CN1735746A - 内燃机的燃料喷射控制装置 - Google Patents

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Abstract

在控制供电时间中，燃料喷射量的变化由在发动机缸内压力(在内燃机运行状态中检测或估计值)下的燃料喷射率相对于在基准缸内压力下(在喷射器特性测量基准测试的条件下)的燃料喷射率的变化引起，另外，修正燃料喷射起始时间的变化。在燃料喷射量的变化的计算中，燃料喷射率变化特性模型被用来计算Δq1和 Δq2的面积，在燃料喷射率变化特性模型中，燃料喷射率的变化特性被模型化为梯形。基于轨压和缸内压力的变化计算燃料喷射起始时间Δτd的变化。以这种方式，提供了一种以更好的精度控制燃料喷射量的技术，所述燃料喷射量随着缸内压力的变化而变化。

Description

内燃机的燃料喷射控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的燃料喷射控制装置。
背景技术
传统上，在具有将燃料直接喷射到气缸内部的燃料喷射阀(或喷射器)的直接喷射式内燃机中，已知一种具有这样的功能，即基于气缸内部的压力(或缸内压力)修正燃料喷射阀的打开时间(例如看下面列出的专利文献1)。
采用该功能的理由是气缸内部的压力(缸内压力)充当了相对于燃料喷射阀的背压。在该功能中，对根据发动机的运行情况变化的缸内压力进行计算以修正燃料喷射阀的打开时间，从而获得所需的燃料喷射量。
然而，在上述传统技术中，计算缸内压力，然后基于该缸内压力和被引入到燃料喷射阀的燃料压力之间的压差计算燃料喷射率(即，每单位时间的燃料喷射量)，然后，基于算出的燃料喷射率和所需的燃料量计算燃料喷射阀的打开时间，因而，在象这样的传统技术中，没有考虑到燃料喷射起始时间的变化。
将在下面参考图14对该点进行论述。图14表示燃料喷射率的变化特性，在图1 4中，纵轴代表燃料喷射率，横轴代表时间。在图14中，燃料喷射率的波形X和波形Y表示在缸内压力不同但轨压(即供给到燃料喷射阀的燃料的压力)相同的情况下燃料喷射率的变化特性。燃料喷射率波形X代表缸内压力是充当基准的基准缸内压力(例如，在喷射器特性测量基准测试的情况下的压力(例如，1Mpa))的情况，而燃料喷射率波形Y代表在运行状态的内燃机中的发动机缸内压力(例如，8Mpa)所具有的情况。
如从图14中看到的，当缸内压力增大时，燃料喷射的起始时间变得较早。如果燃料喷射的起始时间变得较早，燃料喷射量就将增加。
图15是燃料喷射率变化特性模型，其用作图14中所示的燃料喷射率变化特性的模型。本发明的发明者将图14中所示的燃料喷射率变化特性模型化为图15中所示的梯形。在图15中，由实线所示的梯形X是图14中的燃料喷射率波形X的模型，而由虚线所示的梯形Y是图14中的燃料喷射率波形Y的模型。
在图15中，假设Q是梯形X的面积或所需的燃料喷射量，Qr是梯形Y的面积或实际喷射量，dQ1是由在基准缸内压力的情况和发动机缸内压力的情况之间的燃料喷射率的变化所引起的燃料喷射量的变化(即，在图15中在梯形Y上方的梯形X内的面积)，而dQ2是由在基准缸内压力的情况和发动机缸内压力的情况之间的起始时间的变化所引起的燃料喷射量的变化(即，在图15中在梯形X左侧的梯形Y内的面积)，实际喷射量Qr能由下面的公式(1)表示。
Qr＝Q-dQ1+dQ2            ——(1)
因而，获得所需的燃料喷射的指令值由下面的公式(2)表示。
Q＝Qr+dQ1-dQ2            ——(2)
在图15中，假设A是梯形X上底的长度，B是梯形X下底的长度，Q′是梯形X的高度(即，在基准缸内压力情况下的燃料喷射率)，q′是梯形Y的高度，C是梯形Y上底的与梯形X交迭部分的长度，dQ1由下面的公式(3)表示。
dQ1＝Q-q
＝Q-(B+C)q′/2
＝Q-(B+(Aq′/Q′+B(Q′-q′)/Q′))q′/2
＝(1-q′/Q′)Q+(A-B)(q′-Q′)q′/Q′——(3)
在传统技术中，没有考虑公式(2)中的dQ2，且通过由下面的公式(4)表示的关系来获得修正的燃料喷射率。
Qr＝Qq′/Q′      ——(4)
这样，在传统技术中，dQ1由下面的公式(5)表示。
dQ1＝Q-Qr
＝(1-q′/Q′)Q    ——(5)
等式(5)缺少公式(3)中的第二项，因而，在传统技术中没有考虑到对该项的误差修正。
另外，当轨压低时，在燃料喷射开始后的燃料喷射率的变化是适中的，因而，梯形的左边的梯度小，值(A-B)很大，这样，在轨压低的情况下，值(A-B)的影响是显著的，因而，如果根据公式(5)获得dQ1，将会引入很大的误差。
[专利文献1]  日本专利申请特开9-256886
[专利文献2]  日本专利申请特开2000-54889
发明内容
鉴于上述情况作出本发明，本发明的目标是提供一种用来以更好的精度控制随着缸内压力的变化而变化的燃料喷射量的技术。
为了实现上述目标，根据本发明，提供了一种用于内燃机的燃料喷射控制装置，内燃机配备有用来将由高压燃料供给装置供给的高压燃料直接喷射到气缸内的燃料喷射阀，该装置包括：
用来检测或估计所述气缸的缸内压力的缸内压力检测装置；
用来计算燃料喷射周期的周期计算装置，在该燃料喷射周期上从所述燃料喷射阀喷射燃料，对该燃料喷射周期进行修正以补偿由燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化，其中燃料喷射率的变化由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力相对于预先存储的基准缸内压力的变化所引起；
起始时间变化计算装置，用来计算在由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力下的燃料喷射起始时间相对于在所述基准缸内压力下的燃料喷射起始时间的变化；
控制装置，用来基于由所述周期计算装置算出的燃料喷射周期和由所述起始时间变化计算装置算出的燃料喷射起始时间的变化来控制从所述燃料喷射阀喷射燃料的周期。
通过在修正由燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化时计算燃料喷射周期和计算燃料喷射起始时间的变化，能以更好的精度控制随着缸内压力的变化而变化的燃料喷射量，并能与内燃机的运行状态无关地获得目标燃料喷射量。
上述装置还可以包括：
燃料压力检测装置，用来检测由所述高压燃料供给装置供给到所述燃料喷射阀的高压燃料的压力；
燃料喷射量特性存储装置，用来存储由所述燃料喷射阀在阀打开时间中、根据由所述高压燃料供给装置供给到所述燃料喷射阀的高压燃料的压力喷射的燃料喷射量的特性，该特性与所述燃料喷射阀的阀打开时间相关；
必需燃料喷射量计算装置，用来基于内燃机的运行状态计算所需的燃料喷射量；
燃料喷射率计算装置，用来基于由所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力和由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力计算燃料喷射率；
燃料喷射量变化计算装置，用来计算由第二燃料喷射率相对于第一燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化，所述第二燃料喷射率由所述燃料喷射率计算装置基于由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力来计算，所述第一燃料喷射率由所述燃料喷射率计算装置基于所述基准缸内压力来计算；
系数计算装置，用来计算由所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力的每单位缸内压力燃料喷射延迟时间的变化。
在这种情况下，所述周期计算装置可以基于由所述燃料喷射量变化计算装置算出的燃料喷射量的变化和由所述必需燃料喷射量计算装置算出的燃料喷射量、利用所述燃料喷射量特性存储装置计算燃料喷射周期，并且所述起始时间变化计算装置可以基于由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力相对于所述基准缸内压力的变化和由所述系数计算装置算出的变化来计算燃料喷射起始时间的变化。
通过上面的特征，能基于基准缸内压力计算修正值，因而，存储在燃料喷射量特性存储装置中的特性，例如通过喷射器特性测量基准测试获得的特性能被直接应用于实际的内燃机。
上述装置还可以包括：
设置在所述燃料喷射阀中的针阀，其在轴向方向上移动以实现阀打开和关闭操作；
燃料喷射量估计装置，用来在所述燃料喷射阀的燃料喷射开始时，基于所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力和所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力，估计从所述针阀的阀打开操作开始直到所述针阀达到完全打开状态为止所喷射的燃料的数量；
比较装置，用来比较由所述燃料喷射量估计装置估计的估计燃料量和由所述必需燃料喷射量计算装置算出的燃料喷射量，
其中，在所述燃料喷射量小于所述估计燃料量的情况和所述燃料喷射量多于或等于所述估计燃料量的情况之间，根据所述比较装置的比较结果，所述燃料喷射量变化计算装置可以用不同的计算过程计算燃料喷射量的变化。
按照上述内容，通过依据针阀是否达到完全打开状态而使用不同的计算燃料喷射量变化的过程，能通过简化的计算方法计算燃料喷射量的变化，因而，在将计算燃料喷射量的变化所需的关系存储为图的情况下，能使得该图的数据量最少。
在上述装置中，通过将燃料喷射率的随时间的变化模型化为坐标系中的多边形和计算该多边形面积的变化，所述燃料喷射量变化计算装置可以计算燃料喷射量的变化。
通过该特征，能更简单地计算燃料喷射量的变化。
此外，在上述装置中，所述燃料喷射量变化计算装置可以包括吸入室压力计算装置，用来基于所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力和所述针阀的位置，计算在阀座的顶端侧中形成的吸入室中的压力，所述针阀被容纳在阀座上或从阀座移开；
单位燃料喷射量变化计算装置，用来基于由所述必需燃料喷射量计算装置算出的燃料喷射量和由所述吸入室压力计算装置算出的吸入室压力，计算每单位缸内压力燃料喷射量的变化，
其中，当根据所述比较装置的比较结果，所述燃料喷射量小于所述估计燃料喷射量时，所述燃料喷射量变化计算装置可以基于由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力相对于所述基准缸内压力的变化和由所述单位燃料喷射量变化计算装置算出的每单位缸内压力燃料喷射量的变化，计算燃料喷射量的变化。
通过上面的特征，当针阀没有达到完全打开状态时，能基于吸入室的压力计算燃料喷射量的变化，因而，使得能以更好的精度实现修正。
更进一步，上述装置还可以包括：
燃料压力检测装置，用来检测所述高压燃料供给装置供给到所述燃料喷射阀的高压燃料的压力；
燃料喷射量特性存储装置，用来存储由所述燃料喷射阀在阀打开时间中、根据由所述高压燃料供给装置供给到所述燃料喷射阀的高压燃料的压力喷射的燃料喷射量的特性，该特性与所述燃料喷射阀的阀打开时间相关；
必需燃料喷射量计算装置，用来基于内燃机的运行状态计算所需的燃料喷射量；
第一实质燃料压力计算装置，用来通过用由所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力减去由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力相对于所述基准缸内压力的差异，来计算第一实质燃料压力；
第二实质燃料压力计算装置，用来通过将由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力相对于所述基准缸内压力的差异加到所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力上，来计算第二实质燃料压力；
喷射延迟时间计算装置，用来基于由所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力来计算喷射延迟时间，该喷射延迟时间是从用于打开所述燃料喷射阀的信号产生的时间到所述燃料喷射阀的燃料喷射开始的时间，
其中，所述周期计算装置可以基于由所述第一实质燃料压力计算装置算出的第一实质燃料压力和由所述必需燃料喷射量计算装置算出的燃料喷射量、利用所述燃料喷射特性存储装置计算燃料喷射周期，和
所述起始时间变化计算装置可以通过所述燃料喷射延迟时间计算装置计算由所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力的燃料喷射延迟时间，和由所述第二实质燃料压力计算装置算出的第二实质燃料压力的燃料喷射延迟时间，并根据那些喷射延迟时间之间的差别计算燃料喷射起始时间的变化。
通过按照上述内容引入实际燃料压力，能以更简单的方式计算喷射燃料的周期。
附图说明
图1示范性地表示作为内燃机的柴油机的基本结构，其中应用了根据本发明第一实施方式的燃料喷射控制装置，
图2是横截面图，示范性地表示本发明第一实施方式中的燃料喷射阀，
图3是框图，表示根据本发明第一实施方式的燃料喷射控制装置，
图4在部分(A)中表示燃料喷射率变化特性模型，其中燃料喷射率的变化特性被模型化为梯形，和在部分(B)中表示将在部分(A)中示出的梯形分成两个部分的情况，
图5是图表，用来说明在针阀达到完全升起状态之前完成燃料喷射的情况下，计算燃料喷射量的变化的方法，
图6是图表，用来说明燃料喷射起始时间的变化的修正；图6的部分(A)表示在修正之前驱动信号和燃料喷射率之间的关系，图6的部分(B)表示在修正之后驱动信号和燃料喷射率之间的关系，
图7表示本发明第一实施方式中比例系数(或敏感性)α和轨压Pcr之间的关系，
图8表示燃料喷射延迟时间的变化Δτd和缸内压力的变化ΔPcl之间的关系，
图9是在本发明第一实施方式中计算燃料喷射量的修正值的过程的流程图，
图10是框图，表示本发明第二实施方式中的燃料喷射量变化计算装置和相关部分，
图11是框图，表示根据本发明第三实施方式的燃料喷射控制装置，
图12是本发明第三实施方式中的τ-Q图，
图13表示轨压Pcr和燃料喷射延迟时间τd之间的关系，
图14是图表，表示燃料喷射率的变化特性，
图15表示燃料喷射率变化特性模型，其用作燃料喷射率的变化特性的模型。
具体实施方式
下面，将基于示范性实施方式详细描述实现本发明的最佳方式。
<实施例1>
图1示范性地表示作为内燃机的柴油机的基本结构，其中应用了根据本发明第一实施方式的燃料喷射控制装置。
如图1中所示，内燃机1主要由燃料供给系统2、气缸(或燃烧室)3、进气道4和排气道5组成，内燃机1是直列式四缸柴油机，其中包括进气冲程、压缩冲程、作功冲程(或膨胀冲程)和排气冲程的四个周期被重复进行以产生输出。
燃料供给系统2包括供给泵6、共轨7、燃料喷射阀8、燃料通道9等等。供给泵6将从燃料箱(未示出)吸出的燃料的压力升高到高压并通过燃料通道9将燃料供给到共轨7，共轨7充当压力积累室，用来将从供给泵6供应的高压燃料的压力保持(或积累)在预定压力并通过连接到共轨7的燃料管将增压燃料分配到各个燃料喷射阀8。高压燃料供给装置包括供给泵6、共轨7和燃料通道9。
燃料喷射阀8是电磁驱动的开闭阀，在其内部中配备有电磁线圈(未示出)。燃料喷射阀8适当地打开，以通过在合适正时的直接喷射将在共轨7中增压的合适数量的燃料供给到气缸3的内部。燃料喷射阀8可以配备压电式致动器来代替电磁线圈。
内燃机1设有各种传感器，如加速器位置传感器、曲轴位置传感器、水温传感器、空气流量计和轨压传感器11，加速器位置传感器输出一个表示由驾驶员踩踏所引起的加速踏板(未示出)行程的信号，曲轴位置传感器输出一个表示曲轴(未示出)的发动机转数的信号，水温传感器输出一个表示在内燃机1中循环的冷却水温度(冷却水温)的信号，空气流量计输出一个表示通过进气道4引入到气缸3中的空气流量(进气量)的信号，轨压传感器11检测处于共轨7中的压力(轨压)下的高压燃料的压力。这些传感器的信号被输入到电控单元(ECU)10，轨压传感器11构成燃料压力检测装置。
ECU 10包括由中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、备用RAM和其它元件构成的逻辑运算电路。ECU10基于来自各种传感器的信号进行内燃机1的各种部件的总控制，例如，ECU 10检测内燃机1的运行状态以控制燃料喷射阀8的打开/关闭操作。
此外，在以有规律的间隔执行的基本程序中，ECU 10完成从各种传感器输出的信号的输入、发动机转数的计算、负荷计算、燃料喷射率的计算等等。输入到ECU 10中的各种信号和通过ECU 10在基本程序中的计算获得的各种控制值被暂时存储在ECU 10的RAM中。更进一步，在例如由来自各种传感器或开关的信号输入、一定时间的流逝或来自曲轴位置传感器的脉冲信号的输入所触发的中断处理中，ECU 10从RAM中读出各种控制值并根据那些控制值执行燃料喷射控制或其它控制。ECU 10组成燃料喷射控制装置，并组成下文中所述的在图3中的周期计算装置51、起始时间变化计算装置52、控制装置53、燃料喷射量特性存储装置54、必需燃料喷射量计算装置55、燃料喷射率计算装置56、燃料喷射量变化计算装置57、系数计算装置58、燃料喷射量估计装置59和比较装置60。
下面，将更具体地描述燃料喷射阀8。图2是横截面图，示范性地表示本实施方式中的燃料喷射阀8。
如图2中所示，燃料喷射阀8包括在其顶端具有燃料喷射孔21的主体22、针状的针阀23(即，阀体)和在关闭方向上偏压针阀23的螺旋弹簧24。针阀23以可在轴向方向上移动的方式布置在主体22的内部中，当在其前进状态中被接纳在阀座25上时，针阀23关闭燃料喷射孔21，当在其缩回状态中从阀座25上移开时，针阀23打开燃料喷射阀21。燃料喷射孔21设置于引入室26，引入室26设置在主体22中的阀座25的顶端侧中。
此外，燃料喷射阀8包括第一燃料供给通道31、控制室32、从第一燃料供给通道31分支出来的第二燃料供给通道33以及燃料排出通道34，第一燃料供给通道31用于将从共轨7供给的具有预定压力的高压燃料引入到燃料喷射孔21，控制室32用于接收高压燃料以在关闭方向上挤压针阀23，第二燃料供给通道33用于将从共轨7供给的具有预定压力的高压燃料引入到控制室32，燃料排出通道34用于排出控制室32中的高压燃料以减小控制室32中的流体压力。
在第二燃料供给通道33中提供了进入孔33a，其确定流入控制室32中的燃料的流量。在燃料排出通道34中提供了出口孔34a，其确定燃料排出量。以这样一种方式设计进入孔33a和出口孔34a的横截面积之比，即出口孔34a的横截面积大于进入孔33a的横截面积。例如，该比为2∶3。
针阀23具有主活塞23a，其面对控制室32且承受控制室32中的燃料压力以向下移动针阀23。辅助活塞23c设置在相对于主活塞23a的针阀23的燃料喷射孔21侧中。在第一燃料供给通道31中通向燃料喷射孔21的位置，以面对辅助活塞23c的方式提供了燃料贮存部31a，这样，燃料贮存部31a中燃料的压力作用在辅助活塞23c上，在打开方向上(即，图2中的向上方向)挤压针阀23。将辅助活塞23c遭受燃料贮存部31a中的燃料压力的面积Ss设计成小于主活塞23a承受控制室32中的燃料压力的面积Sm。用于在关闭方向上偏压针阀23的螺旋弹簧24设置在辅助活塞23c的主活塞23a侧中。
假设Fm是控制室32中的燃料压力施加在主活塞23a上的压力，Fs是燃料贮存部31a中的燃料压力施加在辅助活塞23c上的压力，Fc是螺旋弹簧24的偏压力，不等式Fm+Fc＞Fs和Fc＜Fs保持在稳定状态中。
此外，背压控制阀35设置在燃料排出通道34和控制室32之间，其用来在其关闭状态中密封控制室32中的高压燃料和在其打开状态中让燃料离开控制室32到达燃料排出通道34。背压控制阀35由电磁阀构成且设置在主体22的内部中。当背压控制阀35处于关闭状态中时，控制室32中的燃料压力增加以挤压主活塞23a，与螺旋弹簧24的偏压力共同作用使针阀23向下移动。
在该过程中，虽然具有与控制室32中的压力相同压力的燃料被从第一燃料供给通道31引入到燃料贮存部31a中挤压辅助活塞23c，但其压力Fs不能与共同作用力Fm+Fc相对抗，因而，针阀23保持在使燃料喷射孔21关闭的状态中。
之后，当背压控制阀35打开时，燃料通过燃料排出通道34从控制室32排出。在该过程中，由于出口孔34a被设计成大于进入孔33a，所以流出控制室32的燃料量多于流入控制室32中的燃料量，因而，控制室32中的燃料压力下降。
然后在Fm+Fc＜Fs成立时，针阀23升起(即，向上移动并使阀打开)，以便燃料喷射孔21打开，开始燃料喷射。
这里，将对用于驱动燃料喷射阀8的燃料喷射阀驱动控制过程进行描述，燃料喷射阀驱动控制过程由ECU 10执行。
在燃料喷射之前，ECU 10将背压控制阀35保持在关闭状态中，并用通过第二燃料供给通道33从共轨7引入的高压燃料填充控制室32的内部。这样，针阀23的活塞23a处于降低位置中，使燃料喷射孔21关闭。
当燃料喷射的时间来临时，通过来自ECU 10的指令打开背压控制阀35，控制室32内部中的高压燃料通过燃料排出通道34排出。因而，控制室32中的燃料压力下降，以便针阀23升起以打开燃料喷射孔21。
当在那之后经过预定燃料喷射时间时，ECU 10使背压控制阀35关闭。然后，高压燃料流入控制室32中并被密封在其中。这样，控制室32中的压力升高，以便针阀23下降以使燃料喷射孔21关闭。
图3是根据该实施方式的燃料喷射控制装置的框图。如图3中所示，根据该实施方式的燃料喷射控制装置配备有周期计算装置51、起始时间变化计算装置52和控制装置53。
周期计算装置51计算燃料喷射周期，燃料喷射周期被修正以补偿由燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化，燃料喷射率的变化由缸内压力检测装置61检测或估计的缸内压力相对于预先存储的基准缸内压力的变化所引起。
起始时间变化计算装置52计算在由缸内压力检测装置61检测或估计的缸内压力下的燃料喷射起始时间相对于在下述基准缸内压力下的燃料喷射起始时间的变化。
控制装置53基于由周期计算装置51算出的燃料喷射周期和由起始时间变化计算装置52算出的燃料喷射起始时间的变化来控制从燃料喷射阀8喷射燃料的周期。
根据该实施方式的燃料喷射控制装置还配备有燃料喷射量特性存储装置54，用来存储由燃料喷射阀8在阀打开时间中、根据供给到燃料喷射阀8的高压燃料的压力而喷射的燃料喷射量的特性，该特性与燃料喷射阀8的阀打开时间相关；必需燃料喷射量计算装置55，用来基于内燃机的运行状态计算所需的燃料喷射量；燃料喷射率计算装置56，用来基于由轨压传感器11检测到的燃料压力和由缸内压力检测装置61检测或估计的缸内压力计算燃料喷射率；燃料喷射量变化计算装置57，用来计算由第二燃料喷射率相对于第一燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化，第二燃料喷射率由燃料喷射率计算装置56基于由缸内压力检测装置61检测或估计的缸内压力来计算，第一燃料喷射率由燃料喷射率计算装置56基于基准缸内压力来计算；系数计算装置58，用来计算由轨压传感器11检测到的燃料压力的每单位缸内压力燃料喷射延迟时间的变化。
周期计算装置51基于由燃料喷射量变化计算装置57算出的燃料喷射量的变化和由必需燃料喷射量计算装置55算出的燃料喷射量、利用燃料喷射量特性存储装置54计算燃料喷射周期。
起始时间变化计算装置52基于由缸内压力检测装置61检测或估计的缸内压力相对于基准缸内压力的变化和由系数计算装置58算出的变化来计算燃料喷射起始时间的变化。
此外，燃料喷射量估计装置59基于轨压传感器11检测到的燃料压力和缸内压力检测装置61检测或估计的缸内压力，估计从针阀23的阀打开操作开始直到针阀23达到完全打开状态为止所喷射的燃料的数量。
比较装置60比较由燃料喷射量估计装置59估计的估计燃料量和由必需燃料喷射量计算装置55算出的燃料喷射量，
在所述燃料喷射量小于估计燃料量的情况和所述燃料喷射量多于或等于估计燃料量的情况之间，根据比较装置60的比较结果，燃料喷射量变化计算装置57用不同的计算过程计算燃料喷射量的变化。
下面，将特别描述修正燃料喷射量的方法。
在通过燃料喷射阀8将燃料直接喷射到气缸3中的情况下，充当背压的缸内压力根据发动机的运行状态而变化，因而，即使ECU 10命令喷射一个预定量的燃料，在实际的燃料喷射量上也会产生变化。
内燃机1是直接喷射式内燃机，其配备有用来将燃料直接喷射到气缸中的燃料喷射阀8，因此燃料喷射孔21布置在气缸3的内部中。当燃料喷射孔21打开时，如上所述，来自ECU 10的指令使背压控制阀35打开，控制室32内部中的高压燃料通过燃料排出通道34排出，这样，控制室32中的燃料压力下降，所以针阀23将升起。在该过程中，由于燃料喷射孔21布置在气缸3的内部中，所以缸内压力被施加到针阀23上。由于缸内压力在升起方向上作用在针阀23上，所以燃料喷射孔21的打开时间提前，即在更早的时间开始燃料喷射。
鉴于此，在该实施方式中，计算(或估计)燃料喷射量的变化，该燃料喷射量的变化由处于发动机缸内压力(在内燃机运行状态中检测或估计的压力)的燃料喷射率相对于处于基准缸内压力(例如，在喷射器特性测量基准测试中的情况(例如，1Mpa))的燃料喷射率的变化所引起，另外，修正燃料喷射起始时间的变化以控制供电时间，在供电时间中，电能被供给到燃料喷射阀8(即，供给到背压控制阀35)(即，控制燃料喷射阀8喷射燃料的周期)。换句话说，基于周期计算装置51算出的燃料喷射周期和起始时间变化计算装置52算出的燃料喷射起始时间的变化，控制装置53控制从燃料喷射阀8喷射燃料的周期。
首先，将描述用来计算由燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化的方法。
在该实施方式中，使用了燃料喷射率变化特性模型(看图4)，其中以与图15相似的方式将燃料喷射率的变化特性模型化，图15在背景技术的说明中被提及)，并且利用燃料喷射率变化特性模型进行燃料喷射量的修正。
另外，在该实施方式中，取决于针阀23的升起距离(移动距离)是不是达到完全升起状态(针阀23完全升起(打开)或处于完全打开状态中的位置)中的一种，转变计算过程，其中，基于发动机的运行状态，针阀23根据所需的燃料喷射量(要求的燃料喷射量)升起。
换句话说，在针阀23达到完全升起状态之后或同时实现燃料喷射的情况和在针阀23达到完全升起状态之前完成燃料喷射的情况之间，转变计算过程。与其相关，通过用比较装置60比较由必需燃料喷射量计算装置55算出的燃料喷射量和由燃料喷射量估计装置59算出的估计燃料量(假设到针阀23达到完全升起状态为止喷射的燃料量，其基于由轨压传感器11检测的燃料压力和由缸内压力检测装置61(将在后面描述)检测或估计的缸内压力进行估计)，确定针阀是否达到完全升起状态。基于比较装置60的比较结果，用计算过程计算燃料喷射量的变化，所述计算过程在燃料喷射量小于或等于估计燃料量的情况和燃料喷射量多于估计燃料量的情况之间是不同的。下面将描述上述两种情况。
首先，将对在针阀23达到完全升起状态之后或同时实现燃料喷射的情况进行描述。
图4中的部分(A)表示燃料喷射率变化特性模型，其中燃料喷射率的变化特性被模型化为梯形。图4的部分(B)表示将在图4的部分(A)中示出的梯形分成两个部分的情况。
在图4中，由实线所示的梯形X是用于图14中所示的燃料喷射率波形X(在基准缸内压力的情况下)的模型，象图15那样，由虚线所示的梯形Y是用于图14中所示的燃料喷射率波形Y(在发动机缸内压力的情况下)的模型。
图4(A)和4(B)中所示的位置(坐标)a设定成代表针阀23达到完全升起状态时的燃料喷射率。从该位置a画出一条平行于梯形X的右边的辅助线，以便梯形X被分成三角形X1和平行四边形X2，如图4的部分(B)中所示。
这里，如图4(A)和4(B)中所示，梯形X的顶点由a、b、c和d标明，梯形Y的顶点由e、f、g和h标明。另外，梯形X的左边ab与梯形Y的上底eh的交点由i标明，从顶点a画出的平行于右边dc的辅助线与下底bc的交点由j标明，平行四边形X2的左边aj和梯形Y的上底eh的交点由k标明。
随着燃料喷射率的变化的燃料喷射量的变化ΔQ由下面的等式(6)计算。这里，随着燃料喷射率的变化的燃料喷射量的变化ΔQ与梯形aihd的面积对应。燃料喷射量的变化ΔQ能表现为针阀23达到完全升起状态为止的变化Δq1(三角形aik的面积)与针阀达到完全升起状态之后的变化Δq2(平行四边形akhd的面积)的和。
即，燃料喷射量的变化ΔQ如下表示。
ΔQ＝Δq1+Δq2    ——(6)
这里，针阀23达到完全升起状态时的燃料喷射量或三角形abj的面积由Qf1代表，必需燃料喷射量或梯形X的面积由Q代表，处于基准缸内压力下的燃料喷射率或梯形X的高度由Q′代表，缸内喷射的燃料喷射率或梯形Y的高度由q′代表。于是，三角形aik和平行四边形akhd的高度由(Q′-q′)代表，平行四边形ajcd的面积由(Q-Qf1)代表。因而，能基于面积的比，通过下面的公式(7)和(8)计算变化Δq1和Δq2。
Δq1＝Qfl×(1-q′/Q′)2    ——(7)
Δq2＝(Q-Qfl)×(1-q′/Q′)  ——(8)
这里，燃料喷射率能被解释为孔流，且能通过下面的公式(9)和(10)分别计算燃料喷射率Q′和q′。与此相关，孔口系数由C0代表，喷射孔面积(即，燃料喷射阀的孔的面积)由A代表，轨压由Pcr代表，开始燃料喷射时的缸内压力由Pcl代表，基准缸内压力由P0代表，燃料的密度由ρ代表。
Q′＝C0×A×(2×(Pcr-P0)/ρ)1/2     ——(9)
q′＝C0×A×(2×(Pcr-Pcl)/ρ)1/2    ——(10)
因而，燃料喷射率的变化比(q′/Q′)能由下面的公式(11)表示。
q′/Q′＝((Pcr-Pcl)/(Pcr-P0))1/2    ——(11)
在针阀23达到完全升起状态之后或同时实现燃料喷射的情况下，能通过上述方法计算由燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化ΔQ。
下面，将对在针阀23达到完全升起状态之前完成燃料喷射的情况进行说明。
图5是图表，用来说明在针阀23达到完全升起状态之前完成燃料喷射的情况下，计算燃料喷射量的变化的方法。
在图5中，象图4的部分(B)中所示的三角形X一样，三角形X1是针阀23达到完全升起状态时的燃料喷射率的波形的模型。阴影线的三角形X1′是在针阀23达到完全升起状态之前完成燃料喷射的情况下的燃料喷射率的波形的模型。
能基于三角形X1的面积和三角形X1′的面积之比获得在针阀23达到完全升起状态之前完成燃料喷射的情况下的燃料喷射量的变化ΔQ1。
三角形X1的面积由Qfl代表，三角形X1′的面积与燃料喷射量Q对应，如上所述。这样，面积之比由下面的公式(12)表示。
ΔQ1/Δq1＝Q/Qfl   ——(12)
因而，在针阀23达到完全升起状态之前完成燃料喷射的情况下的燃料喷射量的变化ΔQ1能由下面的公式(13)表示。
ΔQ1＝Q×(1-q′/Q′)2     ——(13)
下面，将描述燃料喷射起始时间的变化的修正。
图6是图表，用来说明燃料喷射起始时间的变化的修正，图6的部分(A)表示在修正之前驱动信号和燃料喷射率之间的关系，图6的部分(B)表示在修正之后驱动信号和燃料喷射率之间的关系。在图6的部分(A)和部分(B)中，上面的曲线代表驱动信号，下面的曲线代表燃料喷射率。而且在图6的部分(A)中，以与图4中相似的方式，在基准缸内压力下的燃料喷射率的波形X由实线表示，在发动机缸内压力下的燃料喷射率的波形Y由虚线表示。图6的部分(A)中的附图标记b和f分别对应图4的部分(A)中的附图标记b和f。
如从图6的部分(A)看到的，在基准缸内压力的情况下，在ECU10产生燃料喷射信号之后、在燃料喷射开始之前有一个延时τd1。另一方面，在缸内喷射的情况下，在燃料喷射信号产生之后、燃料喷射开始之前有一个延时τd2，即，该燃料喷射比基准缸内压力的情况下早开始一个时间Δτd(＝τd1-τd2)。在下面，时间τd1或τd2有时被称为燃料喷射延迟时间τd。
已经知道，时间τd基本上与缸内压力的变化成比例，比例系数(即，燃料喷射延迟时间τd的变化的敏感性)α依据轨压Pcr而改变，它们的关系在图7和8中示出。图7表示比例系数(或敏感性)α和轨压Pcr之间的关系(具体地说，每单位缸内压力的燃料喷射延迟时间相对于轨压的变化)，图8表示燃料喷射延迟时间τd的变化(时间Δτd)和缸内压力的变化ΔPcl(＝Pcl(发动机缸内压力)-Pcl′(基准缸内压力))之间的关系。
这样，通过计算轨压Pcr和缸内压力的变化(Pcl-Pcl′)，能从下面的公式(14)获得Δτd。与此相关，优选地，将轨压Pcr和比例系数α之间的关系预先预备为一张图，这种图组成系数计算装置58。
Δτd＝α×(Pcl-Pcl′)    ——(14)
如图6的部分(B)中所示，通过将用于打开燃料喷射阀8的信号缩短通过公式(14)获得的时间Δτd，能修正由燃料喷射起始时间的变化引起的燃料喷射量的变化。此外，通过将燃料喷射正时延迟Δτd，能将可能由于缸内压力的影响变得较早的燃料喷射正时修正成所需的燃料喷射正时。
如上所述，根据本发明，能计算由燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化，和计算燃料喷射起始时间的变化。在下面，将描述控制供电时间的过程，在供电时间中，电力被供给到燃料喷射阀8以便打开燃料喷射阀8。
图9是流程图，用来说明计算燃料喷射量的修正值的过程。
首先，在步骤S101中，ECU 10根据内燃机1的运行状态读出必需燃料喷射量，这与必需燃料喷射量计算装置55进行的必需燃料喷射量的计算相对应。
接着在步骤S102中，计算燃料喷射开始时的缸内压力(发动机缸内压力)。缸内压力的计算可以通过用检测装置直接检测缸内压力或通过估计缸内压力来实现，所述检测装置用来检测气缸3中的压力。例如能基于进气道4中的压力和气缸的内部容积比(即，燃料喷射期间的容积与在下止点处的容积之比)来估计缸内压力，这与缸内压力检测装置61进行的气缸3的缸内压力的检测相对应。
接着在步骤S103中，计算燃料喷射率的变化比。燃料喷射率的变化比由之前提出的公式(11)计算，这与燃料喷射率计算装置56进行的燃料喷射率的计算相对应。
接着在步骤S104中，计算由燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化(或燃料喷射率的变化的修正值)，这与燃料喷射量变化计算装置57进行的燃料喷射量的变化的计算相对应。根据上述方法(用公式(6)和公式(13)的计算)进行该计算，且将其结果带入到确定最终指定的燃料喷射量的步骤中，该步骤在另一个程序中执行。为了便于说明，将该步骤称为步骤S201。在步骤S201中，通过基于在步骤S104中算出的燃料喷射量的变化修正必需燃料喷射量，来计算最终指定的燃料喷射量。
在继步骤S104之后的步骤S105中，通过起始时间变化计算装置52计算燃料喷射起始时间的变化。根据上述方法执行该计算，且将其结果带入到确定最终供电时间的步骤中，该步骤在另一个程序中执行。将该步骤称为步骤S202以便于说明。
在步骤S202中，基于在步骤S201中算出的修正之后的必需燃料喷射量计算供电时间，且基于在步骤S105中算出的燃料喷射起始时间的变化修正供电时间。这样，确定最终供电时间。
这里，优选地，供电时间(即燃料喷射阀8打开的周期τ)和燃料喷射量Q之间的关系通过试验被预先获得并以图的形式预备为τ-Q特性。能基于用该τ-Q图修正之后的必需燃料喷射量计算供电时间，然后，通过将供电时间增加或减小一个与燃料喷射起始时间的变化对应的值，能确定最终供电时间。前述图构成燃料喷射量特性存储装置54。
通过将这样确定的最终供电时间应用为燃料喷射阀8的供电时间，能获得具有精确数量的燃料喷射。应该理解，对上述燃料喷射阀8的类型没有任何限制，优选地，该实施方式能应用于由电磁线圈驱动的喷射阀和由压电元件驱动的喷射阀。另外，优选地，通过将燃料喷射延迟时间τd的变化设定为0(没有变化)，该实施方式能应用于没有控制室的直接驱动喷射阀。
<实施例2>
在本发明的第二实施方式中，在针阀23的升起量达到完全升起之前完成燃料喷射的情况下，根据与关于第一实施方式所述的方法不同的方法来修正燃料喷射量。图10是框图，表示该实施方式中的燃料喷射量变化计算装置57和相关部分。在该实施方式中，ECU 10构成吸入室压力计算装置57a和单位燃料喷射量变化计算装置57b。
燃料喷射量变化计算装置57配备有吸入室压力计算装置57a，用来基于轨压传感器11检测到的燃料压力和所述针阀23的位置，计算在阀座的顶端侧中形成的吸入室26中的压力，针阀23被接收在阀座上或从阀座移开；单位燃料喷射量变化计算装置57b，用来基于由必需燃料喷射量计算装置55算出的燃料喷射量和由吸入室压力计算装置57a算出的吸入室压力，计算每单位缸内压力燃料喷射量的变化。
当根据比较装置60的比较结果，燃料喷射量小于估计燃料喷射量时，燃料喷射量变化计算装置57基于由缸内压力检测装置61检测或估计的缸内压力相对于基准缸内压力的变化和由单位燃料喷射量变化计算装置57b算出的每单位缸内压力燃料喷射量的变化，计算燃料喷射量的变化。
该实施方式的内燃机的基本结构与第一实施方式的相同，且该实施方式中的与第一实施方式中相同的部件将由同样的附图标记表示，其说明将被省略。
在针阀23没有达到完全升起状态的情况下，特别是在处于小升起量的状态中实现燃料喷射的情况下，燃料喷射过程中的实际压力(实际喷射压力)没有达到轨压。鉴于此，在该实施方式中，基于吸入室26中的压力或所谓的吸入室压力(即，实际施加到喷射孔的压力(等于实际喷射压力))修正燃料喷射量。
吸入室压力由针阀23的升起位置和轨压传感器11检测到的实际轨压确定，针阀23的升起位置由针阀23的升起时间和升起速度确定。能基于通过出口孔34a流出控制室32的孔流的特性确定针阀23的升起速度。能假定该移动是匀速运动，就是说能假定针阀23的升起速度基本上不变。因而，能将吸入室压力描绘成时间的函数，它能基于时间获得。这与吸入室压力计算装置57a进行的吸入室26中压力的计算相对应。
这样，如果例如通过试验预先准备好一个图，该图基于由必需燃料喷射率计算装置55算出的必需燃料喷射量和吸入室压力获得每单位缸内压力燃料喷射量的变化，则能基于每单位缸内压力燃料喷射量的变化和发动机缸内压力相对于基准缸内压力的变化计算燃料喷射量的变化。前述图构成单位燃料喷射量变化计算装置57b。
根据该实施方式，由于在针阀23的升起量达到完全升起之前完成燃料喷射的情况下，基于与实际喷射压力相等的吸入室压力计算修正值，所以能实现具有更好精度的修正。与该过程相关，基于比较装置60实现的比较结果来确定是不是在针阀23的升起量达到完全升起之前完成燃料喷射。
<实施例3>
与第一实施方式不同，在本发明的第三实施方式中，基于轨压Pcr和发动机缸内压力Pcl来进行燃料喷射量的修正。具体地说，当发动机缸内压力Pcl增加时，假定轨压Pcr降低，基于轨压Pcr和发动机缸内压力Pcl之间的不同，在补偿由燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化时计算燃料喷射时间。另外，当发动机缸内压力Pcl增加时，假定轨压Pcr增加，基于轨压Pcr和发动机缸内压力Pcl的和，计算燃料喷射起始时间的变化。
图11是该实施方式中的燃料喷射控制装置的框图。
如图11中所示，根据该实施方式的燃料喷射控制装置配备有周期计算装置51、起始时间变化计算装置52和控制装置53。
周期计算装置51计算燃料喷射周期，燃料喷射周期被修正以补偿由燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化，燃料喷射率的变化由缸内压力检测装置61检测或估计的缸内压力相对于预先存储的基准缸内压力的变化所引起。
起始时间变化计算装置52计算在由缸内压力检测装置61检测或估计的缸内压力下的燃料喷射起始时间相对于在下述基准缸内压力下的燃料喷射起始时间的变化。
控制装置53基于由周期计算装置51算出的燃料喷射周期和由起始时间变化计算装置52算出的燃料喷射起始时间的变化来控制从燃料喷射阀8喷射燃料的周期。
根据该实施方式的燃料喷射控制装置还配备有轨压传感器11，用来检测供给到燃料喷射阀8的高压燃料的压力；燃料喷射量特性存储装置54，用来存储由燃料喷射阀8在阀打开时间中、根据供给到燃料喷射阀8的高压燃料的压力喷射的燃料喷射量的特性，该特性与燃料喷射阀8的阀打开时间相关；必需燃料喷射量计算装置55，用来基于内燃机的运行状态计算所需的燃料喷射量；第一实质燃料压力计算装置65，用来通过用由轨压传感器11检测到的燃料压力减去由缸内压力检测装置61检测或估计的缸内压力相对于基准缸内压力的变化，来计算第一实质燃料压力；第二实质燃料压力计算装置66，用来通过将由缸内压力检测装置61检测或估计的缸内压力相对于基准缸内压力的变化加到轨压传感器11检测到的燃料压力上，来计算第二实质燃料压力；喷射延迟时间计算装置67，用来基于由轨压传感器11检测到的燃料压力来计算喷射延迟时间，该喷射延迟时间是从用于打开燃料喷射阀8的信号产生的时间到燃料喷射阀8的燃料喷射开始的时间。
周期计算装置51基于由第一实质燃料压力计算装置65算出的第一实质燃料压力和由必需燃料喷射量计算装置55算出的燃料喷射量、利用燃料喷射量特性存储装置54计算燃料喷射周期。
起始时间变化计算装置52通过燃料喷射延迟时间计算装置67计算由轨压传感器11检测到的燃料压力的燃料喷射延迟时间，和由第二实质燃料压力计算装置66算出的第二实质燃料压力的燃料喷射延迟时间，并根据那些喷射延迟时间之间的差别计算燃料喷射起始时间的变化。
在该实施方式中，ECU 10构成第一实质燃料压力计算装置65、第二实质燃料压力计算装置66和喷射延迟时间计算装置67。该实施方式的内燃机1的基本结构与第一实施方式中的相同，且该实施方式中的与第一实施方式中相同的部件将由同样的附图标记表示，其说明将被省略。
图12表示在该实施方式中充当燃料喷射量特性存储装置54的τ-Q图。
在图12中，实曲线表示在轨压Pcr(即，在基准缸内压力Pcl′)下的τ-Q特性。当必需燃料喷射量是Q时，用于获得在轨压Pcr(基准缸内压力Pcl′)下的必需燃料喷射量Q的供电时间是τ1，该供电时间根据图12中的实曲线所示的τ-Q特性确定。
在图12中，虚曲线表示在发动机缸内压力Pcl应用于轨压Pcr的情况下、在第一实质轨压(Pcr-ΔPcl)下的τ-Q特性，所述第一实质轨压通过用轨压Pcr减去发动机缸内压力Pcl和基准缸内压力Pcl′的差ΔPcl而获得。用于获得在第一实质轨压(Pcr-ΔPcl)下的必需燃料喷射量Q的供电时间是τ2，该供电时间根据图12中的虚曲线所示的τ-Q特性确定。
按照上述内容，由于在稳定的运行状态中，能基于内部和外部之间的压差确定通过喷射孔的流量，能通过用轨压和发动机缸内压力之间的压差作为实质轨压直接代替轨压来获得具有必需燃料喷射量的喷射。因而，在稳定的运行状态中，不需要额外的修正计算，通过计算产生的误差几乎不会发生。用轨压和发动机缸内压力之间的压差作为实质轨压与通过第一实质燃料压力计算装置65进行的第一实质燃料压力的计算相对应。
然而，即使在用压差代替轨压时，也不修正燃料喷射起始时间的变化，这是因为在打开针阀23时，与燃料压力作用于其上的面积相比，缸内压力作用于其上的面积小，和因为控制室32中的流体压力的降低速度依据轨压而改变。
鉴于此，在该实施方式中，以下面的方式实现燃料喷射起始时间的修正。
图13表示在该实施方式中轨压Pcr和燃料喷射延迟时间τd之间的关系。包含该关系的图构成燃料喷射延迟时间计算装置67。
从图13中所示的关系，获得在轨压Pcr下的燃料喷射延迟时间和在第二实质轨压(Pcr+ΔPcl)下的燃料喷射延迟时间之间的时间差Δτd，其中第二实质轨压通过将发动机缸内压力Pcl和基准缸内压力Pcl′的差ΔPcl与轨压Pcr相加而获得。
在图12中将一种τ-Q特性显示为虚线，在该τ-Q特性中，在轨压Pcr下的燃料喷射延迟时间和在第二实质轨压(Pcr+ΔPcl)下的燃料喷射延迟时间之间的差Δτd已经被补偿。在这种情况下，用来获得必需燃料喷射量Q的供电时间是τ3，供电时间τ3能由下面的公式(15)表示。
τ3＝τ2-Δτd  ——(15)
当将这样确定的最终供电时间应用为燃料喷射阀8的供电时间时，能以在喷射量方面更好的精度实现燃料喷射。通过将发动机缸内压力Pcl和基准缸内压力Pcl′的差ΔPcl与轨压Pcr相加来获得第二实质轨压(Pcr+ΔPcl)的上述过程与通过第二实质压力计算装置66进行的第二实质燃料压力的计算相对应。
工业应用
根据本发明，能以更好的精度控制随着缸内压力的变化而变化的燃料喷射量，并能与内燃机的运行状态无关地获得目标燃料喷射量。

Claims (6)

1.一种用于内燃机的燃料喷射控制装置，所述内燃机配备有用来将由高压燃料供给装置供给的高压燃料直接喷射到气缸内的燃料喷射阀，该装置包括：
用来检测或估计所述气缸的缸内压力的缸内压力检测装置；
用来计算燃料喷射周期的周期计算装置，在该燃料喷射周期从所述燃料喷射阀喷射燃料，对该燃料喷射周期进行修正以补偿由燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化，其中燃料喷射率的变化由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力相对于预先存储的基准缸内压力的变化所引起；
起始时间变化计算装置，用来计算在由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力下的燃料喷射起始时间相对于在所述基准缸内压力下的燃料喷射起始时间的变化；
控制装置，用来基于由所述周期计算装置算出的燃料喷射周期和由所述起始时间变化计算装置算出的燃料喷射起始时间的变化来控制从所述燃料喷射阀喷射燃料的周期。
2.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置，还包括：
燃料压力检测装置，用来检测由所述高压燃料供给装置供给到所述燃料喷射阀的高压燃料的压力；
燃料喷射量特性存储装置，用来存储在阀打开时间中、根据由所述高压燃料供给装置供给到所述燃料喷射阀的高压燃料的压力由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷射量的特性，该特性与所述燃料喷射阀的阀打开时间相关；
必需燃料喷射量计算装置，用来基于内燃机的运行状态计算所需的燃料喷射量；
燃料喷射率计算装置，用来基于由所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力和由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力，计算燃料喷射率；
燃料喷射量变化计算装置，用来计算由第二燃料喷射率相对于第一燃料喷射率的变化引起的燃料喷射量的变化，所述第二燃料喷射率由所述燃料喷射率计算装置基于由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力来计算，所述第一燃料喷射率由所述燃料喷射率计算装置基于所述基准缸内压力来计算；
系数计算装置，用来计算由所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力的每单位缸内压力的燃料喷射延迟时间的变化，
其中，所述周期计算装置基于由所述燃料喷射量变化计算装置算出的燃料喷射量的变化和由所述必需燃料喷射量计算装置算出的燃料喷射量、利用所述燃料喷射量特性存储装置计算燃料喷射周期，
所述起始时间变化计算装置基于由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力相对于所述基准缸内压力的变化和由所述系数计算装置算出的变化来计算燃料喷射起始时间的变化。
3.如权利要求2所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置，还包括：
设置在所述燃料喷射阀中的针阀，其在轴向方向上移动以实现阀打开和关闭操作；
燃料喷射量估计装置，用来在所述燃料喷射阀的燃料喷射开始时，基于所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力和所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力，估计从所述针阀的阀打开操作开始直到所述针阀达到完全打开状态为止所喷射的燃料量；
比较装置，用来比较由所述燃料喷射量估计装置估计的估计燃料量和由所述必需燃料喷射量计算装置算出的燃料喷射量，
其中，在所述燃料喷射量小于所述估计燃料量的情况和所述燃料喷射量多于或等于所述估计燃料量的情况之间，根据所述比较装置的比较结果，所述燃料喷射量变化计算装置用不同的计算过程计算燃料喷射量的变化。
4.如权利要求2或3所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置，其中通过将燃料喷射率的随时间的变化模型化为坐标系中的多边形和计算该多边形面积的变化，所述燃料喷射量变化计算装置计算燃料喷射量的变化。
5.如权利要求3所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置，其中所述燃料喷射量变化计算装置还包括：
吸入室压力计算装置，用来基于所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力和所述针阀的位置，计算在阀座的顶端侧中形成的吸入室中的压力，所述针阀被接收在阀座上或从阀座移开；
单位燃料喷射量变化计算装置，用来基于由所述必需燃料喷射量计算装置算出的燃料喷射量和由所述吸入室压力计算装置算出的吸入室压力，计算每单位缸内压力的燃料喷射量的变化，
其中，当根据所述比较装置的比较结果，所述燃料喷射量小于所述估计燃料喷射量时，所述燃料喷射量变化计算装置基于由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力相对于所述基准缸内压力的变化和由所述单位燃料喷射量变化计算装置算出的每单位缸内压力的燃料喷射量的变化，计算燃料喷射量的变化。
6.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷射控制装置，还包括：
燃料压力检测装置，用来检测所述高压燃料供给装置供给到所述燃料喷射阀的高压燃料的压力；
燃料喷射量特性存储装置，用来存储在阀打开时间中、根据由所述高压燃料供给装置供给到所述燃料喷射阀的高压燃料的压力由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷射量的特性，该特性与所述燃料喷射阀的阀打开时间相关；
必需燃料喷射量计算装置，用来基于内燃机的运行状态计算所需的燃料喷射量；
第一实质燃料压力计算装置，用来通过用由所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力减去由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力相对于所述基准缸内压力的变化，来计算第一实质燃料压力；
第二实质燃料压力计算装置，用来通过将由所述缸内压力检测装置检测或估计的缸内压力相对于所述基准缸内压力的变化加到所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力上，来计算第二实质燃料压力；
喷射延迟时间计算装置，用来基于由所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力来计算喷射延迟时间，该喷射延迟时间是从用于打开所述燃料喷射阀的信号产生的时间到所述燃料喷射阀的燃料喷射开始的时间，
其中，所述周期计算装置基于由所述第一实质燃料压力计算装置算出的第一实质燃料压力和由所述必需燃料喷射量计算装置算出的燃料喷射量、利用所述燃料喷射特性存储装置计算燃料喷射周期，和
所述起始时间变化计算装置通过所述燃料喷射延迟时间计算装置计算关于由所述燃料压力检测装置检测到的燃料压力的燃料喷射延迟时间，和关于由所述第二实质燃料压力计算装置算出的第二实质燃料压力的燃料喷射延迟时间，并根据那些喷射延迟时间之间的差别计算燃料喷射起始时间的变化。
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