CN109072808B - 燃料喷射控制装置 - Google Patents

Abstract

燃料喷射控制装置具备：通电时间计算部(S12)、设定部(S14、S15)、通电控制部(S16)、检测部(54)、推测部(55)、变更部(S47)。通电时间计算部计算在实施部分抬升喷射的情况下与请求喷射量对应的向电促动器的通电时间。设定部在由通电时间计算部计算出的通电时间为下限时间以上的情况下将通电时间设定为指令通电时间，在低于下限时间的情况下将下限时间设定为指令通电时间。通电控制部基于由设定部设定的指令通电时间向电促动器通电。检测部检测与实施部分抬升喷射时的实际喷射量存在相关性的物理量。推测部基于检测部的检测结果来推测实际喷射量。变更部基于推测出的实际喷射量和请求喷射量的偏差量来变更下限时间。

Description

燃料喷射控制装置

相关申请的交叉引用

本申请基于2016年5月6日提交的日本专利申请2016-93318号，在此援引其记载内容。

技术领域

本发明涉及对从燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量进行控制的燃料喷射控制装置。

背景技术

专利文献1中公开了通过电促动器使阀体进行开阀动作而喷射燃料的燃料喷射阀。此外，还公开了如下的燃料喷射控制装置，通过控制对电促动器的通电时间，来控制阀体的开阀时间，从而控制以阀体的1次开阀喷射的喷射量。上述通电时间被设定为与请求的喷射量(请求喷射量)对应的时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-96720号公报

发明内容

但是，在以往的喷射控制中，通过对通电时间或请求喷射量设置上限，虽然能够避免成为过剩的喷射量，但是并没有对通电时间设置下限的思想。但是，近年来开发了部分抬升喷射，从阀体开始开阀动作直至到达最大开阀位置之前，开始闭阀动作(参照专利文献1)，这种情况下，需要对通电时间设置下限。这是因为，在部分抬升喷射的情况下，通电时间极短，所以如果通电时间过短，电促动器可能无法发挥足够使阀体开阀的作用力。这种情况下，阀体不开阀，所以不喷射燃料而发生缺火。

在此，本发明人们考虑了对通电时间设置下限(下限时间)。如果下限时间设定得过大，则能够进行部分抬升喷射的最小的喷射量变大。如果下限时间设定得过小，则可能会发生前述的缺火。考虑到这些问题，希望将下限时间设定为最佳的值。

但是，燃料喷射阀随着经年劣化，能够开阀的通电时间(缺火极限时间)变化，所以下限时间的最佳值时刻变化。因此，目前只能优先避免缺火而将下限时间过大地设定。

本发明的目的在于，提供一种燃料喷射控制装置，不增大缺火的风险，就能够减小部分抬升喷射中的最小喷射量。

本发明的一个方式的燃料喷射控制装置，应用于通过电促动器使阀体进行开阀动作的燃料喷射阀，该阀体用来使喷射燃料的喷孔开闭，燃料喷射控制装置通过控制电促动器的动作，来控制阀体的开阀时间，从而控制阀体的1次开阀所喷射的喷射量，该燃料喷射控制装置的特征在于，具备：通电时间计算部，计算在实施部分抬升喷射的情况下，与被请求的喷射量即请求喷射量对应的向电促动器的通电时间，部分抬升喷射指的是，阀体开始开阀动作后，在达到最大开阀位置之前，开始闭阀动作；设定部，由通电时间计算部计算出的通电时间为下限时间以上的情况下，将通电时间设定为指令通电时间，由通电时间计算部计算出的通电时间低于下限时间的情况下，将下限时间设定为指令通电时间；通电控制部，基于由设定部设定的指令通电时间，向电促动器通电；检测部，检测实施部分抬升喷射的情况下的、与实际喷射的喷射量即实际喷射量存在相关性的物理量；推测部，基于检测部的检测结果，推测实际喷射量；以及变更部，基于由推测部推测的实际喷射量和请求喷射量的偏差量，变更下限时间。

根据上述技术方案，部分抬升喷射的指令通电时间被设定为下限时间以上，该下限时间根据基于闭阀定时的检测结果推测出的实际喷射量和请求喷射量的偏差量来变更。该偏差量表示喷射特性因经年劣化而变化的状态，该喷射特性表示与请求喷射量对应的通电时间和请求喷射量的关系。因此，基于这样的偏差量来变更下限时间的上述技术，可以说基于喷射特性的变化来变更下限时间。

因此，在随着喷射特性变化而可开阀的缺火极限时间也变化的状况下，根据上述技术，能够使下限时间尽可能地接近缺火极限时间。由此，不会增大缺火的风险，就能够减小部分抬升喷射的最小喷射量。

附图说明

本发明的上述目的及其他目的、特征及优点，通过参照附图进行的下述的详细说明而更加明确。

图1是表示第1实施方式的燃料喷射系统的图。

图2是表示燃料喷射阀的截面图。

图3是表示通电时间和喷射量的关系的图表。

图4是表示阀体的举动的图表。

图5是表示电压和差分的关系的图表。

图6是用于说明检测范围的图表。

图7是表示喷射控制处理的流程图。

图8是表示初始学习处理的流程图。

图9是表示通常学习处理的流程图。

图10是表示下限时间设定处理的流程图。

具体实施方式

以下参照附图说明多个实施方式。在各实施方式中，对于与已经说明的事项对应的部分，有时附加同一参照符号并省略重复说明。在各实施方式中，仅说明构造的一部分的情况下，对于构造的其他部分，参照并应用已经说明的其他实施方式。

(第1实施方式)

参照图1～图10说明本发明的第1实施方式。图1所示的燃料喷射系统100包括多个燃料喷射阀10及燃料喷射控制装置20。燃料喷射控制装置20对多个燃料喷射阀10的开闭进行控制，从而控制向内燃机E的燃烧室2的燃料喷射。燃料喷射阀10在点火式的内燃机E、例如汽油发动机中搭载多个，向内燃机E的多个燃烧室2分别直接喷射燃料。在形成燃烧室2的气缸头3形成有与气缸的轴线C同轴的贯通的安装孔4。燃料喷射阀10以前端向燃烧室2露出的方式插入到安装孔4中并固定。

向燃料喷射阀10供给的燃料贮存在未图示的燃料箱中。燃料箱内的燃料被低压泵41汲起，通过高压泵40提高燃压并被送往运输管30。运输管30内的高压燃料被分配供给至各气缸的燃料喷射阀10。在气缸头3中，在面向燃烧室2的位置安装有火花塞6。此外，火花塞6配置在燃料喷射阀10的前端的附近。

接下来，使用图2说明燃料喷射阀10的构造。如图2所示，燃料喷射阀10包含：阀身11、阀体12、电磁线圈13、固定芯14、可动芯15、以及外壳16。阀身11由磁性材料形成。在阀身11的内部形成有燃料通路11a。

此外，在阀身11的内部收容着阀体12。阀体12由金属材料作为整体形成为圆柱状。阀体12在阀身11的内部能够在轴方向上往复位移。阀身11具有喷孔体17，该喷孔体17在前端部形成有供阀体12落座的阀座17b、以及喷射燃料的喷孔17a。喷孔17a从阀身11的内侧朝向外侧以放射状设置多个。高压的燃料经由喷孔17a喷射到燃烧室2内。

阀体12的主体部为圆柱形状。阀体12的前端部是从主体部的喷孔17a侧前端朝向喷孔17a延伸的圆锥形状。阀体12之中的落座到阀座17b的部分是座面12a。座面12a形成于阀体12的前端部。

使阀体12进行闭阀动作以使座面12a落座到阀座17b时，燃料通路11a关闭而停止从喷孔17a的燃料喷射。使阀体12进行开阀动作以使座面12a从阀座17b分离时，燃料通路11a开放而从喷孔17a喷射燃料。

电磁线圈13对可动芯15施加开阀方向的磁吸引力。电磁线圈13卷绕在树脂制的线轴13a上而构成，被线轴13a和树脂材料13b密封。即，由电磁线圈13、线轴13a及树脂材料13b构成圆筒形状的线圈体。固定芯14由磁性材料形成为圆筒形状，固定于阀身11。在固定芯14的圆筒内部形成有燃料通路14a。

进而，将电磁线圈13密封的树脂材料13b的外周面被外壳16覆盖。外壳16由金属制的磁性材料形成为圆筒形状。在外壳16的开口端部安装有由金属制的磁性材料形成的盖部材18。由此，线圈体被阀身11、外壳16及盖部材18围绕。

可动芯15以能够在阀体12的驱动方向上相对位移的方式保持于阀体12。可动芯15由金属制的磁性材料形成为圆盘形状，插入到阀身11的内周面。阀身11、阀体12、线圈体、固定芯14、可动芯15及外壳16以各自的中心线一致的方式配置。并且，可动芯15相对于固定芯14配置在喷孔17a的一侧，在未向电磁线圈13通电时，以相对于固定芯14具有规定的间隔的方式与固定芯14对置配置。

如前述那样，包围线圈体的阀身11、外壳16、盖部材18及固定芯14由磁性材料形成，所以形成磁路，该磁路是通过向电磁线圈13的通电而产生的磁束的通路。固定芯14、可动芯15及电磁线圈13等零件相当于使阀体12进行开阀动作的电促动器EA。

如图1所示，阀身11之中的比外壳16更位于喷孔17a侧的部分的外周面与安装孔4的下方侧内周面4b接触。此外，外壳16的外周面在与安装孔4的上方侧内周面4a之间形成间隙。

通过在可动芯15形成贯通孔15a，并且在该贯通孔15a中插入配置阀体12，阀体12相对于可动芯15滑动而可相对移动地组装。在阀体12的图2的上方侧、即喷孔侧的相反侧的端部，形成有从主体部扩径的卡止部12d。可动芯15被固定芯14吸引而向上方侧移动时，在卡止部12d被可动芯15卡止的状态下移动，所以伴随着可动芯15向上方的移动，阀体12也移动。即使是可动芯15与固定芯14接触的状态，阀体12也能够相对于可动芯15相对移动而抬升。

在阀体12的喷孔侧的相反侧配置有主弹簧SP1，在可动芯15的喷孔17a侧配置有副弹簧SP2。主弹簧SP1的弹性力作为来自调整管101的反力而在图2的下方侧即闭阀方向上被施加给阀体12。副弹簧SP2的弹性力作为来自阀身11的凹部11b的反力而在吸引方向上被施加给可动芯15。

总之，阀体12被夹在主弹簧SP1和阀座17b之间，可动芯15被夹在副弹簧SP2和卡止部12d之间。并且，副弹簧SP2的弹性力经由可动芯15传递到卡止部12d，在开阀方向上被施加给阀体12。因此，可以说从主弹性力减去副弹性力而得到的弹性力在闭阀方向上被施加给阀体12。

在此，燃料通路11a内的燃料的压力施加到阀体12的表面整体，但是向闭阀侧按压阀体12的力比向开阀侧按压阀体12的力更大。由此，通过燃压，阀体12被推向闭阀方向。阀体12之中的比座面12a更靠下游侧部分的面，在闭阀时不承受燃压。并且，随着开阀，流入前端部的燃料的压力逐渐上升，将前端部按向开阀侧的力增大。因此，随着开阀，前端部附近的燃压上升，其结果，燃压闭阀力下降。通过以上的理由，燃压闭阀力的大小在闭阀时最大，随着阀体12的开阀移动量变大而逐渐变小。

接下来，说明向电磁线圈13通电所引起的举动。如果向电磁线圈13通电而在固定芯14中产生电磁吸引力，则通过该电磁吸引力，可动芯15被拉向固定芯14。电磁吸引力也称作电磁力。其结果，与可动芯15连结的阀体12抵抗主弹簧SP1的弹性力及燃压闭阀力而进行开阀动作。另一方面，如果向电磁线圈13的通电停止，则通过主弹簧SP1的弹性力，阀体12与可动芯15一起进行闭阀动作。

接下来说明燃料喷射控制装置20的构造。燃料喷射控制装置20通过电子控制装置(简称ECU)来实现。燃料喷射控制装置20包含：控制电路21、升压电路22、电压检测部23、电流检测部24及开关部25。控制电路21也称作微计算机。燃料喷射控制装置20取得来自各种传感器的信息。例如，向燃料喷射阀10的供给燃压如图1所示，通过安装于运输管30的燃压传感器31来检测，并将检测结果发送给燃料喷射控制装置20。燃料喷射控制装置20基于燃压传感器31的检测结果来控制高压泵40的驱动。

控制电路21具有中央运算装置、非易失性存储器(ROM)及易失性存储器(RAM)等而构成，基于内燃机E的负荷及内燃机旋转速度，计算燃料的请求喷射量及请求喷射开始时期。ROM及RAM等存储介质是非暂时性地保存可由计算机读取的程序及数据的非迁移性实体存储介质。控制电路21作为喷射控制部起作用，将表示通电时间Ti和喷射量Q的关系的喷射特性预先实验并存储在ROM中，按照该喷射特性来控制向电磁线圈13的通电时间Ti，从而控制喷射量Q。控制电路21输出用于指示向电磁线圈13的通电的脉冲信号、即喷射指令脉冲，通过该脉冲信号的脉冲开通期间(脉冲宽度)，控制向电磁线圈13的通电时间。

电压检测部23及电流检测部24检测电磁线圈13被施加的电压及电流，并将检测结果输出到控制电路21。电压检测部23检测电磁线圈13的负端子电压。如果将向电磁线圈13供给的电流切断，则在电磁线圈13中产生反驰(fly back)电压。进而，在电磁线圈13产生中因切断电流而阀体12及可动芯15向闭阀方向位移所导致的感应电动势。因此，伴随着向电磁线圈13的断电，在电磁线圈13中产生感应电动势所引起的电压重叠到反驰电压的值的电压。由此，可以说电压检测部23检测将供给至电磁线圈13的电流切断而阀体12及可动芯15向闭阀方向位移所导致的感应电动势的变化，来作为电压值。进而，电压检测部23检测阀座17b和阀体12接触后可动芯15相对于阀体12相对位移所导致的感应电动势的变化，来作为电压值。闭阀检测部54使用检测的电压来检测阀体12闭阀的闭阀定时。闭阀检测部54对于每个气缸的燃料喷射阀10实施闭阀定时的检测。

控制电路21具有：充电控制部51、放电控制部52、电流控制部53、闭阀检测部54及喷射量推测部55。升压电路22及开关部25基于从控制电路21输出的喷射指令信号来工作。喷射指令信号是用于指示燃料喷射阀10向电磁线圈13的通电状态的信号，使用请求喷射量及请求喷射开始时期来设定。

升压电路22将升压后的升压(boost)电压施加到电磁线圈13。升压电路22具备：升压线圈、电容器及开关元件，从电池102的电池端子施加的电池电压被升压线圈升压，并蓄电到电容器。像这样升压并蓄电的电力的电压相当于升压电压。

放电控制部52使规定的开关元件接通而升压电路22放电时，向燃料喷射阀10的电磁线圈13施加升压电压。放电控制部52在停止向电磁线圈13的电压施加的情况下，使升压电路22的规定的开关元件断开。

电流控制部53使用电流检测部24的检测结果来控制开关部25的接通断开，从而控制电磁线圈13中流动的电流。开关部25在成为接通状态时将电池电压或者来自升压电路22的升压电压施加到电磁线圈13，在成为断开状态时停止施加。电流控制部53例如在由喷射指令信号指示的电压施加开始时期，将开关部25接通并施加升压电压，从而开始通电。这样，伴随着通电开始，线圈电流上升。并且，在线圈电流检测值基于电流检测部24的检测结果而达到目标值后，电流控制部53使通电断开。总之，通过第一次通电所实现的升压电压施加，使线圈电流上升到目标值。此外，电流控制部53在施加升压电压后，对基于电池电压的通电进行控制，以将线圈电流维持在被设定为比目标值低的值的值。

如图3所示，表示喷射指令脉冲宽度和喷射量的关系的喷射特性映射图，被划分为喷射指令脉冲宽度比较长的全抬升区域和喷射指令脉冲宽度比较短的部分抬升区域。在全抬升区域，阀体12进行开阀动作，直到阀体12的抬升量到达全抬升位置、即可动芯15到达与固定芯14触碰的位置，从该触碰的位置开始闭阀动作。但是，在部分抬升区域，阀体12进行开阀动作，直到阀体12的抬升量未到达全抬升位置的部分抬升状态、即可动芯15触碰固定芯14之前的位置，从部分抬升位置开始闭阀动作。

燃料喷射控制装置20在全抬升区域执行全抬升喷射，在该全抬升喷射中，通过使阀体12的抬升量到达全抬升位置的喷射指令脉冲来对燃料喷射阀10进行开阀驱动。此外，燃料喷射控制装置20在部分抬升区域执行部分抬升喷射，在该部分抬升喷射中，通过使阀体12的抬升量成为未到达全抬升位置的部分抬升状态的喷射指令脉冲来对燃料喷射阀10进行开阀驱动。

接下来使用图4说明闭阀检测部54的检测方式。在图4上方的图表中，示出向电磁线圈13的通电从接通到断开之后的电磁线圈13的负端子电压的波形，将断开通电时的反驰电压的波形扩大示出。反驰电压是负的值，所以在图4中上下反转地示出。换言之，在图4中示出将电压的正负反转的波形。

闭阀检测部54检测实施了部分抬升喷射的情况下的、与实际喷射的喷射量(实际喷射量)存在相关性的物理量。闭阀检测部54具有通过定时检测方式来检测闭阀定时的定时检测部54a、通过电动势量检测方式检测闭阀定时的电动势量检测部54b、以及选择切换某一种检测方式的选择切换部54c。闭阀检测部54不能利用两种检测方式同时检测闭阀定时，使用某一种检测方式来检测阀体12闭阀的闭阀定时。

首先说明电动势量检测方式。

大体来说，电动势量检测方式是将感应电动势的积分值到达规定量的定时(积分定时)作为与实际喷射量存在相关性的物理量来检测的方式。实际上阀体12落座到阀座17b而闭阀的定时(实际闭阀定时)和积分定时的相关性较高。并且，实际上阀体12从阀座17b离开而开阀的定时(实际开阀定时)与通电开始定时的相关性较高，所以能够看作已知的定时。因此，只要检测与实际闭阀定时相关性较高的积分定时，就能够推测实际喷射的期间(实际喷射期间)，并且能够推测实际喷射量。即，可以说积分定时是与实际喷射量存在相关性的物理量。

在此，如图4所示，在喷射指令脉冲截止的时刻t1后，由于感应电动势而负端子电压变化。比较检测到的电压波形(参照符号L1)和假设未产生感应电动势的情况下的电压波形(参照符号L2)，可知检测到的电压波形中，电压增加了图4的斜线所示的感应电动势的量。感应电动势在从开始闭阀动作到结束闭阀为止的期间在可动芯15穿过磁场时产生。

根据阀体12的闭阀定时不同，阀体12的变化速度及可动芯15的变化速度较大地变化，负端子电压的变化特性变化，所以在闭阀定时附近，负端子电压的变化特性变化。即，电压波形是在闭阀定时出现拐点(电压拐点)的形状。并且，出现电压拐点的定时和积分定时的相关性很高。

着眼于这样的特性，电动势量检测部54b如下那样检测电压拐点时间，作为与闭阀定时的相关性高的积分定时相关联的信息。电动势量检测部54b在部分抬升喷射的喷射指令脉冲截止后，计算通过第1低通滤波器对燃料喷射阀10的负端子电压Vm进行滤波处理后的第1滤波电压Vsm1。第1低通滤波器中，将比噪音成分的频率低的第1频率作为截止频率。进而，闭阀检测部54计算通过第2低通滤波器对燃料喷射阀10的负端子电压Vm进行滤波处理后的第2滤波电压Vsm2，该第2低通滤波器中，将比第1频率低的第2频率作为截止频率。由此，能够计算从负端子电压Vm除去了噪音成分的第1滤波电压Vsm1和电压拐点检测用的第2滤波电压Vsm2。

进而，电动势量检测部54b计算第1滤波电压Vsm1和第2滤波电压Vsm2的差分Vdiff(＝Vsm1－Vsm2)。进而，闭阀检测部54计算从规定的基准定时到差分Vdiff成为拐点的定时为止的时间，作为电压拐点时间Tdiff。这时，如图5所示，将差分Vdiff超过规定的阈值Vt的定时作为差分Vdiff成为拐点的定时，计算电压拐点时间Tdiff。即，计算从规定的基准定时到差分Vdiff超过规定的阈值Vt的定时为止的时间，作为电压拐点时间Tdiff。差分Vdiff相当于感应电动势的积分值，阈值Vt相当于规定的基准量。差分Vdiff达到阈值Vt的定时相当于积分定时。在本实施方式中，基准定时作为产生差分的时刻t2而计算电压拐点时间Tdiff。阈值Vt是固定值，或者根据燃压和燃温等而由控制电路21计算出的值。

在燃料喷射阀10的部分抬升区域，由于燃料喷射阀10的抬升量的偏差而喷射量变动，闭阀定时随之变动，所以在燃料喷射阀10的喷射量和闭阀定时之间存在相关关系。进而，电压拐点时间Tdiff随着燃料喷射阀10的闭阀定时而变化，所以在电压拐点时间Tdiff和喷射量之间存在相关关系。着眼于这样的关系，燃料喷射控制装置20基于电压拐点时间Tdiff对部分抬升喷射的喷射指令脉冲进行修正。

接下来说明定时检测方式。

大体来说，电动势量检测方式是将感应电动势的积分值达到规定量的定时(积分定时)作为与实际喷射量存在相关性的物理量来检测的方式。定时检测部54a检测感应电动势的每单位时间的增加量开始减少的定时，作为闭阀定时。

阀体12从开阀状态开始进行闭阀动作，在与阀座17b接触的瞬间，可动芯15从阀体12离开，所以在接触到阀座17b的瞬间，可动芯15的加速度变化。在定时检测方式中，将可动芯15的加速度的变化作为电磁线圈13中产生的感应电动势的变化来检测，从而检测闭阀定时。可动芯15的加速度的变化能够通过电压检测部23检测到的电压的2阶微分值来检测。

具体地说，如图4所示，在时刻t1，向电磁线圈13的通电停止后，与阀体12相连动地，可动芯15从向上方位移切换为向下方位移。并且，在阀体12闭阀后，可动芯15从阀体12分离后，到此为止经由阀体12施加给可动芯15的闭阀方向的力、即主弹簧SP1的载荷和燃料压力的力消失。因此，对于可动芯15，副弹簧SP2的载荷作为开阀方向的力起作用。阀体12到达闭阀位置而作用于可动芯15的力的朝向从闭阀方向变化为开阀方向后，到此为止平缓增加的感应电动势的增加减少，在闭阀的时刻t3，电压的2阶微分值转为减少。通过由定时检测部54a检测该负端子电压的2阶微分值成为最大值的定时，能够高精度地检测阀体12的闭阀定时。

与电动势量检测方式同样，在从断电到闭阀定时为止的闭阀时间和喷射量之间存在相关关系。着眼于这样的关系，燃料喷射控制装置20基于闭阀时间来对部分抬升喷射的喷射指令脉冲进行修正。

如图6所示，根据请求喷射量不同，喷射时间不同。并且，在部分抬升区域，电动势量检测方式的检测范围和定时检测方式的检测范围不同。具体地说，在部分抬升区域，定时检测方式的检测范围是请求喷射量比基准比例大的一侧。电动势量检测方式是从最小喷射量τmin到最大喷射量τmax附近的值。因此，电动势量检测方式的检测范围包含定时检测方式的检测范围，比定时检测方式的检测范围大。但是，闭阀定时的检测精度比定时检测方式好。总之，本发明人们发现，电动势量检测方式与定时检测方式相比，检测范围更大，定时检测方式与电动势量检测方式相比，检测精度更高。基于该见解，选择切换部54c选择切换到哪个检测方式。

喷射量推测部55基于闭阀检测部54的检测结果来推测实际喷射量。例如，在定时检测方式的情况下，基于定时检测部54a的检测结果、即负端子电压的2阶微分值成为最大值的定时，喷射量推测部55推测实际喷射量。具体地说，预先作为定时检测映射图存储2阶微分值成为最大值的定时、通电时间及供给燃压和实际喷射量的关系。然后，喷射量推测部55基于定时检测部54a的检测值、由燃压传感器31检测的供给燃压及通电时间，参照定时检测映射图来推测实际喷射量。

此外，例如在电动势量检测方式的情况下，基于电动势量检测部54b的检测结果、即电压拐点时间，喷射量推测部55推测实际喷射量。具体地说，预先作为电动势量检测映射图存储电压拐点时间、通电时间及供给燃压和实际喷射量的关系。然后，喷射量推测部55基于电动势量检测部54b的检测值、由燃压传感器31检测的供给燃压及通电时间，参照电动势量检测映射图来推测实际喷射量。

图7～图10是表示控制电路21所具有的处理器以规定周期反复执行控制电路21所具有的存储器中存储的程序的步骤的流程图。

在图7所示的喷射控制的处理中，首先在S10中，基于内燃机E的负荷及内燃机旋转速度来计算请求喷射量。在S11中，使用图8及图9的处理中得到的学习值，对S10中计算出的请求喷射量进行修正。执行S11的处理时的控制电路21相当于修正部。

在此，表示通电时间和喷射量的关系的喷射特性映射图预先存储在控制电路21中。然后，在S12中，参照该喷射特性映射图，计算与S11中计算出的修正后的请求喷射量对应的通电时间。喷射特性映射图根据由燃压传感器31检测的供给燃压而存储多个，参照与实时的供给燃压相应的喷射特性映射图来计算通电时间。执行S12的处理时的控制电路21相当于计算向与请求喷射量对应的电促动器的通电时间的通电时间计算部。

在S13中，判定S12中计算出的通电时间是否为下限时间以上。下限时间在图10的处理中设定。判定为通电时间为下限时间以上的情况下进入S14，将S12中计算出的通电时间设定为指令通电时间。判定为通电时间低于下限时间的情况下进入S15，将下限时间设定为指令通电时间。在S16中，基于S14、S15中设定的指令通电时间，向电磁线圈13通电。具体地说，将喷射指令脉冲的脉冲宽度设定为指令通电时间。

另外，执行S14、S15的处理时的控制电路21，相当于基于通电时间和下限时间的比较来设定指令通电时间的设定部。执行S16的处理时的控制电路21相当于基于由设定部设定的指令通电时间来向电促动器EA通电的通电控制部。

在图8所示的初始学习及图9所示的通常学习的处理中，取得图7的S11中使用的学习值、也就是对请求喷射量进行修正的修正值。具体地说，根据基于闭阀检测部54的检测结果而推测出的实际喷射量、和与该实际喷射的指令通电时间对应的喷射量即修正后的请求喷射量的偏差量，计算对于请求喷射量的修正值并学习。

在此，在内燃机E的运转时间短、闭阀检测部54的检测的次数少的情况下的初始期间，或者刚刚更换燃料喷射控制装置20和燃料喷射阀10的初始期间，因为学习量不足而实际喷射量的推测精度较差。在此，为了迅速提高推测精度，参考图6所示的前述的见解，在学习的初始期间执行图8所示的初始学习。然后，通过继续初始学习而一定程度上提高了推测精度之后，切换为图9所示的通常学习。

首先，在图8的S20中，判定喷射量推测部55的实际喷射量的推测精度是否低于规定的第1精度。例如，第1精度被设定为在检测窗口W能够控制实际喷射量的程度的推测精度，该检测窗口W是部分抬升喷射中的喷射区域之中的比基准喷射量多的一侧的多区域。

判定为低于第1精度的情况下，看作在检测窗口W不能控制实际喷射量的状态、即未确保检测窗口的状态，进入S21。在S21中，不论检测窗口W中是否有请求喷射量，都通过电动势量检测方式来检测闭阀定时。即，选择切换部54c选择电动势量检测部54b。由此，在确保检测窗口W之前的第1期间，基于电动势量检测方式的检测结果来推测实际喷射量，基于推测出的实际喷射量和请求喷射量的偏差量来计算修正值并学习。然后，第1期间中的第二次以后的请求喷射量基于到当前时间点为止学习的修正值来进行修正。

随着反复进行第1期间中的上述修正而学习量增大，实际喷射量的推测精度提高而上述偏差量变小。其结果，在S20中，判定为推测精度达到第1精度的情况下，看作确保了检测窗口W而基于电动势量检测方式的第1期间中的学习已完成，进入S22。

在S22中，判定喷射量推测部55的实际喷射量的推测精度是否低于第2精度(绝对精度)。第2精度设定为比第1精度更高精度。例如，实际喷射量和请求喷射量的偏差量达到规定量的状态持续了规定次数以上的情况下，判定为达到了第2精度。

判定为低于第2精度的情况下，看作未确保绝对精度的状态，进入S23，以检测窗口W中存在请求喷射量作为条件，通过定时检测方式来检测闭阀定时。即，选择切换部54c选择定时检测部54a。由此，在确保绝对精度之前的第2期间，基于定时检测方式的检测结果来推测实际喷射量，基于推测出的实际喷射量和请求喷射量的偏差量来计算并学习修正值。然后，第2期间中的第二次以后的请求喷射量基于到当前时间点为止学习的修正值来修正。在该S23的学习中，部分抬升喷射的请求喷射量处于检测窗口W的情况下，可以选择定时检测方式，也可以强制地设定检测窗口W内的喷射量，以成为部分抬升喷射的请求喷射量。

随着反复进行第2期间中的上述修正而学习量增大，实际喷射量的推测精度提高而上述偏差量变小。其结果，在S22中，判定为推测精度达到第2精度的情况下，看作确保了绝对精度而基于定时检测方式的第2期间中的学习结束，进入S24。

在S24中，判定喷射量推测部55的实际喷射量的推测精度是否低于第3精度。第3精度被设定为第2精度以上的高精度。例如，基于实际喷射量和请求喷射量的偏差量计算出的误差比率收敛于规定范围的情况下，判定为达到了第3精度。误差比率通过已修正流量及本次流量之和相对于请求喷射量的比率来计算。例如通过下式(1)计算误差比率。在此，已修正流量是请求喷射量除以上次的误差比率而得到的值。误差流量是偏差量，是请求喷射量与推测喷射量之差。

误差比率K＝请求流量/{已修正流量+本次误差流量}

＝请求流量/{(请求流量/上次误差比率)+本次误差流量}…(1)

误差比率已收敛的情况下，例如是误差比率成为规定范围内的状态持续了规定时间时。在式(1)所示的误差比率的计算中，包含了上次的误差比率，所以通过误差比率收敛而提高了实际喷射量的推测精度。

判定为低于第3精度的情况下，进入S25，不论检测窗口W是否有请求喷射量，都通过电动势量检测方式来检测闭阀定时。即，选择切换部54c选择电动势量检测部54b。由此，在误差比率收敛到规定范围之前的第3期间中，基于电动势量检测方式的检测结果来推测实际喷射量，基于推测出的实际喷射量和请求喷射量的偏差量来计算并学习修正值。然后，第3期间中的下次以后的请求喷射量基于到当前时间点为止学习的修正值来进行修正。

随着反复进行第3期间中的上述修正而学习量增大，实际喷射量的推测精度提高而上述偏差量变小。其结果，在S24中，判定为推测精度达到第3精度的情况下，看作误差比率收敛于规定范围而基于电动势量检测方式的第3期间中的学习结束，进入S26。在S26中，将表示由第1期间、第2期间及第3期间构成的初始期间已结束的初始学习完了标志设为ON。

总之，在第3期间中，使用检测精度好的定时检测方式的检测结果来对电动势量检测方式的检测结果进行修正。但是，在确保检测窗口W之前的第1期间中，使用可检测范围大的电动势量检测方式进行学习。

图8所示的初始学习结束以后，通过图9所示的通常学习，计算基于实际喷射量和请求喷射量的偏差量的修正值并学习。首先，在图9的S30中，判定请求喷射量是否为基准量以上。该判定中使用的请求喷射量是使用在到当前时间点为止的学习中得到的修正值进行修正后的请求喷射量。判定为是基准量以上的情况下，进入S31，与图8的S23同样，通过定时检测方式检测闭阀定时并学习。判定为不是基准量以上的情况下，进入S32，与图8的S25同样，通过电动势量检测方式检测闭阀定时并学习。

在图10所示的下限时间设定处理中，首先在S40中，与S20同样，判定是否为已完成了确保检测窗口的状态。判定为未完成的情况下、即第1期间的情况下，在S41中，将成为下限时间的基础的基础时间设定为预先设定的第1时间U1。

在S40中判定为已结束的情况下，在S42中，与S22同样，判定是否为已完成了确保绝对精度的状态。判定为未完成的的情况下、即第2期间的情况下，在S43中，将基础时间设定为预先设定的第2时间U2。

在S42中判定为未结束的情况下，在S44中，与S24同样，判定误差比率是否收敛在规定范围内。判定为未收敛的情况下、即第3期间的情况下，在S45中将基础时间设定为预先设定的第3时间U3。

在S44中判定为已收敛的情况下，在S46中，将基础时间设定为预先设定的第3时间U3。第2期间中使用的第2时间U2被设定为比第1期间中使用的第1时间U1或者第3期间中使用的第3时间U3长。

在S47中，基于由喷射量推测部55推测出的实际喷射量和请求喷射量的偏差量，对S41、S43、S45、S46中设定的下限时间的基础时间进行修正，将修正后的基础时间设定为下限时间。换言之，根据与在初始学习或通常学习中取得的请求喷射量对应的修正值，下限时间变更。具体地说，推测出的实际喷射量越比请求喷射量多，则将基础时间越短地修正而缩短下限时间。执行S47的处理时的控制电路21相当于基于偏差量来变更下限时间的变更部。

如以上说明，在本实施方式中，部分抬升喷射的指令通电时间被设定为下限时间以上，该下限时间根据基于闭阀定时的检测结果推测出的实际喷射量和请求喷射量的偏差量而变更。可以说，该偏差量表示喷射特性因经年劣化而变化的状态，该喷射特性表示与请求喷射量对应的通电时间和请求喷射量的关系。因此，根据基于这样的偏差量来变更下限时间的本实施方式，基于喷射特性的变化来变更下限时间。例如，推测出的实际喷射量比预想的量越多，则越短地修正基础时间而缩短下限时间。预想的量是与请求喷射量相同的量。

因此，在可开阀的缺火极限时间随着喷射特性变化而变化的状况下，根据本实施方式，能够使下限时间尽可能地接近缺火极限时间。因此，不会增大缺火的风险，就能够减小部分抬升喷射中的最小喷射量。

在此，如前述那样，定时检测方式及感应电动势检测方式各有优劣。因此，希望同时利用两个检测方式来检测闭阀定时。但是，为了能够同时实施两种检测方式，需要提高控制电路21的处理能力，燃料喷射控制装置20的安装规模可能会变大。鉴于这一点，本实施方式的闭阀检测部54具有：定时检测方式的定时检测部54a、感应电动势检测方式的电动势量检测部54b、选择切换两方式的某一个的选择切换部54c。因此，闭阀检测部54能够进行切换以发挥两方式的长处，与同时实施两种方式的构造相比，能够实现小型化。

进而，在本实施方式中，选择切换部54c在确保了检测窗口W之前的第1期间中选择电动势量检测部54b。然后，在确保了绝对精度之前的第2期间中选择定时检测部54a。然后，在误差比率收敛于规定范围内之前的第3期间中选择电动势量检测部54b。

由此，在选择第2期间中的定时检测部54a之前，选择第1期间中的电动势量检测部54b，所以对于检测窗口W中没有的喷射选择定时检测方式，能够避免检测精度变差。因此，能够缩短确保绝对精度所需的时间。此外，在选择第3期间中的电动势量检测部54b之前，选择第2期间中的定时检测部54a，所以使用在第2期间的学习中取得的高精度的修正值来修正第3期间中的电动势量检测部54b的检测结果。因此，对于检测窗口W以外的区域，也能够迅速地确保高精度的修正值。其结果，能够高精度地实现与喷射特性的实际变化相应的下限时间。

进而，在本实施方式中，选择切换部54c在结束了初始学习之后的通常期间，在请求喷射量比基准喷射量多的情况下选择定时检测部54a，在请求喷射量比基准喷射量少的情况下选择电动势量检测部54b。由此，能够通过电动势量检测方式来补充定时检测方式的较窄的检测范围，并且能够通过定时检测方式的检测结果来对检测精度低的电动势量检测方式下的检测结果进行修正。因此，能够实现能够兼顾闭阀定时的检测精度和检测范围的燃料喷射装置。其结果，能够高精度地变更为与喷射特性的实际变化相应的下限时间。

进而，在本实施方式中，变更部基于偏差量对成为下限时间的基础的基础时间进行修正，从而设定下限时间，在初始期间的情况下，与通常期间的情况相比，较短地设定基础时间。喷射量推测部55的实际喷射量的推测精度在初始期间比通常期间低，所以根据在初始期间缩短下限时间的基础时间的本实施方式，能够减小下限时间设定得比缺火极限时间长的风险。

进而，在本实施方式中，在第1期间、第2期间及第3期间中，基础时间分别被设定为不同的值。由此，能够将下限时间的基础时间设定为适于与学习的进行程度相应的推测精度，所以能够提高使下限时间尽可能接近缺火极限时间的效果。

进而，在本实施方式中，具备基于与偏差量相应的修正值来修正请求喷射量的修正部，变更部使用该修正值来变更下限时间。由此，将请求喷射量的修正值直接用于下限时间的变更，所以与推测下限时间的变更专用的偏差量的情况相比，能够减轻控制电路21的处理负荷。而且，对于所有的喷射特性的燃料喷射阀10，能够以共通的程序来变更下限时间。

(其他实施方式)

以上说明了本发明的优选实施方式，但是本发明不限于前述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够实施各种变形。前述的实施方式的构造只是例示，本发明的范围不限于这些记载的范围。本发明的范围由权利要求的范围决定，也包含权利要求的均等范围及范围内的全部变更。

在前述的第1实施方式中，基于实际喷射量和请求喷射量的偏差量来变更下限时间，但是除了偏差量之外，也还可以基于供给燃压来变更下限时间。例如，可以根据供给燃压来分别变更图10中设定的基础时间U1、U2、U3、U4。

在前述的第1实施方式中，燃料喷射阀10是与阀体12和可动芯15分体的构造，但是阀体12和可动芯15也可以一体地构成。如果是一体的，则可动芯15被吸引时，阀体12也和可动芯15一起向开阀方向位移而开阀。

在前述的第1实施方式中，燃料喷射阀10构成为，与可动芯15的移动开始同时地，阀体12也开始移动，但是不限于该构成。例如也可以即便开始可动芯15的移动，阀体12也不开始开阀，在可动芯15移动了规定量的时间点，可动芯15与阀体12卡合而开始开阀。

在前述的第1实施方式中，电压检测部23检测电磁线圈13的负端子电压，但是也可以检测正端子电压，还可以检测正端子和负端子的端子间电压。

在前述的第1实施方式中，闭阀检测部54作为与实际喷射量存在相关性的物理量，检测电磁线圈13的端子电压。并且，喷射量推测部55基于表示检测出的电压的变化的波形来推测闭阀定时，从而推测实际喷射量。与此相对，作为与实际喷射量存在相关性的物理量也可以检测供给燃压，并基于表示检测出的燃压的变化的波形来推测闭阀定时，从而推测实际喷射量。或者，也可以作为与实际喷射量存在相关性的物理量检测发动机转速，基于表示发动机转速的变化的波形来推测实际喷射量。

在前述的第1实施方式中，通过燃料喷射控制装置20实现的功能，可以通过与前述不同的硬件及软件、或者它们的组合来实现。控制装置例如可以与其他控制装置通信，由其他控制装置执行处理的一部分或全部。控制装置通过电路实现的情况下，可以通过包含多个逻辑电路的数字电路或者模拟电路来实现。

本发明基于实施例进行了说明，但是本发明不限于该实施例或构造。本发明也包含各种变形例及均等范围内的变形。此外，各种组合或方式、以及包含其中的仅一个要素或更多更少的其他组合和方式也包含在本发明的范畴和思想范围内。

Claims (6)

1.一种燃料喷射控制装置，应用于通过电促动器(EA)使阀体(12)进行开阀动作的燃料喷射阀(10)，该阀体(12)用来使喷射燃料的喷孔(17a)开闭，所述燃料喷射控制装置通过控制所述电促动器的动作，来控制所述阀体的开阀时间，从而控制所述阀体的1次开阀所喷射的喷射量，该燃料喷射控制装置的特征在于，具备：

通电时间计算部(S12)，在实施部分抬升喷射的情况下，计算与被请求的所述喷射量即请求喷射量对应的向所述电促动器的通电时间，所述部分抬升喷射指的是，所述阀体开始开阀动作后，在达到最大开阀位置之前开始闭阀动作；

设定部(S14、S15)，由所述通电时间计算部计算出的所述通电时间为下限时间以上的情况下，将所述通电时间设定为指令通电时间，由所述通电时间计算部计算出的所述通电时间低于所述下限时间的情况下，将所述下限时间设定为指令通电时间；

通电控制部(S16)，基于由所述设定部设定的所述指令通电时间，向所述电促动器通电；

检测部(54)，检测实施所述部分抬升喷射的情况下的、与实际喷射的所述喷射量即实际喷射量存在相关性的物理量；

推测部(55)，基于所述检测部的检测结果，推测所述实际喷射量；以及

变更部(S47)，基于由所述推测部推测的所述实际喷射量和所述请求喷射量的偏差量，变更所述下限时间；

所述电促动器具有：电磁线圈(13)；以及可动芯(15)，被通过向所述电磁线圈通电而产生的电磁力吸引而移动，

所述阀体与所述可动芯连结，被从伴随着通电而移动的所述可动芯附加开阀力而进行开阀动作，

所述检测部，在停止向所述电磁线圈的通电后，检测随着所述阀体与所述可动芯一起进行闭阀动作而在所述电磁线圈中产生的感应电动势，

所述检测部具备：

定时检测部(54a)，检测所述感应电动势的每单位时间的增加量开始减少的定时，作为所述物理量；

电动势量检测部(54b)，检测所述感应电动势的积分值达到规定量的定时，作为所述物理量；以及

选择切换部(54c)，选择使用所述定时检测部及所述电动势量检测部的哪一个来检测所述物理量并切换；

所述选择切换部，

在所述推测部的推测精度低于规定的第1精度的第1期间中，选择所述电动势量检测部，

在所述第1期间中所述推测部的推测精度提高到了所述第1精度的情况下，从所述第1期间转移到第2期间，以在所述部分抬升喷射下的喷射区域之中的比基准喷射量多的一侧的多区域具有所述请求喷射量作为条件，选择所述定时检测部，

在所述第2期间中的所述多区域中所述推测部的推测精度提高到了比所述第1精度设定得更高精度的第2精度的情况下，从所述第2期间转移到第3期间，选择所述电动势量检测部。

2.如权利要求1所述的燃料喷射控制装置，

由所述推测部推测的所述实际喷射量比所述请求喷射量越多，所述变更部越缩短所述下限时间。

3.如权利要求1所述的燃料喷射控制装置，

所述选择切换部，

在所述第3期间中所述推测部的推测精度提高到了比所述第2精度设定为更高精度的第3精度的情况下，结束由所述第1期间、所述第2期间及所述第3期间构成的初始期间，转移到通常期间，

在所述通常期间中，在所述请求喷射量比所述基准喷射量多的情况下选择所述定时检测部，在所述请求喷射量比所述基准喷射量少的情况下选择所述电动势量检测部。

4.如权利要求3所述的燃料喷射控制装置，

所述变更部基于所述偏差量对成为所述下限时间的基础的基础时间进行修正，从而设定所述下限时间，

在所述初始期间的情况下，与所述通常期间的情况相比，所述基础时间更短地设定。

5.如权利要求1、3、4中任一项所述的燃料喷射控制装置，

所述变更部基于所述偏差量对成为所述下限时间的基础的基础时间进行修正，从而设定所述下限时间，

所述基础时间在所述第1期间、所述第2期间及所述第3期间中分别设定为不同的值。

6.如权利要求1～4中任一项所述的燃料喷射控制装置，

具备修正部(S11)，该修正部(S11)通过与所述偏差量相应的修正值对所述请求喷射量进行修正，

所述变更部使用所述修正值来变更所述下限时间。

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