。另外，在本实施方式中，在步骤S1206中判定为“否”的情况下不实施喷射脉冲宽度修正，但也可以将喷射脉冲宽度的修正量设为0而进入步骤S1207。
接着，驱动电流修正量运算部213判定是否执行驱动电流修正(S1208)。在该判断中，使用关于步骤S1203的修正方法的选择结果。在步骤S1208中判定为执行驱动电流修正的情况下(S1208的“是”)，接着，燃料喷射驱动波形指令部202将由驱动电流修正量运算部213计算出的驱动电流的修正量与作为基准的驱动电流相加，修正各燃料喷射阀的驱动电流(S1209)。在步骤S1209的驱动电流修正结束、或者在步骤S1208中判断为不实施驱动电流修正的情况下(S1208的“否”)，进入步骤S1210。另外，在本实施方式中，在步骤S1208中判定为“否”的情况下不实施驱动电流修正，但也可以将驱动电流的修正量设为0而进入步骤S1209。
然后，在步骤S1210中，燃料喷射脉冲信号运算部201和/或燃料喷射驱动波形指令部202进行输出处理。如上所述，输出处理将各燃料喷射阀通电的期间(喷射脉冲宽度)和通电的电流值传送到驱动IC208。
如上所述，本实施方式的燃料喷射控制装置是控制具有通电用的线圈(螺线管407)的多个燃料喷射阀(燃料喷射阀105)的燃料喷射控制装置(燃料喷射控制装置127)。并且，本实施方式的燃料喷射控制装置具备：阀芯动作时间检测部(阀芯动作时间检测部211)，其检测从燃料喷射阀的通电结束到该燃料喷射阀的阀芯(阀芯402)闭阀完成为止的闭阀完成时间(闭阀时间701)；驱动电流修正部(驱动电流修正量运算部213)，其基于闭阀完成时间修正燃料喷射阀的驱动电流参数；喷射脉冲宽度修正部(喷射脉冲宽度修正量运算部214)，其基于闭阀完成时间修正燃料喷射阀的通电时间；以及修正方法选择部，其基于发动机(包括内燃机101的系统)的状态选择驱动电流修正部和喷射脉冲宽度修正部中的至少一个来执行修正。
在本实施方式的燃料喷射控制装置(燃料喷射控制装置127)中，驱动电流修正部(驱动电流修正量运算部213)及喷射脉冲宽度修正部(喷射脉冲宽度修正量运算部214)对多个燃料喷射阀(燃料喷射阀105)中的每一个进行各修正。
根据上述构成的燃料喷射控制装置，通过根据发动机状态适当选择多个燃料喷射阀的驱动方法，能够降低喷射量的偏差。例如，与燃料喷射阀的阀芯是半升程状态还是全升程状态无关，并且不依靠发动机转速或发动机载荷，就能够提高各燃料喷射阀的喷射量精度。另外，通过提高各燃料喷射阀的喷射量精度，能够防止不希望的排气排放的恶化。
另外，在本实施方式的燃料喷射控制装置(燃料喷射控制装置127)中，驱动电流修正部(驱动电流修正量运算部213)基于燃料喷射阀(燃料喷射阀105)的闭阀完成时间(闭阀时间701)，进行如下处理：对多个燃料喷射阀共同的驱动电流参数，变更峰值电流、峰值电流通电时间、以及逆电压施加时间中的至少一个以上，将变更后的驱动电流参数作为上述燃料喷射阀的驱动电流参数。
另外，在本实施方式的燃料喷射控制装置(燃料喷射控制装置127)中，喷射脉冲宽度修正部(喷射脉冲宽度修正量运算部214)基于燃料喷射阀(燃料喷射阀105)的闭阀完成时间(闭阀时间701)和喷射量的关系，进行如下处理：对多个燃料喷射阀共同的通电时间(例如喷射脉冲宽度)进行变更，将变更后的通电时间作为上述燃料喷射阀的通电时间。
<变形例>
接着，对每个修正量的种类的驱动修正的选择方法进行说明。
[基于燃压的选择]
首先，对基于燃压的驱动修正的选择方法进行说明。当燃压变高时，燃料喷射阀的向闭阀方向的作用力(推压力)变大。即，燃压越高，相对于燃压低的情况，越需要开阀力(克服作用力的磁吸引力)，如果使开阀所需的峰值电流降低，则燃料喷射阀的动作界限燃压降低。因此，在燃压高的情况下，优选不降低开阀力而进行修正。另外，如果燃料喷射阀的作用力变大，则开阀时的阀芯速度降低，所以到达全升程后的阀芯的弹跳动作变小，与低燃压时相比，到达全升程后的喷射量偏差变小。
因此，根据燃压选择修正方法。修正方法选择部212在燃压为规定值以上的情况下，选择喷射脉冲宽度修正，在不足规定值的情况下，选择驱动电流修正和喷射脉冲宽度修正中的至少一方来实施。
另外，预先通过实验设定规定值。例如，利用多个燃压来计测喷射量特性，并将由于达到全升程后的阀芯402的弹跳动作而引起的喷射量偏差成为要求偏差值以下的燃压设定为规定的燃压值。另外，也可以根据进行驱动电流控制时的动作界限求出规定的燃压值。例如，在以某燃压值进行驱动电流控制时，也可以设为在距该燃压的最大变化范围内不引起开阀不良的燃压。
[基于驱动电流波形的选择]
另外，也可以根据驱动电流波形来实施修正方法的选择。通常，如果阀芯的推压力变大，则需要增大开阀力，因此增大驱动时的电流值。即，在驱动时的峰值电流的电流值大的情况下，推压力变大，开阀时的弹跳动作变小。因此，修正方法选择部212在峰值电流的电流值为规定值以上的情况下，实施喷射脉冲宽度修正，在峰值电流的电流值小于规定值的情况下，选择实施驱动电流修正和喷射脉冲宽度修正中的至少一方。
[基于闭阀时间的选择]
接着，对基于闭阀时间的驱动修正的选择方法进行说明。闭阀时间(闭阀完成时间)是从喷射脉冲断开的时刻到阀芯402到达阀座405的时间，所以间接地表现施加在阀芯402上的作用力。作用力不仅包括燃压，还包括弹簧力、可动铁芯403等滑动部的摩擦力。
如上所述，根据施加在阀芯402上的作用力，到达全升程后的阀芯402的弹跳动作不同，另外，所需的开阀力也不同，因此，预先对每个燃压计测闭阀时间，求出与喷射量偏差或动作界限的关系，预先设定规定的闭阀时间。修正方法选择部212在闭阀时间为规定的闭阀时间以上的情况下，进行喷射脉冲宽度修正，在闭阀时间小于规定的闭阀时间的情况下，选择实施驱动电流修正和喷射脉冲宽度修正中的至少一方。
[基于拐点(二阶微分值)的大小的选择]
另外，同样也可以使用闭阀检测时的拐点的大小。拐点702表示喷射脉冲断开后的电压的变化量。即，拐点702的大小为可动铁芯403、阀芯402落座时的加速度变化。例如，随着燃压增大，阀芯402的作用了也增大，因此闭阀时的速度增大，并且落座时的加速度变化量增大，因此拐点702的二阶微分值增大。因此，可以根据拐点702的二阶微分值的大小来选择修正方法。
具体而言，修正方法选择部212在二阶微分值为规定值以上的情况下，进行喷射脉冲宽度修正，在二阶微分值小于规定值的情况下，选择实施驱动电流修正和喷射脉冲宽度修正中的至少一方。如上所述，通过使用闭阀时间和二阶微分值来选择修正方法，可以为每个燃料喷射阀选择最佳修正方法。
[基于要求喷射量的选择]
接着，说明根据所要求的燃料喷射量选择修正方法的方法。如图9所示，在以通常的驱动电流参数驱动燃料喷射阀105的情况下，由于到达全升程前的喷射量特性的斜率变陡峭，所以相对于喷射脉冲宽度的喷射量变化大，控制性差。另一方面，当实施驱动电流修正时，使阀芯402的开阀速度变慢，使喷射量特性的斜率变缓，能够确保直线性。另外，在以通常的驱动电流参数驱动燃料喷射阀105的情况下的刚到达全升程后的弹跳动作比较大，缺乏再现性，所以通过喷射脉冲宽度控制不能充分地修正。
因此，修正方法选择部212在要求喷射量为规定值以上的情况下，实施喷射脉冲宽度修正，在要求喷射量小于规定值的情况下，选择实施驱动电流修正和喷射脉冲宽度修正中的至少一方。由此，能够降低每个燃料喷射阀的偏差，进而提高控制性。另外，在以通常控制驱动时的喷射量特性中，规定值可以是弹跳动作结束而在全升程状态下稳定的喷射量、或者初次弹跳动作结束而燃料喷射量转为上升的喷射量。
[基于要求喷射脉冲宽度的选择]
另外，也可以不根据要求喷射量而根据要求的喷射脉冲宽度来选择修正方法。燃料喷射阀105的喷射量与喷射脉冲宽度的关系可以根据喷射量特性预先算出。修正方法选择部212在所要求的喷射脉冲宽度为规定值以上的情况下，实施喷射脉冲宽度修正，在喷射脉冲宽度小于规定值的情况下，选择实施驱动电流修正和喷射脉冲宽度修正中的至少一方。该规定值可以以与根据要求喷射量进行切换的情况相同的方式来考虑。即，在以通常控制驱动燃料喷射阀105时的喷射量特性中，可以将修正后的喷射脉冲宽度设定为弹跳动作结束而在全升程状态下稳定的喷射脉冲宽度、或者初次弹跳动作结束而燃料喷射量转为上升的喷射脉冲宽度。
[基于发动机转速的选择]
接着，对根据发动机转速切换驱动修正的方法进行说明。如果实施驱动电流修正，则相对于通常控制时，用于实现相同喷射量的喷射脉冲宽度变长。这是因为，由于降低开阀力而延迟开阀时的阀芯动作，所以阀芯402到达全升程需要时间。
如果在发动机的高转速区域实施驱动电流修正，则为了以要求喷射量进行喷射，与通常控制时相比，喷射脉冲宽度变长，在气缸内空气和燃料不充分混合，可能引起燃烧稳定性的降低、排气温度的上升。因此，修正方法选择部212在发动机转速为规定值以上的情况下，实施喷射脉冲宽度修正，在发动机转速小于规定值的情况下，选择实施驱动电流修正和喷射脉冲宽度修正中的至少一方。在此，在实施了驱动电流控制的情况下，预先通过实验计测导致燃烧恶化的发动机转速，设定此时的发动机转速即可。
[一并实施驱动电流修正和喷射脉冲宽度修正]
另外，在上述的一个实施方式中，说明了驱动电流修正和喷射脉冲宽度修正的选择方法，但不限于上述的例子。例如，修正方法选择部212在判断为表示上述发动机的状态的值与设定值的关系满足规定的条件而实施驱动电流修正时，还一并实施喷射脉冲宽度修正，由此进一步实现喷射量偏差的降低。如图9的喷射量特性911、912所示，即使实施了驱动电流修正，在各燃料喷射阀105的喷射量特性中也会产生稍许偏移。根据该偏移量算出喷射脉冲宽度的修正量，对每个燃料喷射阀变更喷射脉冲宽度，由此能够算出与要求喷射量一致的喷射脉冲宽度。
[仅喷射脉冲宽度修正]
另外，在上述的实施方式中，在表示上述发动机的状态的值与设定值的关系满足规定的条件的情况下，修正方法选择部212也可以不实施驱动电流修正，而仅实施喷射脉冲宽度修正。如图10所说明的那样，通过喷射脉冲宽度修正能够确保喷射量特性的直线性，提高燃料喷射阀的控制性。
以上，对本发明的燃料喷射控制装置的实施方式，包括其作用效果进行了说明。但是，本发明的燃料喷射控制装置并不限定于上述的实施方式，在不脱离权利要求书所记载的发明的主旨的范围内，当然能够采用其他各种应用例、变形例。
例如，上述实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细且具体地说明了燃料喷射控制装置的构成的实施方式，并不一定限定于具备所说明的全部构成要素的实施方式。另外，也可以将一个实施方式的构成的一部分置换为其他实施方式的构成要素。另外，也可以在一个实施方式的构成中添加其他实施方式的构成要素。另外，对于各实施方式的构成的一部分，也可以进行其他构成要素的追加或置换、删除。
例如，在上述实施方式中，说明了在驱动电流控制中变更全升程控制中的电压切断开始时刻和电压切断结束时刻的例子。但是，改变本发明的电压切断开始时刻和电压切断结束时刻来降低喷射量的偏差，也能够适用于半升程控制。
另外，在图12所示的流程图中，在不影响处理结果的范围内，也可以并行执行多个处理，或者变更处理顺序。例如，也可以在实施了运算喷射脉冲宽度的修正量的处理和运算驱动电流的修正量的处理之后，实施修正方法选择处理。然后，修正方法选择部212将喷射脉冲宽度的修正量和驱动电流的修正量中的至少一方向对应的燃料喷射脉冲信号运算部201或燃料喷射驱动波形指令部202输出。在该情况下，改变图2所示的燃料喷射控制装置127的块构成，以执行上述步骤。
另外，上述各构成、功能、处理部等也可以通过例如由集成电路设计它们的一部分或全部等而由硬件实现。作为硬件，也可以使用FPGA(Field Programmable GateArray：现场可编程门阵列)或ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)等。
符号说明
101…内燃机，102…活塞，105…燃料喷射阀，109…ECU，123…燃料箱，124…低压燃料泵，125…高压燃料泵，126…燃料压力传感器，127…燃料喷射控制装置，129…高压燃料配管，201…燃料喷射脉冲信号运算部，202…燃料喷射驱动波形指令部，203…发动机状态检测部，204…保险丝，205…继电器，206…高电压生成部，207a、207b…燃料喷射驱动部，208…驱动IC，209…电池电压，210…高电压(电源电压)，211…阀芯动作时间检测部，212…修正方法选择部，213…驱动电流修正量运算部，214…喷射脉冲宽度修正量运算部，301、302、308、309…二极管，303…高电压侧开关元件，304…低电压侧开关元件，305…开关元件，306…分流电阻，401…壳体，402…阀芯，402a…顶端部，402b…后端部，403…可动铁芯，403a…贯通孔，404…固定铁芯，405…阀座，406…喷射孔，407…螺线管，408…设定弹簧，409…零弹簧，701…闭阀时间(闭阀完成时间)。

Claims (13)

1.一种燃料喷射控制装置，对具有通电用的线圈的多个燃料喷射阀进行控制，该燃料喷射控制装置的特征在于，具备：
阀芯动作时间检测部，其检测从所述燃料喷射阀的通电结束到该燃料喷射阀的阀芯闭阀完成为止的闭阀完成时间；
驱动电流修正部，其基于所述闭阀完成时间来修正所述燃料喷射阀的驱动电流参数；
喷射脉冲宽度修正部，其基于所述闭阀完成时间来修正所述燃料喷射阀的通电时间；以及
修正方法选择部，其基于发动机的状态，选择所述驱动电流修正部和所述喷射脉冲宽度修正部中的至少一方来执行修正。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
所述驱动电流修正部基于所述燃料喷射阀的所述闭阀完成时间，对多个所述燃料喷射阀共同的驱动电流参数，变更峰值电流、峰值电流通电时间以及逆电压施加时间中的至少一个以上，将变更后的驱动电流参数作为所述燃料喷射阀的驱动电流参数。
3.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
所述喷射脉冲宽度修正部基于所述燃料喷射阀的所述闭阀完成时间与喷射量的关系，对多个所述燃料喷射阀共同的通电时间进行变更，将变更后的通电时间作为所述燃料喷射阀的通电时间。
4.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
所述修正方法选择部在向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力为设定值以上的情况下，选择所述喷射脉冲宽度修正部，
在所述燃料的压力比所述设定值小的情况下，选择所述驱动电流修正部及所述喷射脉冲宽度修正部中的至少一方。
5.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
所述修正方法选择部在所述闭阀完成时间为设定值以下的情况下，选择所述喷射脉冲宽度修正部，
在所述闭阀完成时间比所述设定值长的情况下，选择所述驱动电流修正部以及所述喷射脉冲宽度修正部中的至少一方。
6.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
所述修正方法选择部在闭阀完成时刻下的所述燃料喷射阀的相对于所述线圈的端子间电压的二阶微分值为设定值以上的情况下，选择所述喷射脉冲宽度修正部，
在所述二阶微分值小于所述设定值的情况下，选择所述驱动电流修正部以及所述喷射脉冲宽度修正部中的至少一方。
7.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
所述修正方法选择部在所述燃料喷射阀的驱动电流的峰值电流值或峰值电流通电时间为设定值以上的情况下，选择所述喷射脉冲宽度修正部，
在所述峰值电流值或所述峰值电流通电时间比所述设定值小的情况下，选择所述驱动电流修正部及所述喷射脉冲宽度修正部中的至少一方。
8.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
所述修正方法选择部在所述发动机的转速为设定值以上的情况下，选择所述喷射脉冲宽度修正部，
在所述发动机的转速比所述设定值小的情况下，选择所述驱动电流修正部以及所述喷射脉冲宽度修正部中的至少一方。
9.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
所述修正方法选择部在要求喷射量为设定值以上的情况下，选择所述喷射脉冲宽度修正部，
在所述要求喷射量比所述设定值小的情况下，选择所述驱动电流修正部以及所述喷射脉冲宽度修正部中的至少一方。
10.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
所述修正方法选择部在要求喷射脉冲宽度为设定值以上的情况下，选择所述喷射脉冲宽度修正部，
在所述要求喷射脉冲宽度比所述设定值小的情况下，选择所述驱动电流修正部及所述喷射脉冲宽度修正部中的至少一方。
11.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
在表示所述发动机的状态的值与设定值的关系满足规定的条件的情况下，所述修正方法选择部执行基于所述驱动电流修正部的修正以及基于所述喷射脉冲宽度修正部的修正。
12.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
在表示所述发动机的状态的值与设定值的关系满足规定的条件的情况下，所述修正方法选择部不执行基于所述驱动电流修正部的修正而执行基于所述喷射脉冲宽度修正部的修正。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，
所述驱动电流修正部和所述喷射脉冲宽度修正部对多个所述燃料喷射阀中的每一个进行各修正。
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