内燃机的燃料喷射控制设备的制作方法
【专利摘要】当给定学习执行条件被满足时，通过引起部分提升状态的喷射脉冲执行用于打开燃料喷射器(21)的部分提升喷射，在所述部分提升状态中，燃料喷射器(21)的阀体(33)的提升量未达到完全提升位置，且计算在部分提升喷射的喷射脉冲变得关断之后流经燃料喷射器(21)的驱动线圈(31)的驱动电流的积分值。在考虑到驱动线圈(31)的直流重叠特性的情况下基于驱动电流的积分值来计算驱动线圈(31)的电感，由此，以高准确度计算驱动线圈(31)的电感。接着，基于电感来估计阀体(33)的提升量，由此，以高准确度估计阀体(33)的提升量。基于提升量来校正部分提升喷射的喷射脉冲，由此，以高准确度校准部分提升喷射的喷射脉冲。
【专利说明】内燃机的燃料喷射控制设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开基于2011年11月18日提交的日本专利申请N0.2011-253327，该日本专利申请的公开内容通过引用被并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开是涉及内燃机的燃料喷射控制设备的发明，该内燃机设置有校正内燃机的燃料喷射器的喷射脉冲的功能。
【背景技术】
[0004]在内燃机的燃料喷射控制系统中，根据内燃机的运转状态来计算所要求喷射量，且通过对应于所要求喷射量的脉冲宽度的喷射脉冲来打开燃料喷射器以从而喷射所要求喷射量的燃料。
[0005]在直喷类型的内燃机的燃料喷射器(其中高压燃料喷射到汽缸中)中，如图3所示，相对于喷射脉冲宽度的实际喷射量的变化特性的线性度倾向于在部分升程(引起部分提升状态的行程，其中阀体的提升量由于喷射脉冲短而未到达完全提升位置)中恶化。在部分升程中，阀体(例如针阀)的提升量的变化倾向于增加，这因而倾向于增大喷射量的变化。当喷射量的变化增加时，存在废气排放和驾驶性能变得恶化的可能性。
[0006]在专利文件1(JP-T2010_532448)中描述了用于校正燃料喷射器的喷射量的变化的方法。当将给定擦除电压施加到驱动线圈的时候在流经驱动线圈的电流的时间导数中在关闭燃料喷射器时不平滑的点被检测为阀闭合点，且在阀闭合点的基础上获得驱动控制的持续时间。
[0007]在专利文件2(W02004/53317)中描述的燃料喷射控制方法中，计算当燃料喷射器的驱动脉冲变为接通时流经线圈的实际电流的积分值，且基于在实际电流的积分值和参考电流的积分值之间的比较的结果来校正驱动脉冲。
[0008]在专利文件3(JP-A2010-73705)中描述的柱塞位置检测设备中，通过使用螺线管线圈的电感与柱塞的位置相关的事实来检测在关断穿过螺线管线圈的电流的时间出现的反电动势电压收敛到给定阈值所需的收敛时间。基于反电动势电压的收敛时间来计算螺线管线圈的电感。通过基于电感检测柱塞的位置，来检测耦合到柱塞的阀体的位置。
[0009]相关技术文件
[0010]专利文件
[0011][专利文件I] JP-T N0.2010-532448
[0012][专利文件2]W0 N0.2004/53317
[0013][专利文件3] JP-A N0.2010-73705
[0014]如图4所示，在部分升程中，在阀体的提升量连同由正变为接通的喷射脉冲引起的驱动电流(流经驱动线圈的电流)的增加一起增加时的时间左右关断喷射脉冲，从而阀体显示使得在喷射脉冲变得关断之后阀体的提升量增加一次并接着降低的状况。然而，在专利文件1、2中描述的技术中，部分升程中的提升量的状况从不被考虑，从而不能以高准确度校正由在部分升程内的提升量的变化弓I起的喷射量的变化。
[0015]如图5所示，驱动线圈具有直流重叠特性，其中电感根据驱动电流(流经驱动线圈的电流)而变化，但在该专利文件中描述的技术根本不考虑驱动线圈的直流重叠特性。由于这个原因，很难基于反电动势电压的收敛时间以高准确度计算电感，且因此很难基于电感以高准确度检测柱塞的位置(阀体的位置)。因此，很难以高准确度校正由在部分升程内的提升量的变化弓I起的喷射量的变化。
【发明内容】
[0016]本公开所解决的问题是提供一种用于内燃机的燃料喷射控制设备，其能以高准确度校正由在部分升程内的提升量的变化引起的喷射量的变化并能够提高在部分升程内的喷射量控制准确度。
[0017]根据本公开，一种燃料喷射控制设备用于设置有燃料喷射器的内燃机，在该燃料喷射器中通过驱动线圈的电磁力打开阀体。燃料喷射控制设备包括:燃料喷射部分，其执行用于通过其中阀体的提升量达到完全提升位置的喷射脉冲打开燃料喷射器的完全提升喷射和用于通过其中阀体的提升量未达到完全提升位置的喷射脉冲打开燃料喷射器的部分提升喷射；提升量估计部分，其基于在部分提升喷射的喷射脉冲变得关断之后流经驱动线圈的驱动电流在考虑到驱动线圈的直流重叠特性的情况下来计算驱动线圈的电感，并基于该电感来估计在部分提升喷射时阀体的提升量；以及喷射脉冲校正部分，其基于由提升量估计部分估计的阀体的提升量来校正部分提升喷射的喷射脉冲。
[0018]在这个燃料喷射控制设备中，通过注意到下列事实:在部分升程中阀体显示使得在喷射脉冲变得关断之后阀体的提升量增加一次并接着降低的行为，来根据在喷射脉冲变得关断之后的驱动电流计算驱动线圈的电感。此外，通过注意到下列事实:在喷射脉冲变得关断之后的驱动线圈的电感显示其中电感根据驱动电流的降低而连续改变的直流重叠特性，来基于在部分提升喷射的喷射脉冲变得关断之后流经驱动线圈的驱动电流计算驱动线圈的电感，由此，能以高准确度计算驱动线圈的电感。因此，通过基于这个电感估计阀体的提升量，能以高准确度估计阀体的提升量。然后，通过基于以高准确度估计的提升量校正部分提升喷射的喷射脉冲，能以高准确度校正部分提升喷射的喷射脉冲。以这种方式，能以高准确度校正由在部分升程内的提升量的变化引起的喷射量的变化，并因此可提高在部分升程内的喷射量控制准确度。
[0019]当燃料喷射部分执行部分提升喷射时，所推荐的是，燃料喷射部分以部分提升喷射的喷射量和以完全提升喷射的喷射量分尚地来喷射根据内燃机的运转状态的所要求喷射量。以这种方式，可在将燃料喷射器的总喷射量保持在所要求喷射量处的情况下执行部分提升喷射。
[0020]提升量估计部分在给定执行条件满足的情况下估计在部分提升喷射时的提升量。所推荐的是，至少在内燃机的负荷不小于给定值时满足给定执行条件，以及给定值被设置在对应于一进气体积的值处，在该进气体积中由部分提升喷射的喷射量的变化引起的空燃比的变化在给定可允许范围内。以这种方式，当内燃机的负荷不小于给定值且由部分提升喷射的喷射量的变化引起的空燃比的变化在给定可允许范围内时，可能通过执行部分提升喷射来校正部分提升喷射的喷射脉冲。因此，可防止燃烧状态由于用于校正喷射脉冲的部分提升喷射而变得恶化。
[0021]提升量估计部分可对在部分提升喷射的喷射脉冲变得关断之后流经驱动线圈的驱动电流进行积分，以由此考虑到驱动线圈的直流重叠特性来计算驱动线圈的电感。以这种方式，能以高准确度计算驱动线圈的电感。
[0022]提升量估计部分可包括上升时间检测部分和电感校正部分，其中上升时间检测部分检测所需时间作为由除了阀体的提升量以外的因素引起的电感的变化的信息，所需时间是驱动电流从当部分提升喷射的喷射脉冲变为接通时的时间起增加到给定值或更大值所需的时间，且其中电感校正部分根据由上升时间检测部分检测的所需时间来校正电感。以这种方式，可在考虑到由除了阀体的提升量以外的因素(例如温度等)引起的电感的变化的情况下获得电感。
[0023]用于内燃机的燃料喷射控制设备可包括用于在完全提升喷射(其中阀体的提升量达到完全提升位置)中的喷射量的变化大于给定范围的情况下和/或在所需时间(其是驱动电流从当部分提升喷射的喷射脉冲变为接通时的时间起增大到给定值或更大值所需的时间)大于确定值的情况下用于禁止部分提升喷射和部分提升喷射的喷射脉冲的校正的部分。以这种方式，在完全提升喷射中的喷射量的变化大于给定范围的情况下和/或在所需时间(其是驱动电流从当部分提升喷射的喷射脉冲变为接通时的时间起增加到给定值或更大值所需的时间)大于确定值的情况下，所确定的是，因为燃料喷射器是异常的，即使执行部分提升喷射以从而校正部分提升喷射的喷射脉冲，也不能以高准确度校正喷射量的变化。因此，可禁止部分提升喷射和部分提升喷射的喷射脉冲的校正。
[0024]内燃机的燃料喷射控制设备可包括用于禁止除了用于校正喷射脉冲的部分提升喷射以外的部分提升喷射直到部分提升喷射的喷射脉冲的校正完成为止的部分。以这种方式，可防止废气排放和驾驶性能在部分提升喷射的喷射脉冲的校正完成之前由于部分提升喷射的喷射量的变化而变得恶化。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]通过下面参考附随的附图描述的详细描述，本公开的上述目的和其它目的、特征和优点将变得更清楚。附随的附图如下:
[0026]图1是示出在本公开的实施例中的发动机控制系统的一般构造的图；
[0027]图2A是示出燃料喷射器的完全提升和部分提升的图；
[0028]图2B是示出燃料喷射器的完全提升和部分提升的图；
[0029]图3是示出在喷射脉冲宽度和燃料喷射器的实际喷射量之间的关系的图；
[0030]图4是示出部分升程内的提升量等的行为的时间图表；
[0031]图5是示出驱动线圈的直流重叠特性的曲线；
[0032]图6是示出喷射脉冲学习例程的处理流程的流程图；
[0033]图7是示出喷射脉冲学习例程的处理流程的流程图；
[0034]图8是示出执行喷射脉冲学习的例子的时间图表；
[0035]图9是示出执行喷射脉冲学习的例子的时间图表；
[0036]图10是示出执行喷射脉冲学习的例子的时间图表；[0037]图1lA是在概念上示出用于计算电感Lpl的图的图表；
[0038]图1lB是示出用于计算电感Lpl的数学公式的例子；
[0039]图12A是在概念上示出用于计算提升量Liftpl的图的图表；以及
[0040]图12B示出用于计算提升量Liftpl的数学公式。
【具体实施方式】
[0041]在下文中，将描述体现用于实现本公开的模式的实施例。
[0042]直喷型的内燃机的直喷型发动机11具有设置在进气管12的最上游部分上的空气滤清器13并具有设置在空气滤清器13的下游侧上的气流计14，气流计14检测进气体积。在气流计14的下游侧上设置节流阀16和用于感测节流阀16的开度(节流阀开度)的节流阀开度传感器17，节流阀16的开度由电动机15控制。
[0043]在节流阀16的下游侧上设置缓冲槽(surge tank) 18，且缓冲槽18设置有用于感测进气管压力的进气管压力传感器19。此外，缓冲槽18设置有用于将空气引入发动机11的相应汽缸中的进气歧管20。发动机11的每个汽缸设置有用于将燃料直接喷射到汽缸中的燃料喷射器21。发动机11的汽缸头具有为每个汽缸设置的火花塞22，且通过每个汽缸的火花塞22的火花放电点燃汽缸中的空气-燃料混合物。
[0044]发动机11的排气管23具有用于感测排放气体的空燃比或排放气体是可燃性成分高的还是可燃性成分低的排放气体传感器24 (空燃比传感器、氧传感器等)。用于清洁排放气体的三元催化剂等的催化剂25设置在排放气体传感器24的下游侧上。
[0045]发动机11的汽缸块设置有用于感测冷却水温度的冷却水温度传感器26和用于感测爆震的爆震传感器27。曲轴28具有设置在其外周缘侧上的曲柄角传感器29，每当曲轴28旋转了指定的曲柄角时，曲柄角传感器29输出脉冲信号。基于曲柄角传感器29的输出信号来感测曲柄角和发动机旋转速度。
[0046]这些各种传感器中的每个的输出被输入到电子控制单元(在下文中由“ECU”描述)30。ECU30主要由微型计算机构成并执行被存储在ROM(存储介质)中的各种程序并控制发动机，以从而根据发动机运转状态来控制燃料喷射量、点火正时和节流阀开度(进气体积)。
[0047]ECU30根据发动机运转状态(例如发动机旋转速度、发动机负荷等)计算所要求喷射量，并根据所要求喷射量通过使用图或数学方程来计算喷射脉冲宽度(喷射时间)并在喷射脉冲宽度处打开燃料喷射器21以从而喷射所要求喷射量的燃料。
[0048]燃料喷射器21被构造成通过驱动线圈31产生的电磁力在阀打开方向上整体地驱动柱塞32和针阀33 (阀体)。如图2A所示，在完全升程(其中喷射脉冲宽度比较长)中，针阀33的提升量达到完全提升位置(柱塞32击中止动器34时的位置)。如图2B所示，在部分升程(其中喷射脉冲宽度比较短)中，引起部分提升状态，其中针阀33的提升量未达到完全提升位置(柱塞32还没有邻接止动器34时的状态)。
[0049]如图3所示，将高压燃料喷射到汽缸中的直喷型发动机11的燃料喷射器21具有下列趋势:相对于喷射脉冲宽度的实际喷射量的变化特性的线性度在部分升程(引起部分提升状态时的行程，在部分提升状态中针阀33的提升量由于喷射脉冲宽度短而未达到完全提升位置)中变得恶化。在这个部分升程中，针阀33的提升量的变化倾向于增大，由此，喷射量的变化倾向于增大。当喷射量的变化增大时，存在排气排放和驾驶性能变得恶化的可能性。
[0050]如图4所示，在部分升程中，喷射脉冲在针阀33的提升量开始连同当喷射脉冲被接通时的驱动电流(流经驱动线圈的电流)增大一起增大的时间左右变得关断，从而针阀33呈现使得在喷射脉冲变得关断之后针阀33的提升量增加一次并接着降低的行为。此外，如图5所示，驱动线圈31具有直流重叠特性，使得驱动线圈31的电感根据驱动电流(流经驱动线圈31的电流)而变化。
[0051]在本实施例中，ECU30执行在图6和图7中示出的喷射脉冲学习例程，其将稍后被描述。当规定的学习条件被满足时，ECU30执行其中燃料喷射器21由引起部分提升状态的喷射脉冲打开的部分提升喷射，在部分提升状态中，针阀33的提升量未达到完全提升位置。ECU30计算在这个部分提升喷射的喷射脉冲变得关断之后流经驱动线圈31的驱动电流的积分值。ECU30在考虑驱动线圈31的直流重叠特性的情况下基于驱动电流的积分值来计算驱动线圈31的电感。ECU30基于电感估计针阀33的提升量，并执行用于基于提升量校正部分提升喷射的喷射脉冲的喷射脉冲学习。
[0052]在这个喷射脉冲学习中，通过注意使得在部分升程中在喷射脉冲变得关断之后针阀33的提升量增加一次并接着降低的行为，计算在部分提升喷射的喷射脉冲变得关断之后流经驱动线圈31的驱动电流的积分值。通过在考虑驱动线圈31的直流重叠特性的情况下基于驱动电流的积分值来计算驱动线圈31的电感，能以高准确度计算驱动线圈31的电感。通过基于电感估计针阀33的提升量，能以高准确度估计针阀33的提升量。通过基于以高准确度估计的提升量来校正部分提升喷射的喷射脉冲，能以高准确度校正部分提升喷射的喷射脉冲。
[0053]通过使用图6和图7所示的处理例程及图8到图10所示的时间图表来描述由ECU30执行的喷射脉冲学习的具体处理内容。图8所不的时间图表大致对应于图6所不的步骤101到105中的处理，且图9所示的时间图表大致对应于图6所示的步骤102到113中的处理。此外，图10所示的时间图表大致对应于图7所示的步骤114到123中的处理。
[0054]图6和图7所示的喷射脉冲例程在ECU30的电源接通时的时期期间(在点火开关被接通时的时期期间)以给定的周期被重复地执行，从而用作点火脉冲学习部分。
[0055]在步骤101中，通过所有下列条件(I)到(4)是否被满足来确定给定的学习条件是否被满足。
[0056](I)冷却水温度不小于给定温度。
[0057]这个条件(I)的给定温度被设置在与被喷射到汽缸中的燃料被加温到燃料快速蒸发时所处于的水平时的状态对应的冷却水温度(例如80° C)。
[0058](2)发动机负荷(例如，进气体积或进气管压力等)不小于给定值。
[0059]这个条件(2)的给定值被设置在对应于一进气体积的值处，在该进气体积中，由部分提升喷射的喷射量的变化引起的空燃比的变化在给定可允许范围内(例如在14.7±0.5 内)。
[0060](3)燃料喷射器21是正常的(例如，在其中针阀33的提升量达到完全提升位置的完全提升喷射的时间的喷射量的变化)。
[0061]这个条件(3)基于未示出的异常诊断例程的诊断结果来确定。[0062](4)学习完成标记(第一学习完成标记和第二学习完成标记中的至少一个)关闭。
[0063]如果上面提到的条件(I)到(4)中的全部都被满足，则学习执行条件被满足。然而，如果上面提到的条件(I)到(4)中的任一个未被满足，则学习执行条件未被满足。
[0064]如果在步骤101中确定学习执行条件未被满足，则当前的例程结束。例如，如果上面提到的条件(3)未被满足(在完全提升喷射时的喷射量的变化超过给定范围)，则确定了，因为燃料喷射器21是异常的，即使部分提升喷射被执行以由此校正部分提升喷射的喷射脉冲，也不能以高准确度校正喷射量的变化。因此，禁止部分提升喷射和部分提升喷射的喷射脉冲的校正。
[0065]如果在步骤101确定学习执行条件被满足，则执行在步骤102之后的处理。在步骤102中，执行第一强制分离喷射(在进气冲程中的两次喷射)，其中每一个汽缸的要求喷射量Qtotal的燃料被分开地在一次部分提升喷射中和一次完全提升喷射中被喷射(见图8)。
[0066]在第一强制分离喷射中，部分提升喷射的喷射量Qpl [I]被设置在引起在燃料喷射器21的标准产品(标称产品)中的部分提升状态的喷射量处，且设置对应于部分提升喷射的喷射量Qpl [I]的脉冲宽度的喷射脉冲Taupl [I]。
[0067]通过从所要求喷射量Qtotal减去部分提升喷射的喷射量Qpl [I]得到的值被设置为完全提升喷射的喷射量Qfl [I] = Qtaotal - Qpl [I]，且设置对应于完全提升喷射的喷射量Qfl [I]的脉冲宽度的喷射脉冲Taufl [I]。
[0068]部分提升喷射的喷射正时Apl [I]被设置在与在第一强制分离喷射被执行之前(在学习执行条件被满足之前)的喷射正时相同的喷射正时处，且通过将给定延迟值Adly [I]加到部分提升喷射的喷射正时Apl [I]得到的值被设置为完全提升喷射的喷射正时 Afl [I] = Apl[I]+Adly[I]。
[0069]给定延迟值Adly [I]被设置成比通过将稍后描述的给定时间Idly [I]加到喷射脉冲 Taufl [I]得到的值更长(Adly[l]>Taufl [I]+Idly [I]) 0
[0070]在步骤103中，所需时间Tl被检测为由除了针阀33的提升量以外的因素引起的电感的变化的信息，所需时间Tl是驱动电流从当部分提升喷射的喷射脉冲被接通时的时间(上升正时)起增加到给定值或更大值所需的时间。
[0071]在步骤104中，确定所需时间Tl是否大于确定值。如果确定所需时间Tl大于确定值，则不执行在步骤105之后的处理，而是结束当前的例程。以这种方式，如果所需时间Tl (其是驱动电流从当部分提升喷射的喷射脉冲被接通时的时间起增加到给定值或更大值所需的时间)大于确定时间，则确定了，因为燃料喷射器21是异常的，即使部分提升喷射被执行以由此校正部分提升喷射的喷射脉冲，也不能以高准确度校正喷射量的变化。因此，禁止部分提升喷射和部分提升喷射的喷射脉冲的校正。
[0072]在步骤104中，如果确定所需时间Tl不大于确定值，则例程继续进行到步骤105，在步骤105中从当部分提升喷射的喷射脉冲变得关断时的时间(下降正时)起到当给定时间Idly[l]经过时的时间对驱动电流进行积分。以这种方式，计算在喷射脉冲变得关断之后流经驱动线圈3的驱动电流的积分值Iipl [I]。给定时间Idly [I]被设置在比驱动电流从当喷射脉冲变得关断时的时间起收敛到O所需的时间更长一点的一时间段。
[0073]在步骤106中，这次的驱动电流积分值Iipl [I] (η)被加到上一次的驱动电流积分值的总值Iiplsum[l] (η-1),由此,获得这次的驱动电流积分值的总值Iiplsum[l] (η)。
[0074]Iiplsum[l] (η) = Iiplsum[l] (n_l)+Iipl [I] (n)
[0075]其中假设驱动电流积分值的总值的初始值Iiplsum[l] (O)为零。
[0076]在步骤107中，确定从当第一强制分离喷射被启动时的时间起是否经过给定数量的周期(N个周期)。换句话说，确定驱动电流积分值Iipl[l]是否被相加N次。步骤102至IJ 106的处理重复地被执行，直到经过给定数量的周期(N个周期)以由此更新驱动电流积分值的总值Iiplsum[l]为止(见图9)。在第二周期之后的步骤103、104的处理可被省略(也就是说，可仅在第一周期中执行步骤103、104的处理)。
[0077]然后，当确定从当第一强制分离喷射开始时的时间起经过给定数量的周期(N个周期)(也就是说，驱动电流积分值Iipl[l]被相加N次)时，例程继续进行到步骤108，在步骤108中驱动电流积分值的总值IiplSum[l]除以加法的次数N以从而获得驱动电流积分值的平均值Iiplave[I]。
[0078]Iiplave [I] = Iiplsum[l]/N
[0079]在步骤109中，通过使用图1lA所示的图或图1lB所示的数学公式根据驱动电流积分值的平均值Iiplave[l]来计算驱动线圈31的电感Lpl [I]。基于在考虑驱动线圈31的直流重叠特性的情况下在燃料喷射器21的标准产品(标称产品)中的测试数据或设计数据预先做出图1lA所示的图或图1lB所示的数学公式，并将图1lA所示的图或图1lB所示的数学公式存储在E⑶30的ROM中。
[0080]在步骤110中，通过使用图或数学公式(未示出)来计算根据在步骤103中检测的所需时间Tl (由除了提升量以外的因素引起的电感的变化的信息)的校正因子KL。基于在燃料喷射器21的标准产品(标称产品)中的测试数据或设计数据来预先做出这个校正因子KL的图或数学公式，并将这个校正因子KL的图或数学公式存储在E⑶30的ROM中。电感Lpl [I]乘以校正因子KL以从而校正电感Lpl [I]。
[0081]Lpl [I] =Lpl [I] XKL
[0082]在步骤111中，通过使用图12A所示的图或图12B所示的数学公式来计算(估计)根据电感Lpl[l]的针阀33的提升量Liftpl [I]。基于在燃料喷射器21的标准产品(标称产品)中的测试数据或设计数据来预先做出图12A所示的图或图12B所示的数学公式，并将图12A所示的图或图12B所示的数学公式存储在ECU30的ROM中。
[0083]在步骤112(图7)中，通过使用图或数学公式(未示出)来计算根据提升量Liftpl [I]的校正因子KTau[l]。基于在燃料喷射器21的标准产品(标称产品)中的测试数据或设计数据来预先做出校正因子KTau[l]的图或数学公式，并将校正因子KTau[l]的图或数学公式存储在ECU30的ROM中。校正因子KTau [I]被加到对应于部分提升喷射的喷射量Qpl [I]的喷射脉冲Taupl [I]以从而校正对应于部分提升喷射的喷射量Qpl [I]的喷射脉冲Taupl [I] ο
[0084]Taupl [I] = Taupl [I]+KTau [I]
[0085]在步骤113中，确定对应于部分提升喷射的喷射量Qpl [I]的喷射脉冲Taupl[l]的学习结束，且将第一学习完成标记设置为开启。
[0086]在步骤114中，执行第二强制分离喷射(在进气冲程中的两次喷射)(见图10)。
[0087]在第二强制分离喷射中，部分提升喷射的喷射量Qpl [2]被设置在引起燃料喷射器21的标准产品(标称产品)中的部分提升状态且不同于第一强制分离喷射的喷射量Qpl [I](大于喷射量Qpl [I]或小于喷射量Qpl [I]的喷射量)的喷射量处，且设置对应于部分提升喷射的喷射量Qpl [2]的脉冲宽度的喷射脉冲Taupl [2]。
[0088]将通过从所要求喷射量Qtotal减去部分提升喷射的喷射量Qpl [2]得到的值设置为完全提升喷射的喷射量Qfl [2] = Qtotal - Qpl [2]，且设置对应于完全提升喷射Qfl [2]的喷射量Qpl [2]的脉冲宽度的喷射脉冲Taupl [2]。
[0089]部分提升喷射的喷射正时Apl [2]被设置在与在第一强制分离喷射被执行之前(在学习执行条件被满足之前)的喷射正时相同的喷射正时处，且将通过将给定延迟值Adly [2]加到部分提升喷射的喷射正时Apl [2]得到的值设置为完全提升喷射的喷射正时Afl [2] = Apl [2]+Adly [2]。给定延迟值Adly [2]被设置成比通过将稍后描述的给定时间Idly[2]加到喷射脉冲 Taufl [2]得到的值更长(Adly[2]>TaufI [2]+Idly[2])。
[0090]在步骤115中，从当部分提升喷射的喷射脉冲变得关断时的时间(下降正时)起到当经过给定时间Idly[2]时的时间对驱动电流进行积分，由此，在喷射脉冲变得关断之后流经驱动线圈31的驱动电流的积分值Ilpl [2]。在这里，给定时间Idly [2]被设置在比驱动电流从当喷射脉冲变得关断时的时间起收敛到O所需的时间更长一点的一时间段。
[0091]在步骤116中，将这次的驱动电流积分值Iipl [2]加到上一次的驱动电流积分值的总值Iiplsum[2] (η-1),由此,获得这次的驱动电流积分值的总值Iiplsum[2] (η)。
[0092]Iiplsum[2] (η) = Iiplsum[2] (n_l)+Iipl [2] (n)
[0093]其中假设驱动电流积分值的总值的初始值Iiplsum[2] (O)为零。
[0094]在步骤117中，确定从当第二强制分离喷射开始时的时间起是否经过给定数量的周期(N个周期)。换句话说，确定驱动电流积分值Iipl[2]是否被相加N次。步骤114到116的处理重复地被执行，直到经过给定数量的周期(N个周期)以从而更新驱动电流积分值的总值Iiplsum[2]为止(见图10)。
[0095]当确定从当第二强制分离喷射被启动时的时间起经过给定数量的周期(N个周期)时，例程继续进行到步骤118，在步骤118中将驱动电流积分值的总值Iiplsum[2]除以加法的次数N以从而获得驱动电流积分值的平均值Iiplave [2]。
[0096]Iiplave [2] = Iiplsum[2]/N
[0097]在步骤119中，通过使用图1lA所示的图或图1lB所示的数学公式来计算根据驱动电流积分值的平均值Iiplave[2]的驱动线圈31的电感Lpl [2]。
[0098]在步骤120中，电感Lpl [2]乘以在步骤110中计算的校正因子KL以从而校正电感 Lpl [2]。
[0099]Lpl [2] = Lpl [2] XKL
[0100]在步骤121中，通过使用图12所示的图或数学公式来计算(估计)根据电感Lpl [2]的针阀33的提升量Liftpl [2]。
[0101]在步骤122中，通过使用图或数学公式(未示出)来计算根据提升量Liftpl [2]的校正因子KTau [2]。将校正因子KTau [2]加到对应于部分提升喷射的喷射量Qpl [2]的喷射脉冲Taupl [2]以从而校正对应于部分提升喷射的喷射量Qpl [2]的喷射脉冲Taupl [2]。
[0102]Taupl [2] = Taupl [2]+KTau [2]
[0103]在步骤123中，确定了对应于部分提升喷射的喷射量Qpl [2]的喷射脉冲Taupl [2]的学习结束，且将第一学习完成标记设置为开启。
[0104]如上所述，当分别对应于部分升程中的至少两个点的喷射量Qpl [I]、Qpl [2]的喷射脉冲Taupl [I]、Taupl [2]被校正(学习)时，还可基于这个学习的数据被计算(例如插值)对应于部分升程中的其它喷射量的喷射脉冲。
[0105]在图6和图7中所示的例程中，校正(学习)了分别对应于部分升程中的至少两个点的喷射量Qpl [I]、Qpl [2]的喷射脉冲Taupl [I]、Taupl [2]。然而，校正(学习)喷射脉冲的方法不限于这种方法，而是可校正(学习)对应于部分升程中的三个点的喷射量的喷射脉冲。
[0106]在上面描述的本实施例中，通过注意使得在部分升程中在喷射脉冲变得关断之后针阀33的提升量增加一次并接着降低的行为，计算在部分提升喷射的喷射脉冲变得关断之后流经驱动线圈31的驱动电流的积分值。在考虑到驱动线圈31的直流重叠特性的情况下基于驱动电流的积分值来计算驱动线圈31的电感。因此，能以高准确度计算驱动线圈31的电感。因为基于电感估计针阀33的提升量，能以高准确度估计针阀33的提升量。然后，因为基于以高准确度估计的提升量来校正部分提升喷射的喷射脉冲，能以高准确度校正部分提升喷射的喷射脉冲。以这种方式，能以高准确度校正由部分升程中的提升量的变化引起的喷射量的变化，这可因此提高在部分升程中的喷射量控制的准确度。
[0107]在本实施例中，通过使用校正因子根据所估计(计算)的提升量来校正喷射脉冲。然而，根据所估计的提升量校正喷射脉冲的方法不限于这种方法，而是可以被适当地改变。例如，可基于在所估计的提升量和参考值(在燃料喷射器21的标准产品中的提升量)之间的偏差来校正喷射量脉冲。
[0108]在本实施例中，当部分提升喷射被执行时，以部分提升喷射的喷射量和以完全提升喷射的喷射量(通过从要求喷射量减去部分提升量的喷射量而得到的喷射量)分尚地来喷射根据发动机运转状态的所要求喷射量。因此，可在燃料喷射器21的总喷射量保持在所要求喷射量处的情况下执行部分提升喷射。
[0109]在本实施例中，当发动机负荷不小于给定值(对应于以下进气体积的值，该进气体积带来在给定可允许范围内的由部分提升喷射的喷射量的变化引起的空燃比的变化)时，满足学习执行条件。因此，当发动机负荷不小于给定值且使得由在部分提升喷射的喷射量的变化引起的空燃比的变化在给定可允许范围内时，执行部分提升喷射，由此，可校正部分提升喷射的喷射脉冲。因此，可防止燃烧状态由于用于校正喷射脉冲的部分提升喷射而变得恶化。
[0110]在本实施例中，所需时间Tl (其是驱动电流从当部分提升喷射的喷射脉冲变为接通时的时间起增加到不小于给定值的值所需的时间)被检测为由除了针阀33的提升量以外的因素引起的电感的变化的信息，且根据所需时间Tl来校正电感。因此，也在考虑到由除了针阀33的提升量以外的因素(例如温度等)引起的电感的变化的情况下可获得电感。
[0111]在本实施例中，通过使用根据所需时间Tl的校正因子来直接校正电感。根据所需时间Tl校正电感的方法不限于这种方法，而是可以被适当地改变，例如，可根据所需时间Tl来校正用于计算电感的图或数学公式(其示出驱动电流积分值和电感之间的关系)。
[0112]在本实施例中，在完全提升喷射中的喷射量的变化超过给定范围的情况下或在所需时间Tl (其是驱动电流从部分提升喷射的喷射脉冲变为接通时的时间起增大到给定值或更大值所需的时间)大于确定值的情况下，确定了，因为燃料喷射器21是异常的，即使执行部分提升喷射以从而校正部分提升喷射的喷射脉冲，也不能以高准确度校正喷射量的变化。因此，禁止部分提升喷射和部分提升喷射的喷射脉冲的校正。可禁止除了用于校正喷射脉冲的部分提升喷射以外的部分提升喷射，直到部分提升喷射的喷射脉冲的校正完成为止(直到第一学习完成标记和第二学习完成标记被设置为开启为止)。这可在部分提升喷射的喷射脉冲的校正完成之前防止废气排放和驾驶性能由于部分提升喷射的喷射量的变化而变得恶化。
[0113]在本实施例中，当在部分提升喷射中和完全提升喷射中分离地喷射所要求喷射量的燃料时，所要求喷射量的燃料被划分到一个部分提升喷射和一个完全提升喷射中。部分提升喷射和完全提升喷射的喷射次数不限于此，而是可以根据所要求喷射量等适当地改变，例如部分提升喷射的喷射次数可以是二或更大值，或完全提升喷射的喷射次数可以是二或更大值。
[0114]此外，本公开不限于图1所示的直喷型发动机，而是可以不偏离本公开的要旨的范围内的各种变型来实施，例如可应用于进气口喷射型发动机。
【权利要求】
1.一种设置有燃料喷射器(12)的内燃机(11)的燃料喷射控制设备，在所述燃料喷射器(12)中通过驱动线圈(31)的电磁力打开阀体(33)，所述燃料喷射控制设备包括: 燃料喷射部分，其执行用于通过其中所述阀体(33)的提升量达到完全提升位置的喷射脉冲打开所述燃料喷射器(12)的完全提升喷射，和用于通过其中所述阀体(33)的提升量未达到完全提升位置的喷射脉冲打开所述燃料喷射器(12)的部分提升喷射； 提升量估计部分(30)，其基于在所述部分提升喷射的喷射脉冲变为关断之后流经所述驱动线圈(31)的驱动电流在考虑到所述驱动线圈(31)的直流重叠特性的情况下来计算所述驱动线圈(31)的电感，并基于所述电感来估计在所述部分提升喷射时的所述阀体(33)的提升量；以及 喷射脉冲校正部分(30)，其基于由所述提升量估计部分估计的所述阀体(33)的所述提升量来校正所述部分提升喷射的所述喷射脉冲。
2.根据权利要求1所述的内燃机的燃料喷射控制设备， 其中，当所述燃料喷射部分执行所述部分提升喷射时，所述燃料喷射部分以所述部分提升喷射的喷射量和以所述完全提升喷射的喷射量来分尚地喷射根据所述内燃机(11)的运转状态的所要求喷射量。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的内燃机的燃料喷射控制设备， 其中，所述提升量估计部分在给定执行条件满足的情况下估计在所述部分提升喷射时的提升量， 其中，至少在所述内燃机(11)的负荷不小于给定值时满足所述给定执行条件，并且 其中，所述给定值被设置在对应于一进气体积的值处，在所述进气体积下由所述部分提升喷射的喷射量的变化引起的空燃比的变化在给定可允许范围内。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的内燃机的燃料喷射控制设备， 其中，所述提升量估计部分对在所述部分提升喷射的所述喷射脉冲变得关断之后流经所述驱动线圈(31)的驱动电流进行积分，以由此在考虑到所述驱动线圈(31)的所述直流重叠特性的情况下计算所述驱动线圈(31)的所述电感。
5.根据权利要求1到4中的任一项所述的内燃机的燃料喷射控制设备， 其中，所述提升量估计部分包括上升时间检测部分和电感校正部分， 其中，所述上升时间检测部分检测所需时间作为由除了所述阀体(33)的提升量以外的因素引起的所述电感的变化的信息，所述所需时间是所述驱动电流从当所述部分提升喷射的所述喷射脉冲变为接通时的时间起增大到给定值或更大值所需的时间，并且 其中，所述电感校正部分根据由所述上升时间检测部分检测的所述所需时间来校正所述电感。
6.根据权利要求1到5中的任一项所述的内燃机的燃料喷射控制设备， 其中，在其中所述阀体(33)的提升量达到所述完全提升位置的所述完全提升喷射中的喷射量的变化超出给定范围的情况下和/或在所述驱动电流从当所述部分提升喷射的喷射脉冲变为接通时的时间起增大到给定值或更大值所需的时间大于确定值的情况下，禁止所述部分提升喷射和所述部分提升喷射的所述喷射脉冲的校正。
7.根据权利要求1到6中的任一项所述的内燃机的燃料喷射控制设备， 其中，直到所述部分提升喷射的喷射脉冲的校正完成为止，禁止除了用于校正所述喷射脉冲的部分 提升喷射以外的部分提升喷射。
【文档编号】F02M51/00GK103946522SQ201280056566
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年10月24日 优先权日:2011年11月18日
【发明者】葛原浩司 申请人:株式会社电装