專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置及方法，尤其涉及進(jìn)行燃料噴射閥的開/ 閉閥延遲的修正的燃料噴射控制裝置及控制方法。
背景技術(shù)：
燃料噴射式內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行將根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)決定的燃料量變換為燃料噴射閥的噴射 時(shí)間的運(yùn)算，并根據(jù)該噴射時(shí)間通過控制燃料噴射閥的驅(qū)動(dòng)的燃料噴射控制裝置來控制燃
料供給量。燃料噴射閥是電磁式的閥，通過在內(nèi)部的螺線管(電磁線圈)中流動(dòng)的電流所產(chǎn) 生的磁力使閥體開閥而進(jìn)行燃料的噴射。利用燃料噴射閥噴射的燃料的燃料量主要由燃料 的壓力與燃料噴射閥的噴口部的氣氛壓力的差壓、以及將閥體維持為打開的狀態(tài)而噴射燃 料的時(shí)間來決定。近年來，從減少燃料消耗量的觀點(diǎn)出發(fā)，要求內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的低轉(zhuǎn)速化，基于 此，對(duì)于燃料噴射閥能夠噴射的燃料量的最小化的要求存在變高的傾向。同樣，為了減少燃 料消耗量，進(jìn)行在不需要內(nèi)燃機(jī)的輸出時(shí)不進(jìn)行燃料噴射的燃料切斷的機(jī)會(huì)增加，并且再 次開始燃料的噴射的頻率也增加。在再次開始燃料噴射時(shí)，需要噴射與無負(fù)載相當(dāng)?shù)纳俚?燃料量。而且，以輸出的增加或排氣性能的提高為目的，進(jìn)行分割噴射。分割噴射通過將本 來一次噴射所需的燃料分割為多次并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期進(jìn)行噴射來提高內(nèi)燃機(jī)的性能，其要求 使每一次的燃料噴射量變少。另外，在內(nèi)燃機(jī)中，也實(shí)施通過小型化使車輛搭載時(shí)的燃料消耗量上升的嘗試。這 種情況下，由于要求通過增壓等來提高比功率，因此要求不使燃料噴射閥的最小噴射量增 加而增加最大噴射量，或者在減少燃料噴射閥的最小噴射量的基礎(chǔ)上增加增加最大噴射
Mo由此，內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射閥所要求的動(dòng)態(tài)范圍(最大噴射量除以最小噴射的值) 有增加的傾向。作為燃料噴射控制裝置的現(xiàn)有技術(shù)，已知有如下技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中， 判斷燃料噴射量的有效最小脈沖幅度特性(Qmin特性)是否為重要區(qū)域，而切換供給多個(gè) 不同的電流波形的小電流值的保持電流中的一個(gè)，由此，即使由于燃料噴射閥的小型化而 在該燃料噴射閥的螺線管的電感小的情況下的高燃?jí)簳r(shí)，也能夠進(jìn)行燃料噴射閥的最優(yōu)控 制，能夠?qū)⒆钚∪剂蠂娚淞刻匦跃S持為良好(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。另外，作為燃料噴射控制裝置的現(xiàn)有技術(shù)，已知有如下技術(shù)燃料噴射控制裝置具 備噴射時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)，該噴射時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)基于來自檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度的水溫傳感 器、吸氣負(fù)壓傳感器、大氣溫度傳感器及大氣壓力傳感器的輸出、和車載蓄電池的蓄電池電 壓，來運(yùn)算燃料噴射閥的噴射時(shí)刻及噴射時(shí)間，且該燃料噴射控制裝置還具備基于車載蓄 電池的蓄電池電壓來生成修正系數(shù)的修正系數(shù)生成機(jī)構(gòu)、基于由修正系數(shù)生成機(jī)構(gòu)輸出的 修正系數(shù)來修正燃料噴射閥的開閥延遲時(shí)間的燃料噴射閥開閥延遲時(shí)間修正機(jī)構(gòu)及修正燃料噴射閥的閉閥延遲時(shí)間的燃料噴射閥閉閥延遲時(shí)間修正機(jī)構(gòu)、以及基于來自燃料噴射 閥開閥延遲時(shí)間修正機(jī)構(gòu)的輸出及來自燃料噴射閥閉閥延遲時(shí)間修正機(jī)構(gòu)的輸出來修正 燃料噴射閥的噴射時(shí)間的噴射時(shí)間修正機(jī)構(gòu)，該技術(shù)中，能夠通過一個(gè)燃料噴射閥遍及從 高旋轉(zhuǎn)、高負(fù)載時(shí)到低旋轉(zhuǎn)、低負(fù)載時(shí)的大范圍來提高噴射燃燒利用率(例如，參照專利文 獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 日本專利第4037632號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利第3917714號(hào)公報(bào)為了從燃料噴射閥高精度地進(jìn)行適當(dāng)量的燃料噴射，需要根據(jù)燃料的壓力設(shè)定維 持燃料噴射閥的開閥的時(shí)間，并且迅速地進(jìn)行燃料噴射閥的開/閉動(dòng)作，與此相對(duì)，在燃料 噴射閥的開/閉閥時(shí)，由于電流電路或燃料噴射閥的響應(yīng)延遲，燃料噴射控制裝置比真正 要開/閉閥的時(shí)期延遲，而結(jié)束燃料噴射閥的開/閉閥動(dòng)作。
對(duì)于開閥延遲，通過將預(yù)先加上了用于修正開閥延遲的時(shí)間而得到的時(shí)間設(shè)定為 向燃料噴射閥的通電時(shí)間，能夠避免噴射量偏離所希望的值。對(duì)于閉閥延遲來說，在向燃料 噴射閥的通電時(shí)間長(zhǎng)的情況下，通過將預(yù)先減去了用于修正閉閥延遲的時(shí)間而得到的時(shí)間 設(shè)定為向燃料噴射閥的通電時(shí)間，能夠避免噴射量偏離所希望的值。然而，在燃料噴射量少、向燃料噴射閥的通電時(shí)間短的情況下，當(dāng)形成為預(yù)先減去 了閉閥延遲時(shí)間的通電時(shí)間時(shí)，燃料噴射閥還未充分開閥就迎來閉閥，從而無法高精度地 噴射所要求的噴射量。相對(duì)于此，在向內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射量小、通電時(shí)間短時(shí)，通過使向燃料噴射閥供給 的電流的波形或電流值的大小變化，能夠減小閉閥延遲，由此能夠避免燃料噴射閥還未充 分開閥就迎來閉閥的短通電時(shí)間的情況。在缸內(nèi)直接噴射式的內(nèi)燃機(jī)中，在高負(fù)載的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，需要從燃料噴射閥供給多 的燃料時(shí)，由于能夠噴射的時(shí)間存在上限，因此需要提高燃料壓力，縮短通電時(shí)間。在提 高燃料壓力時(shí)，使燃料噴射閥閉閥的力增加，與此對(duì)應(yīng)，燃料噴射閥的開閥所需的驅(qū)動(dòng)力增 力口，因此開閥延遲增加。而且，設(shè)想有如下情況由于燃料噴射閥的制造偏差等，在要保持燃 料噴射閥的開閥的通電時(shí)間內(nèi)，燃料噴射閥不經(jīng)意閉閥。為了避免該現(xiàn)象，考慮在內(nèi)燃機(jī)的燃料壓力高時(shí)，變更向燃料噴射閥供給的電流 波形、例如將開閥電流或保持電流值形成為比通常大。另一方面，由于向燃料噴射閥供給的電流從電源經(jīng)由燃料噴射控制裝置進(jìn)行供 給，因此從減少燃料噴射閥或燃料噴射控制裝置的發(fā)熱、或減少燃料消耗量的觀點(diǎn)出發(fā)，需 要盡可能減小向燃料噴射閥供給的電流的電流值。在能夠變更向燃料噴射閥供給的電流波形或電流值的燃料噴射控制裝置中，通過 與內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域?qū)?yīng)變更電流波形、電流值，能夠消除上述矛盾。即，僅在燃料噴射閥 需要大電流的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，向大電流值變更，在通常的區(qū)域，供給比其低的足夠的電流，在需 要減少最小噴射量的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，變更為適當(dāng)?shù)碾娏鞑ㄐ?，由此能夠使燃料噴射閥所需的噴 射特性和發(fā)熱降低這兩者成立。然而，在使向燃料噴射閥供給的電流的波形或電流值的大小變更時(shí)，所述閉閥延 遲、開閥延遲的程度變化，且在保持與變更前相同的修正時(shí)間、向燃料噴射閥的通電時(shí)間的 狀態(tài)下，可能所希望的燃料噴射量產(chǎn)生偏移，無法保持所需要的噴射量控制精度。與此相對(duì)，在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，無法充分對(duì)應(yīng)于對(duì)這樣的燃料噴射量精度的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種即使為了擴(kuò)大燃料噴射閥的動(dòng)態(tài)范圍而變更向燃料噴射閥供給的電流波形或電流值，也能夠維持、提高燃料噴射量精度的燃料噴射控制裝置 及方法。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置將向內(nèi)燃機(jī)供給的燃料 的噴射量換算成電磁式的燃料噴射閥的開閥時(shí)間，運(yùn)算所述燃料噴射閥的開/閉閥延遲作 為修正時(shí)間，利用所述修正時(shí)間修正所述開閥時(shí)間來控制所述燃料噴射閥的通電時(shí)間，控 制燃料噴射量，其中，所述內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置具有電流波形電流設(shè)定值變更機(jī) 構(gòu)，其能夠變更向所述燃料噴射閥供給的電流的電流波形或電流值中的至少任一方的設(shè) 定；閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其與通過所述電流波形電流設(shè)定值變更機(jī)構(gòu)進(jìn)行的電流波 形、電流值的設(shè)定變更對(duì)應(yīng)而對(duì)修正所述燃料噴射閥的開/閉閥延遲的所述修正時(shí)間進(jìn)行 可變?cè)O(shè)定。另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制方法將向內(nèi)燃機(jī)供給 的燃料的噴射量換算成電磁式的燃料噴射閥的開閥時(shí)間，運(yùn)算所述燃料噴射閥的開/閉閥 延遲作為修正時(shí)間，利用所述修正時(shí)間修正所述開閥時(shí)間來控制所述燃料噴射閥的通電時(shí) 間，控制燃料噴射量，其中，與向所述燃料噴射閥供給的電流的電流波形或電流值中的至少 任一方的設(shè)定的變更對(duì)應(yīng)而對(duì)修正所述燃料噴射閥的開/閉閥延遲的所述修正時(shí)間進(jìn)行 變更。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置及方法，由于與向燃料噴射閥供給的電 流的電流波形或電流值的設(shè)定的變更對(duì)應(yīng)而對(duì)修正燃料噴射閥的開/閉閥延遲的修正時(shí) 間進(jìn)行變更，因此即使為了擴(kuò)大燃料噴射閥的動(dòng)態(tài)范圍而變更向燃料噴射閥供給的電流波 形或電流值，也能夠維持、提高燃料噴射量精度。


圖1是搭載有本發(fā)明的實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置的構(gòu)成的電路圖。圖3是示出在燃料噴射閥的電磁線圈中流動(dòng)的勵(lì)磁電流與燃料噴射閥的閥體的 開/閉閥的關(guān)系的時(shí)間圖。圖4是示出本實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置的燃料噴射閥的通電控制的時(shí)間圖。圖5是示出燃料噴射閥的驅(qū)動(dòng)脈沖幅度小時(shí)的在燃料噴射閥的電磁線圈中流動(dòng) 的勵(lì)磁電流與燃料噴射閥的閉閥延遲的改善的時(shí)間圖。圖6是示出在燃料噴射閥的電磁線圈中流動(dòng)的勵(lì)磁電流與燃料壓力的高壓化所 產(chǎn)生的燃料噴射閥5的響應(yīng)延遲的改善的時(shí)間圖。圖7是示出通過實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置使向燃料噴射閥的電磁線圈供給 的電流的波形變化而驅(qū)動(dòng)時(shí)的燃料噴射特性的圖。圖8是示出本實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置的詳細(xì)情況的框圖。圖9是本實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置的主要部分的框圖。
圖10是示出在本發(fā)明的實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置中運(yùn)算向燃料噴射閥的通 電時(shí)間的處理流程的流程圖。圖11是示出在本實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置中高電壓電源發(fā)生故障時(shí)的在燃 料噴射閥中流動(dòng)的勵(lì)磁電流的時(shí)間圖。符號(hào)說明
1內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))5燃料噴射閥9E⑶(發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元)27燃料噴射控制裝置50高壓側(cè)開關(guān)元件51低壓側(cè)開關(guān)元件52接地側(cè)開關(guān)元件53電磁線圈56噴射驅(qū)動(dòng)IC57CPU101基本噴射時(shí)間運(yùn)算部102非直線修正運(yùn)算部103閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算部103a 103η 運(yùn)算部105電流波形、電流設(shè)定值變更運(yùn)算部106選擇部VH高電壓電源VB低電壓電源
具體實(shí)施例方式以下，使用圖1 圖11，說明本發(fā)明的實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置的構(gòu)成及動(dòng)作。首先，使用圖1，說明搭載有本實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的構(gòu) 成。圖1是搭載有本發(fā)明的第一實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))1具有活塞2、吸氣閥3及排氣閥4。吸氣通過空氣流量計(jì)(AFM) 20 并由節(jié)流閥19調(diào)整流量，且由作為分支部的收集器(二 >々夕)15經(jīng)由吸氣管10、吸氣閥 3向發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃燒室21供給。燃料由低壓燃料泵24從燃料箱23向高壓燃料泵25供給， 并由高壓燃料泵25提高到燃料噴射所需要的壓力。通過高壓燃料泵25升壓了的燃料從燃 料噴射閥5直接噴射供應(yīng)給發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃燒室21，且由點(diǎn)火線圈7、火花塞6點(diǎn)火。向燃料 噴射閥5供給的燃料的壓力由燃料壓力傳感器26測(cè)量。燃燒后的廢氣經(jīng)由排氣閥4被排出到排氣管11。在排氣管11上具有用于凈化廢 氣的三元催化劑12。排氣管11和收集器15由EGR通路18連接。在EGR通路18的中途設(shè)置有EGR閥 14。EGR閥14的開度通過E⑶9來控制，且根據(jù)需要，排氣管11中的廢氣被回流到吸氣管IOo
ECU (發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元)9是包括微型計(jì)算機(jī)在內(nèi)的電子控制式的單元，包括燃料 噴射控制裝置27，且輸入發(fā)動(dòng)機(jī)1的曲柄角度傳感器16的曲柄角度信號(hào)、AFM20的空氣量 信號(hào)、檢測(cè)廢氣中的氧濃度的氧傳感器13的氧濃度信號(hào)、油門開度傳感器22的油門開度信 號(hào)、燃料壓力傳感器26的燃料壓力信號(hào)，根據(jù)油門開度算出對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩，并且進(jìn) 行空轉(zhuǎn)狀態(tài)的判定等，算出發(fā)動(dòng)機(jī)1所需的吸入空氣量，將與該吸入空氣量相稱的開度信 號(hào)向節(jié)流閥19輸出。ECU9具有根據(jù)曲柄角度傳感器16的曲柄角度信號(hào)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)算的轉(zhuǎn)速 檢測(cè)部。燃料噴射控制裝置27算出與吸入空氣量相應(yīng)的燃料量，輸出用于使燃料噴射閥5 進(jìn)行燃料噴射的電流，并向火花塞6輸出點(diǎn)火信號(hào)。接下來，使用圖2，對(duì)本實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置27的構(gòu)成進(jìn)行說明。燃料噴 射控制裝置27通常內(nèi)置在圖1所示的E⑶9內(nèi)。燃料噴射控制裝置27的CPU57根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐姇r(shí)間、 噴射開始時(shí)刻的運(yùn)算，通過驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)送線55向噴射驅(qū)動(dòng)IC56發(fā)送與通電時(shí)間相當(dāng)?shù)尿?qū) 動(dòng)脈沖Ti。接收到驅(qū)動(dòng)脈沖Ti的噴射驅(qū)動(dòng)IC56切換高壓側(cè)開關(guān)元件50、低壓側(cè)開關(guān)元件 51、接地側(cè)開關(guān)元件52的接通/斷開，向燃料噴射閥5的電磁線圈(開閥驅(qū)動(dòng)的電磁螺線 管)53供給勵(lì)磁電流。高壓側(cè)開關(guān)元件50連接在高電壓電源VH與電磁線圈53的高電壓側(cè)端子之間。高 電壓電源VH例如為60V，通過利用DC/DC轉(zhuǎn)換器等使蓄電池的電壓升壓而生成。低壓側(cè)開關(guān)元件51連接在低電壓電源VB與電磁線圈53的高電壓側(cè)端子之間。低 電壓電源VB為例如與蓄電池電壓相當(dāng)?shù)?2V。接地側(cè)開關(guān)元件52連接在電磁線圈53的低電壓側(cè)端子與接地電位之間。噴射驅(qū)動(dòng)IC56通過電流檢測(cè)電阻元件60檢測(cè)在電磁線圈53中流動(dòng)的電流值，通 過切換開關(guān)元件50、51、52的接通/斷開，能夠保持成為目標(biāo)的電流值而向電磁線圈53通 H1^ ο為了使在電磁線圈53中流動(dòng)的電流放電而具備二極管58、59。在一起斷開低壓側(cè) 開關(guān)元件51和接地側(cè)開關(guān)元件52時(shí)，通過二極管58、59快速放電。噴射驅(qū)動(dòng)IC56通過CPU57和通信線54進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收。噴射驅(qū)動(dòng)IC56 具有能夠通過通信線54的數(shù)據(jù)來變更向電磁線圈53供給的電流的波形或電流值的大小的 功能。由此，CPU57能夠與內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)而進(jìn)行向電磁線圈53通電的電流值的變 更或使電流波形變化。接下來，使用圖3的時(shí)間圖，說明在燃料噴射閥5的電磁線圈53中流動(dòng)的勵(lì)磁電 流與燃料噴射閥5的閥體的開/閉閥的關(guān)系。圖3是示出向燃料噴射閥5的電磁線圈53的 通電時(shí)間為通常情況的基本特性的圖。其中，圖3(A)表示從CPTO7向噴射驅(qū)動(dòng)IC56發(fā)送 的驅(qū)動(dòng)脈沖Ti，圖3(B)表示在電磁線圈53中流動(dòng)的勵(lì)磁電流Iex，圖3 (C)表示燃料噴射 閥5的驅(qū)動(dòng)時(shí)的閥體位置Pv。此外，在圖3(C)中，opn表示燃料噴射閥5的開閥位置，cls 表示燃料噴射閥5的閉閥位置。在時(shí)刻t0，當(dāng)?shù)竭_(dá)通過CPTO7運(yùn)算出的燃料噴射開始時(shí)刻時(shí)，如圖3(A)所示，向噴射驅(qū)動(dòng)IC56發(fā)送驅(qū)動(dòng)脈沖Ti。噴射驅(qū)動(dòng)IC56在驅(qū)動(dòng)脈沖Ti的信號(hào)上升時(shí)，同時(shí)接通圖2 所示的燃料噴射控制裝置27的高壓側(cè)開關(guān)元件50、接地側(cè)開關(guān)元件52，如圖3(B)所示，供 給電磁線圈53的迅速開閥所需的開閥電流。從高電壓電源VH向電磁線圈53施加高電壓， 供給開閥電流。
如圖3⑶所示，從時(shí)刻t0經(jīng)過時(shí)間tp后，在勵(lì)磁電流Iex的電流值到達(dá)峰值電 流值Ipeak時(shí)，噴射驅(qū)動(dòng)IC56將高壓側(cè)開關(guān)元件50斷開。峰值電流值Ipeak例如為11A。 此時(shí)，被施加給電磁線圈53的電荷在二極管59、電磁線圈53中循環(huán)，作為熱而散逸能量。 時(shí)間tp是從驅(qū)動(dòng)脈沖Ti的上升開始到作為開閥電流值的峰值電流值Ipeak為止的到達(dá)時(shí) 間。在時(shí)刻tl，勵(lì)磁電流Iex的電流值接近能夠維持電磁線圈53的開閥的第二保持 目標(biāo)值Ihold2時(shí)，噴射驅(qū)動(dòng)IC56將低壓側(cè)開關(guān)元件51、接地側(cè)開關(guān)元件52接通，從低電 壓電源LH向電磁線圈53通電。以將電流值保持為能夠維持開閥的程度的第二保持目標(biāo)值 Ihold2的方式接通/斷開低壓側(cè)開關(guān)元件51。例如，第二保持目標(biāo)值Ihold2為3A。在時(shí)刻t2，驅(qū)動(dòng)脈沖Ti下降時(shí)，與此同時(shí)，停止向電磁線圈53的電流供給。燃料噴射閥5的開/閉(時(shí)刻t01、t21)由于燃料噴射控制裝置27的內(nèi)部電路或 到燃料噴射閥5為止的電線束引起的電流的響應(yīng)延遲、產(chǎn)生的磁力或閥體的響應(yīng)延遲，燃 料噴射控制裝置27比真要開/閉閥的時(shí)刻t0、t2延遲。如圖3(C)所示，開閥時(shí)，在響應(yīng) 延遲時(shí)間Tdop后，燃料噴射閥5的閥體完全移動(dòng)到開閥位置ορη，閉閥時(shí)，在響應(yīng)延遲時(shí)間 Tdcl后，燃料噴射閥5的閥體完全移動(dòng)到閉閥位置els。參照?qǐng)D4所示的時(shí)間圖，說明由本實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置進(jìn)行的電磁線圈 53的通電控制。圖4㈧示出在電磁線圈53中流動(dòng)的勵(lì)磁電流Iex，圖4(B)示出從CPTO7 向噴射驅(qū)動(dòng)IC56傳送的驅(qū)動(dòng)脈沖Ti，圖4(C)示出高壓側(cè)開關(guān)元件50的接通/斷開狀態(tài)， 圖4(D)示出低壓側(cè)開關(guān)元件51的接通/斷開狀態(tài)，圖4(E)示出接地側(cè)開關(guān)元件52的接 通/斷開狀態(tài)。在時(shí)刻t0，如圖4(B)所示，在驅(qū)動(dòng)脈沖Ti成為高電平以前的時(shí)刻tb 時(shí)刻t0之 間，如圖4㈧所示，以預(yù)充電電流值Ipre對(duì)電磁線圈53通電一定時(shí)間時(shí)，如圖4(D)、(E) 所示，噴射驅(qū)動(dòng)IC56在整個(gè)預(yù)充電電流通電期間(tb t0)將低壓側(cè)開關(guān)元件51和接地 側(cè)開關(guān)元件52接通。由此，通過從低電壓電源LH向電磁線圈53施加電壓，將低壓側(cè)開關(guān)元件51反復(fù) 接通/斷開，即，通過脈沖控制(占空比控制)，保持成為目標(biāo)的預(yù)充電電流值Ipre而進(jìn)行 通電。預(yù)充電電流值Ipre是燃料噴射閥5不開閥的程度的電流值、時(shí)間的范圍內(nèi)的電流值， 例如，可以為1. 5A左右。如此，通過在驅(qū)動(dòng)脈沖Ti上升之前以預(yù)充電電流值Ipre進(jìn)行通電，能夠縮短從驅(qū) 動(dòng)脈沖Ti上升開始到峰值電流值Ipeak為止的到達(dá)時(shí)間tp。由此，能夠減小電磁線圈53 的開閥延遲。在時(shí)刻t0，到達(dá)通過CPTO7運(yùn)算出的燃料噴射開始時(shí)刻時(shí)，如圖4(B)所示，向噴射 驅(qū)動(dòng)IC56傳送驅(qū)動(dòng)脈沖Ti。噴射驅(qū)動(dòng)IC56在驅(qū)動(dòng)脈沖Ti的信號(hào)上升時(shí)，如圖4(C)、(E) 所示，同時(shí)接通高壓側(cè)開關(guān)元件50和接地側(cè)開關(guān)元件52，供給電磁線圈53的迅速開閥所需 的開閥電流。從高電壓電源VH向電磁線圈53施加高電壓，如圖4(A)所示，供給開閥電流。
在時(shí)刻tl，如圖4(A)所示，在勵(lì)磁電流Iex的電流值到達(dá)峰值電流值Ipeak(例如 11A)時(shí)，如圖4(C)所示，噴射驅(qū)動(dòng)IC56將高壓側(cè)開關(guān)元件50和接地側(cè)開關(guān)元件52斷開。 由此，電磁線圈53的電荷在二極管59、電磁線圈53中循環(huán)，作為熱能而散逸。而且，此時(shí)， 如圖4(E)所示，通過同時(shí)斷開接地側(cè)開關(guān)元件52，電磁線圈53的電荷經(jīng)由二極管58向高 電壓電源VH再生，快速下降。在時(shí)刻t2，如圖4(A)所示，在勵(lì)磁電流Iex的電流值接近無法維持燃料噴射閥 5的開閥的第一保持目標(biāo)值(第一保持電流值)Iholdl時(shí)，如圖4(D)、(E)所示，噴射驅(qū)動(dòng) IC56將低壓側(cè)開關(guān)元件51和接地側(cè)開關(guān)元件52接通，從低電壓電源LH向電磁線圈53通 電。通過低壓側(cè)開關(guān)元件51的占空比控制，將此時(shí)的勵(lì)磁電流Iex的電流值設(shè)定為無法維 持燃料噴射閥5的開閥的程度的第一保持目標(biāo)值Iholdl，例如IA左右。保持第一保持目標(biāo) 值Iholdl的時(shí)間為預(yù)先設(shè)定的時(shí)間thl。設(shè)定時(shí)間thl為0. 2ms左右。第一保持目標(biāo)值Iholdl及設(shè)定時(shí)間thl可以根據(jù) 內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而可變?cè)O(shè)定為適當(dāng)值。第一保持目標(biāo)值Iholdl也可以根據(jù)燃料 壓力變化。這種情況下，根據(jù)燃料壓力的 增加而增大第一電流值Iholdl，根據(jù)燃料壓力的減少而減小第一電流值Iholdl。另外，第一保持目標(biāo)值Iholdl、設(shè)定時(shí)間thl也可以根據(jù)燃料的乙醇濃度或燃料 溫度進(jìn)行變化。此外，對(duì)設(shè)定時(shí)間thl設(shè)置上限。這是由于當(dāng)保持第一保持目標(biāo)值Iholdl 過長(zhǎng)時(shí)間時(shí)有閉閥的顧慮，而為了避免這種顧慮的緣故。在經(jīng)過了設(shè)定時(shí)間thl的時(shí)刻t3，將勵(lì)磁電流Iex的電流值變更為燃料噴射閥5 能夠維持開閥的第二保持目標(biāo)值(第二保持電流值)Ihold2。第二保持目標(biāo)值Ihold2例如 為3A左右，該第二保持目標(biāo)值Ihold根據(jù)低壓側(cè)開關(guān)元件51的占空比控制進(jìn)行設(shè)定。時(shí)刻t2之后，若繼續(xù)將勵(lì)磁電流Iex的電流值維持為第一保持電流值Iholdl，則 燃料噴射閥5無法維持開閥而閉閥，故從時(shí)刻t2經(jīng)過規(guī)定時(shí)間thl后，將勵(lì)磁電流Iex的 電流值變更為燃料噴射閥5能夠維持開閥的第二保持目標(biāo)值Ihold2。第一保持電流值Iholdl遠(yuǎn)小于維持燃料噴射閥5的開閥所需充分的第二保持電 流值Ihold2，是在以第一保持電流值Iholdl繼續(xù)通電時(shí)燃料噴射閥5閉閥的電流值。第一 保持電流值Iholdl與第二保持電流值Ihold2的絕對(duì)值的差遠(yuǎn)大于保持電流時(shí)出現(xiàn)的電流 值的變動(dòng)(例如，圖4所示的變動(dòng)幅度W)。在時(shí)刻t4，伴隨著通過CPTO7運(yùn)算出的燃料噴射脈沖的結(jié)束，如圖4 (B)所示，驅(qū)動(dòng) 脈沖Ti成為低電平，將高壓側(cè)開關(guān)元件50、低壓側(cè)開關(guān)元件51、接地側(cè)開關(guān)元件52全部斷 開，結(jié)束向電磁線圈53的通電。在圖示例中，驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖幅度Ti例如為1. Oms左右。并且，時(shí)刻t2是從時(shí)刻 tO開始之后0. 4ms左右，時(shí)刻t3是從時(shí)刻tO開始之后0. 6ms左右。接下來，參照?qǐng)D5，對(duì)在燃料噴射閥5的電磁線圈53中流動(dòng)的勵(lì)磁電流和燃料噴射 閥5的閉閥延遲的改善進(jìn)行說明。圖5示出燃料噴射閥5的驅(qū)動(dòng)脈沖Ti的脈沖幅度小時(shí) 在燃料噴射閥5中流動(dòng)的勵(lì)磁電流與燃料噴射閥5的(閥體)的開/閉閥的關(guān)系。例如， 如圖4⑶中虛線所示，這是假想驅(qū)動(dòng)脈沖Ti在時(shí)刻tx成為低電平的情況。圖5 (A)表示驅(qū)動(dòng)脈沖Ti，圖5⑶表示勵(lì)磁電流Iex的電流值，圖5 (C)表示通常 的燃料噴射閥5的驅(qū)動(dòng)時(shí)的閥體位置Pvx，圖5 (D)表示本實(shí)施方式的燃料噴射閥5的驅(qū)動(dòng)時(shí)的閥體位置Pv。此外，在圖5(C)、(D)中，opn表示燃料噴射閥5的開閥位置，els表示燃 料噴射閥5的閉閥位置。在圖5(B)中，與圖3所示的勵(lì)磁電流同樣，虛線a是以作為開閥電流的峰值電流 值Ipeak進(jìn)行通電后，同時(shí)斷開高壓側(cè)開關(guān)元件50和接地側(cè)開關(guān)元件52而快速放電，將電 流值lex保持為第二保持電流值Ihold2的通常的電流波形。在該情況下，在由峰值電流值 Ipeak進(jìn)行通電后，由于從第二保持電流值Ihold2到電流消失為0為止伴隨著延遲，因此如 圖5(C)所示，減小閉閥延遲Tdcla的情況存在局限。與此相對(duì)，在圖5(B)中，如實(shí)線c所示，在電勵(lì)磁電流lex的電流值到達(dá)峰值電流 值Ipeak后，使該電流值急速下降到無法保持開閥的第一保持電流值Iholdl附近，在成為 第一保持電流值Iholdl的時(shí)刻，停止向燃料噴射閥5的通電，由此能夠使電流消失為0為 止的延遲變得非常小。由此，如圖5⑶所示，能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)脈沖Ti的脈沖幅度小時(shí)的閉閥延遲Tdclc形成 為比通常小。如此，通過在保持為第二保持電流值Ihold2前，保持為比第二保持電流值Ihold2 小且無法維持開閥的程度的第一保持電流值Iholdl，能夠使電磁線圈53的內(nèi)部的電流暫 時(shí)減小。因此，在圖4的時(shí)刻tx，在結(jié)束向電磁線圈53的通電時(shí)，電磁線圈53迅速閉閥，即 使在驅(qū)動(dòng)脈沖Ti的脈沖幅度短時(shí)，也能夠減小閉閥延遲。接下來，參照?qǐng)D6，對(duì)流向燃料噴射閥5的電磁線圈53的勵(lì)磁電流與由燃料壓力的 高壓化所產(chǎn)生的燃料噴射閥5的響應(yīng)延遲的改善進(jìn)行說明。圖6 (A)表示驅(qū)動(dòng)脈沖Ti，圖6⑶表示勵(lì)磁電流Iex，圖6 (C)表示通常的燃料噴 射閥5的驅(qū)動(dòng)時(shí)的閥體位置Pvxx，圖6(D)表示本實(shí)施方式的燃料噴射閥5的驅(qū)動(dòng)時(shí)的閥體 位置Pv。此外，在圖6(C)、(D)中，opn表示燃料噴射閥5的開閥位置，els表示燃料噴射閥 5的閉閥位置。在圖6(B)中，與圖3所示的勵(lì)磁電流同樣，虛線a是內(nèi)燃機(jī)處于通常的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域 時(shí)的勵(lì)磁電流。由于在燃料壓力高的情況下，閉閥時(shí)燃料噴射閥5的閉閥所需的驅(qū)動(dòng)力大， 因此如圖6(C)所示，開閥延遲Tdopaa變得比通常大。另一方面，如圖6(B)的實(shí)線b所示， 進(jìn)行預(yù)充電電流值Ipre值的通電，并使峰值電流值增大為比通常時(shí)的電流值Ipeakaa高的 電流值Ipeakb時(shí)，通過預(yù)充電電流值Ipre的通電，在燃料噴射閥5的電磁線圈53中流動(dòng) 的電流提前上升，與此相輔相成，由峰值電流值的增大而產(chǎn)生的磁力增加，閥體的開閥力變 大，由此如圖6(D)的Tdopb所示，能夠縮小開閥延遲。并且，通過將第二保持電流Ihold2aa提高到Ihold2b，即使在燃料壓力高時(shí)，也能 夠防止燃料噴射閥5不經(jīng)意閉閥的情況。然而，這種情況下，由于截?cái)嘞螂姶啪€圈53的電 流供給時(shí)的電流值變大，因此如圖6(D)的實(shí)線所示的Tdclb那樣，閉閥延遲增大。相對(duì)于該情況，在圖6⑶中，截?cái)嘞螂姶啪€圈53供給的電流時(shí)，通過使單點(diǎn)劃線d 所示的反電流(逆起電流)Irev在電磁線圈53中流動(dòng)，能夠使在電磁線圈53中流動(dòng)的勵(lì) 磁電流迅速消失，增大閥體返回閉閥位置的速度。由此，能夠?qū)⑷剂蠂娚溟y5的閉閥延遲向 圖6(D)的Tdcld縮短。以上，正如使用圖5、6說明那樣，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)燃料噴射閥5的勵(lì)磁電流lex的波 形、電流值進(jìn)行變更，能夠縮短開閥/閉閥延遲。在處于縮小閉閥延遲而要噴射最小噴射量的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域時(shí)、或處于要增加燃料壓力的高負(fù)載的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域時(shí)，通過從通常的電流波形進(jìn) 行變更，能夠改善燃料噴射閥5的開/閉閥特性，能夠高精度地噴射所希望量的燃料。接下來，參照?qǐng)D7，對(duì)通過本實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置27使向燃料噴射閥5的 電磁線圈53供給的電流的波形變化而驅(qū)動(dòng)時(shí)的燃料噴射特性進(jìn)行說明。圖7是示意性示 出對(duì)燃料噴射閥5的電磁線圈53的通電時(shí)間與燃料噴射量的關(guān)系的圖形。圖7的線e表示標(biāo)準(zhǔn)的電流波形的噴射量特性。電流波形變更為例如圖4(A)所 示的波形時(shí)的噴射量特性為線f所示的虛線。線f在通電時(shí)間1. Oms時(shí)與線e重合是由于 如圖4(A)所示，燃料噴射閥5無法保持開閥的程度的電流值(第一保持電流值Iholdl)所 流動(dòng)的時(shí)刻為從通電脈沖開始時(shí)刻tO到1. Oms后的時(shí)刻t3為止的緣故。通電時(shí)間處于0.4 1.0ms期間，由于通電結(jié)束時(shí)的電流值為第一保持電流值Iholdl，因此形成圖5(B)的實(shí)線c所示的電流波形，閉閥延遲如圖5(D)所示變小。由此， 即使在與標(biāo)準(zhǔn)的電流波形相同的通電時(shí)間下，由于噴射量減少，因此形成圖7的線f所示的 噴射量特性。通電時(shí)間為1. Oms以后，由于通電結(jié)束時(shí)的電流值變成圖4(A)的第二保持電 流值Ihold2，因此如圖3(C)所示，閉閥延遲與通常相同，噴射量特性與線e相同。接下來，在將電流波形變更為例如圖6(B)的線b所示的波形時(shí)，噴射量特性如圖 7的線g所示。進(jìn)行預(yù)充電電流值Ipre的通電后，通過使峰值電流增大而形成為Ipeakb， 能夠降低開閥延遲，由此能夠比通電時(shí)間0. 4ms提前進(jìn)行燃料噴射。另外，在圖6(B)的線b所示的波形中，由于形成比通常的保持電流大的第二保持 電流值Ihold2b，因此如圖6(D)所示，閉閥延遲Tdclb變大。由此，即使在與標(biāo)準(zhǔn)的電流波 形相同的通電時(shí)間下，由于噴射量增加，因此也形成圖7中線g所示的噴射量特性。根據(jù)圖7所示的噴射量特性，在變更向燃料噴射閥5的電磁線圈53供給的電流波 形時(shí)，噴射量特性也變化為線e、f、g。此時(shí)，即使在相同的通電時(shí)間ts下，噴射量也分別成 為不同值。圖8示出本發(fā)明的燃料噴射控制裝置27的一實(shí)施方式。本實(shí)施方式的燃料噴射 控制裝置27具有基本噴射時(shí)間運(yùn)算部101、非直線性修正運(yùn)算部102、閥響應(yīng)延遲運(yùn)算部 103?；緡娚鋾r(shí)間運(yùn)算部101存儲(chǔ)內(nèi)燃機(jī)所吸入的吸入空氣量、在吸入空氣量與燃料 量的混合比例(空燃比)中設(shè)定某目標(biāo)值的目標(biāo)當(dāng)量比、以根據(jù)由廢氣中的殘留氧濃度求 出的空燃比來形成目標(biāo)的當(dāng)量比的方式進(jìn)行修正的空燃比修正、發(fā)動(dòng)機(jī)1的各運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中 沒有空燃比修正時(shí)的空燃比的偏差，運(yùn)算作為示教量而預(yù)先修正燃料噴射量的空燃比示 教、根據(jù)由高壓燃料配管具備的燃料壓力傳感器所檢測(cè)出的燃料壓力來修正燃料噴射時(shí)間 的燃料壓力修正等，從而運(yùn)算基本噴射時(shí)間。非直線性修正運(yùn)算部102在算出基本噴射時(shí)間后，進(jìn)行用于對(duì)由燃料噴射閥5的 特性所產(chǎn)生的基本噴射時(shí)間和燃料流量的非線形性進(jìn)行修正的非直線性修正，算出通電時(shí) 間Te。如使用圖3進(jìn)行的說明所示，在燃料噴射閥5的開/閉閥中伴隨有響應(yīng)延遲，該響 應(yīng)延遲主要依賴于燃料壓力。相對(duì)于該情況，在閥響應(yīng)延遲運(yùn)算部103中，運(yùn)算與燃料壓力 相應(yīng)的閥響應(yīng)延遲時(shí)間(修正時(shí)間)TSd，并通過在加法部104中取得與通電時(shí)間Te的和， 能夠算出向燃料噴射閥5的最終的通電時(shí)間Ti。
例如，將圖3 (B)所示的電流波形形成為通常的電流波形，如圖4 (A)、圖6 (B)所示， 當(dāng)與發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)而變更向燃料噴射閥5的電磁線圈53通電的電流的電流波 形、電流值的設(shè)定時(shí)，如使用圖7進(jìn)行的說明所示，即使設(shè)定了相同的通電時(shí)間Ti，所噴射 的燃料量也為不同的值。由此，在僅由與燃料壓力相應(yīng)的閥響應(yīng)延遲時(shí)間TSd進(jìn)行的修正 時(shí)，變更電流波形、電流值的設(shè)定后的燃料噴射量變得與通常的電流波形時(shí)的燃料噴射量 不一致。其結(jié)果是，產(chǎn)生從目標(biāo)當(dāng)量比的偏差，可能妨礙發(fā)動(dòng)機(jī)1的性能提高。接下來，參照?qǐng)D9，說明與變更對(duì)燃料噴射閥5的電磁線圈53通電的電流的電流波 形、電流值的設(shè)定的情況相對(duì)應(yīng)的燃料噴射控制裝置27的一個(gè)實(shí)施方式。本實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置27如使用圖4 圖6進(jìn)行說明的那樣進(jìn)行對(duì)燃 料噴射閥5的電磁線圈53通電的電流的電流波形、電流值的設(shè)定變更，并具有向噴射驅(qū)動(dòng) IC56發(fā)出指令進(jìn)行該設(shè)定變更的電流波形、電流值運(yùn)算部105。閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算部103具有多個(gè)如符號(hào)103a 103η所示的根據(jù)燃料壓力運(yùn) 算閥響應(yīng)延遲時(shí)間TSd的運(yùn)算部。運(yùn)算部103a 103η分別以各自的特性來運(yùn)算與燃料壓 力相應(yīng)的閥響應(yīng)延遲時(shí)間TSd。
閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算部103的后段設(shè)有選擇部106，該選擇部106基于作為電流波 形電流設(shè)定值變更機(jī)構(gòu)的電流波形、電流值運(yùn)算部105所輸出的指令，選擇由閥響應(yīng)延遲 時(shí)間運(yùn)算部103的各運(yùn)算部103a 103η運(yùn)算出的閥響應(yīng)延遲時(shí)間TSd中一個(gè)。此外，選擇部106可以通過計(jì)算機(jī)的軟件處理實(shí)現(xiàn)。在發(fā)動(dòng)機(jī)1處于通常的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域時(shí)，燃料噴射控制裝置27以圖3(B)所示的電流 波形對(duì)燃料噴射閥5的電磁線圈53進(jìn)行通電。與該情況的電流波形相對(duì)應(yīng)的閥響應(yīng)延遲 時(shí)間TSd通過基于電流波形、電流值運(yùn)算部105所發(fā)送的指令的選擇部106的作用，選擇例 如在運(yùn)算部103a中運(yùn)算的值。這樣，由閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算部103和選擇部106構(gòu)成閥響 應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)。燃料噴射控制裝置27以圖4(A)所示的電流波形對(duì)燃料噴射閥5的電磁線圈53 進(jìn)行通電時(shí)，通過同樣的選擇作用，選擇例如在運(yùn)算部103b中運(yùn)算的值。而且，燃料噴射控 制裝置27以圖6(B)所示的電流波形對(duì)燃料噴射閥5的電磁線圈53進(jìn)行通電時(shí)，通過同樣 的選擇作用選擇在例如運(yùn)算部103η中運(yùn)算的值。此外，在本實(shí)施方式中，雖然對(duì)相對(duì)于三個(gè)模式的電流波形變更的閥響應(yīng)延遲時(shí) 間的運(yùn)算進(jìn)行了說明，但是電流波形的變更模式并不局限于三個(gè)，也能夠?qū)?yīng)于更多的模 式。作為具體例子，在由閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算部103和選擇部106進(jìn)行使燃料噴射閥 5的開閥初期產(chǎn)生的磁力比通常增大的電流波形、電流值的設(shè)定變更、在燃料噴射閥5的驅(qū) 動(dòng)時(shí)刻之前供給燃料噴射閥5不開閥程度的電流的電流波形、電流值的設(shè)定變更、或者使 從高電壓電源VH向燃料噴射閥5供給的電流比通常增大的電流波形、電流值的設(shè)定變更的 情況下，使閥響應(yīng)延遲時(shí)間TSd比通?？s短。另外，在進(jìn)行使燃料噴射閥5閉閥之前所產(chǎn)生的磁力比通常減少的電流波形、電 流值的設(shè)定變更、使從低電壓電源VB向燃料噴射閥5供給的電流比通常減少的電流波形、 電流值的設(shè)定變更、或者在截?cái)鄰牡碗妷弘娫碫B向燃料噴射閥5供給的電流時(shí)沿與截?cái)嗲?的電流相反方向供給電流的電流波形、電流值的設(shè)定變更的情況下，使閥響應(yīng)延遲時(shí)間TSd比通常變長(zhǎng)。接下來，參照?qǐng)D10的流程圖，說明通過本實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置27進(jìn)行的 燃料噴射控制流程。在發(fā)動(dòng)機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)中，E⑶9判別發(fā)動(dòng)機(jī)1處于哪個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域(步驟S100)。作為判 別的指標(biāo)，考慮有例如發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速、吸入空氣量等。接下來，ECU9基于發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域判別，判斷是否需要變更對(duì)燃料噴射閥5的 電磁線圈53通電的電流的電流波形、電流值的設(shè)定(步驟S110)。在判斷為不需要電流波 形、電流值的設(shè)定變更時(shí)，選擇通常的閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算結(jié)果(步驟S120)。與此相對(duì)，判斷為需要變更時(shí)，從CPU57經(jīng)由通信線54向燃料噴射閥噴射驅(qū)動(dòng) IC56進(jìn)行電流波形、電流值變更的指示(步驟S130)。噴射驅(qū)動(dòng)IC56根據(jù)E⑶9的指示變更設(shè)定，以使圖3 (B)、圖4 (A)、圖6 (B)所示的 電流波形的電流能夠向燃料噴射閥5的電磁線圈53通電。并且，CPU57選擇在由閥響應(yīng)延 遲時(shí)間運(yùn)算部103的運(yùn)算部103a 103n算出的閥響應(yīng)延遲時(shí)間中的與變更后的電流波形 相對(duì)應(yīng)的閥響應(yīng)延遲時(shí)間(步驟S140)。接下來，在通過其它的運(yùn)算程序所運(yùn)算的基本噴射時(shí)間中加上步驟S120或步驟 S140中運(yùn)算的閥響應(yīng)延遲時(shí)間(步驟S160)，并將其作為最終通電時(shí)間，來確定向燃料噴射 閥5的電磁線圈53通電的通電時(shí)間(步驟8170)。接下來，參照?qǐng)D11，對(duì)在本實(shí)施方式的燃料噴射控制裝置27中高電壓電源VH發(fā)生 故障時(shí)，在燃料噴射閥5的電磁線圈53中流動(dòng)的勵(lì)磁電流進(jìn)行說明。通常時(shí)的電流波形是圖11(A)的虛線N所示的電流波形。在高電壓電源VH發(fā)生 故障時(shí)，無法供給圖11(A)所示的峰值電流值Ipeak的勵(lì)磁電流lex。由此，在該情況下，從 低電壓電源LV供給第二保持電流值Ihold2的勵(lì)磁電流Iex，進(jìn)行燃料噴射閥5的開閥、保 持。此時(shí)，由于無法供給峰值電流值Ipeak的勵(lì)磁電流Iex，因此燃料噴射閥5的開閥 初期的磁力小，開閥延遲TdopF比通常時(shí)的開閥延遲TdopN大。因此，在高電壓故障時(shí)，通 過將向燃料噴射閥5的電磁線圈53的通電時(shí)間延長(zhǎng)該開閥延遲的增加量，能夠?qū)崿F(xiàn)與通常 時(shí)同樣的燃料噴射量。正如使用圖9、圖10進(jìn)行的說明那樣，在高電壓電源故障時(shí)以僅從低電壓電源向 燃料噴射閥5的電磁線圈53供給電流的方式變更電流波形時(shí)，通過選擇部106切換閥響應(yīng) 延遲時(shí)間運(yùn)算的結(jié)果后，通過加上基本噴射時(shí)間，能夠算出最終通電時(shí)間。如此，與電流波形、電流值的設(shè)定變更對(duì)應(yīng)，使用于修正開/閉閥延遲的修正量變 化，從而變更向燃料噴射閥5的電磁線圈53的通電時(shí)間。通過這樣構(gòu)成，即使在變更向燃 料噴射閥5的電磁線圈53供給的電流波形或電流值時(shí)，也能夠維持、提高燃料噴射量精度。以上，雖然對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)地?cái)⑹觯潜景l(fā)明并不局限于上述 的實(shí)施方式。并且，只要不損害本發(fā)明的特征性的功能，各構(gòu)成要素就不局限于上述構(gòu)成。
權(quán)利要求
一種內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置，將向內(nèi)燃機(jī)供給的燃料的噴射量換算成電磁式的燃料噴射閥的開閥時(shí)間，運(yùn)算所述燃料噴射閥的開/閉閥延遲作為修正時(shí)間，利用所述修正時(shí)間修正所述開閥時(shí)間來控制所述燃料噴射閥的通電時(shí)間，控制燃料噴射量，所述內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置的特征在于，具有電流波形電流設(shè)定值變更機(jī)構(gòu)，其能夠變更向所述燃料噴射閥供給的電流的電流波形或電流值中的至少任一方的設(shè)定；閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其與通過所述電流波形電流設(shè)定值變更機(jī)構(gòu)進(jìn)行的電流波形、電流值的設(shè)定變更對(duì)應(yīng)而對(duì)修正所述燃料噴射閥的開/閉閥延遲的所述修正時(shí)間進(jìn)行可變?cè)O(shè)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置，其特征在于，從高電壓電源向所述燃料噴射閥供給電流，通過由該電流產(chǎn)生的磁力使所述燃料噴射 閥開閥，之后，取代所述高電壓電源，從低電壓電源向所述燃料噴射閥供給電流，進(jìn)行維持 該燃料噴射閥的開閥的通電控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述電流波形電流設(shè)定值變更機(jī)構(gòu)進(jìn)行使所述燃料噴射閥的開閥初期產(chǎn)生的磁力比 通常增大的電流波形、電流值的設(shè)定變更，所述閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)與該電流波形、電流值的設(shè)定變更對(duì)應(yīng)而使所述修正時(shí) 間比通常縮短。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述電流波形電流設(shè)定值變更機(jī)構(gòu)進(jìn)行在所述燃料噴射閥的驅(qū)動(dòng)時(shí)刻之前供給所述 燃料噴射閥不開閥程度的電流的電流波形、電流值的設(shè)定變更，所述閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)與該電流波形、電流值的設(shè)定變更對(duì)應(yīng)而使所述修正時(shí) 間比通?？s短。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述電流波形電流設(shè)定值變更機(jī)構(gòu)進(jìn)行使從所述高電壓電源向所述燃料噴射閥供給 的電流比通常增大的電流波形、電流值的設(shè)定變更，所述閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)與該電流波形、電流值的設(shè)定變更對(duì)應(yīng)而使所述修正時(shí) 間比通?？s短。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述電流波形電流設(shè)定值變更機(jī)構(gòu)進(jìn)行使所述燃料噴射閥開閥之前產(chǎn)生的磁力比通 常減少的電流波形、電流值的設(shè)定變更，所述閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)與該電流波形、電流值的設(shè)定變更對(duì)應(yīng)而使所述修正時(shí) 間比通常長(zhǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述電流波形電流設(shè)定值變更機(jī)構(gòu)進(jìn)行使從所述低電壓電源向所述燃料噴射閥供給 的電流比通常減少的電流波形、電流值的設(shè)定變更，所述閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)與該電流波形、電流值的設(shè)定變更對(duì)應(yīng)而使所述修正時(shí) 間比通常長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述電流波形電流設(shè)定值變更機(jī)構(gòu)進(jìn)行在截?cái)鄰乃龅碗妷弘娫聪蛩鋈剂蠂娚溟y 供給的電流時(shí)沿與截?cái)嗲暗碾娏飨喾捶较蚬┙o電流的電流波形、電流值的設(shè)定變更，所述閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)與該電流波形、電流值的設(shè)定變更對(duì)應(yīng)而使所述修正時(shí) 間比通常長(zhǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置，其特征在于，判定所述高電壓電源是否正常，所述電流波形電流設(shè)定值變更機(jī)構(gòu)在所述高電壓電源被判定為不正常時(shí)中止從高電 壓電源的電流供給，并進(jìn)行僅從低電壓電源向所述燃料噴射閥供給電流的電流波形、電流 值的設(shè)定變更，所述閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算機(jī)構(gòu)與該電流波形、電流值的設(shè)定變更對(duì)應(yīng)而使所述修正時(shí) 間比通常長(zhǎng)。
10.一種內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制方法，將向內(nèi)燃機(jī)供給的燃料的噴射量換算成電磁式 的燃料噴射閥的開閥時(shí)間，運(yùn)算所述燃料噴射閥的開/閉閥延遲作為修正時(shí)間，利用所述 修正時(shí)間修正所述開閥時(shí)間來控制所述燃料噴射閥的通電時(shí)間，控制燃料噴射量，所述內(nèi) 燃機(jī)的燃料噴射控制方法的特征在于，與向所述燃料噴射閥供給的電流的電流波形或電流值中的至少任一方的設(shè)定的變更 對(duì)應(yīng)而對(duì)修正所述燃料噴射閥的開/閉閥延遲的所述修正時(shí)間進(jìn)行變更。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使為了擴(kuò)大燃料噴射閥的動(dòng)態(tài)范圍而變更向燃料噴射閥供給的電流波形或電流值，也能夠維持、提高燃料噴射量精度的燃料噴射控制裝置及控制方法。本發(fā)明中，與電流波形、電流值的設(shè)定變更對(duì)應(yīng)而通過閥響應(yīng)延遲時(shí)間運(yùn)算部(103)和選擇部(106)對(duì)修正所述燃料噴射閥的開/閉閥延遲的所述修正時(shí)間進(jìn)行可變?cè)O(shè)定。
文檔編號(hào)F02D41/20GK101871401SQ20101016216
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者三宅威生, 豐原正裕, 濱田泰久 申請(qǐng)人:日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社