燃料喷射阀通电控制方法及共轨式燃料喷射控制装置与流程

本发明涉及燃料喷射阀的通电控制方法，特别涉及实现了燃料喷射阀的启动特性的稳定性、可靠性的提高等的方案。

背景技术：

进行向发动机的燃料喷射的燃料喷射阀，是给发动机动作的好坏带来较大影响的车辆装置的重要的构成件，基于各种各样的观点，提出并实用化了各种各样的结构。

例如，作为具有耗电的减少、小型化等优点的燃料喷射阀，有被称作平衡压力型的结构。

该平衡压力型燃料喷射阀为了辅助喷嘴针向阀座的落座、离开，在与喷孔相反侧的喷嘴针的端部附近，设置有能够控制高压燃料的流入、流出的控制室，能够用电磁阀控制燃料向该控制室的流入、流出，这一点与以往的被称作球阀型的燃料喷射阀基本上相同，但控制燃料向控制室的流入、流出的电磁阀的使用方式如下述这样不同。

即，在平衡压力型的燃料喷射阀中，构成控制燃料向控制室的流入、流出的电磁阀的电枢与以往不同，被设置为，在喷嘴针的长轴方向上相对于阀座大致为线接触的状态。

在球阀型的燃料喷射阀的情况下，由于是电枢或安装在电枢上的阀针被设置为与阀座呈面接触状态的结构，所以在向阀座的落座时，较高的燃料压作用在阀针、电枢上，需要将阀针、电枢用较强的弹簧组力推压，以便能够抵抗该燃料压。另一方面，在阀开阀时，需要胜过该较强的弹簧组力的电磁力，所以通电电流变大，结果，耗电也变大。

相对于此，在平衡压力型的燃料喷射阀中，在电枢或阀针上不像上述球阀型那样作用较高的燃料压，并且电磁力仅用使电枢从阀座离开的力就足够，所以与球阀型相比耗电较少就足够，有能够实现电磁阀的小型化等的优点，被较多地供利用（例如，参照专利文献1等）。

专利文献1：日本特表2012－526227号公报。

但是，在上述平衡压力型燃料喷射阀中，为上述阀针滑动自如地被插通在电枢中的结构，有在两者之间的极小的间隙中积存灰渣的情况，特别在车辆的启动时的燃料喷射阀的通电开始时成为电枢的滑动阻力，所以导致因喷射开始的延迟造成的燃料喷射量的不足，不再能够实现希望的发动机转速，有导致发动机的启动特性的变差的问题。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述情况而做出的，提供一种能够抑制、防止起因于灰渣的发动机启动时的燃料喷射阀的启动特性的恶化、可靠地确保希望的燃料喷射、能够实现燃料喷射控制的可靠性、稳定性的提高的燃料喷射阀通电控制方法及共轨式燃料喷射控制装置。

为了实现上述本发明的目的，有关本发明的燃料喷射阀通电控制方法，是控制车辆启动时的燃料喷射阀的通电的燃料喷射阀通电控制方法，构成为，在前述车辆启动时判定使发动机的启动状态变差的因素的有无，在判定为有使发动机的启动状态变差的因素的情况下，对相对于前述燃料喷射阀的通电条件实施修正，基于修正后的通电条件，进行向前述燃料喷射阀的通电。

此外，为了实现上述本发明的目的，有关本发明的共轨式燃料喷射控制装置，是燃料箱的燃料被高压泵向共轨加压、压送，设置有能够进行经由连接在该共轨上的燃料喷射阀向发动机的高压燃料的喷射控制的电子控制单元的共轨式燃料喷射控制装置；前述电子控制单元构成为，在前述车辆启动时判定使发动机的启动状态变差的因素的有无，在判定为有使发动机的启动状态变差的因素的情况下，对相对于前述燃料喷射阀的通电控制的通电条件实施修正，能够执行基于修正后的通电条件的对于前述燃料喷射阀的通电控制。

根据本发明，在车辆起动时判定为有使发动机的启动状态变差的因素的情况下，将燃料喷射阀的通电条件修正而进行通电，将燃料喷射量的不足补偿，能够可靠地避免发动机的启动性变差，所以特别在因灰渣等而在车辆启动时燃料喷射阀的动作暂时性被阻碍那样的情况下，起到能够可靠地抑制、减少发动机转速的变差、避免启动性的恶化，能够实现燃料喷射控制的可靠性、稳定性的进一步的提高的效果。

附图说明

图1是表示应用了本发明的实施方式的燃料喷射阀通电控制方法的共轨式燃料喷射控制装置的结构例的结构图。

图2是示意地表示应用了本发明的实施方式的燃料喷射阀通电控制方法的燃料喷射阀的非燃料喷射时的纵剖方向的截面构造的示意图。

图3是示意地表示应用了本发明的实施方式的燃料喷射阀通电控制方法的燃料喷射阀的燃料喷射时的纵剖方向的截面构造的示意图。

图4是表示本发明的实施方式的燃料喷射阀通电控制处理的第1例的次序的子例程流程图。

图5是表示本发明的实施方式的燃料喷射阀通电控制处理的第2例的次序的子例程流程图。

图6是示意地表示本发明的实施方式的燃料喷射阀的通电波形的示意图，图6（a）是表示通常时的通电波形的例子的示意图，图6（b）是表示通电条件被修正后的情况下的通电波形的例子的示意图。

具体实施方式

以下，参照图1至图6对本发明的实施方式进行说明。

另外，以下说明的部件、配置等不是限定本发明的，在本发明的主旨的范围内能够各种各样地改变。

首先，参照图1对应用了本发明的实施方式的燃料喷射阀通电控制方法的共轨式燃料喷射控制装置进行说明。

该共轨式燃料喷射控制装置以以下的部分为主要的构成要素而构成：高压泵装置50，进行高压燃料的压送；共轨1，将由该高压泵装置50压送来的高压燃料积蓄；多个燃料喷射阀2－1～2－n，将从该共轨1供给来的高压燃料向发动机3的汽缸喷射供给；以及电子控制单元（在图1中表述为“ecu”）4，执行燃料喷射控制处理及后述的轨压控制处理等。

这样的结构自身与以往以来周知的这种燃料喷射控制装置的基本的结构相同。

高压泵装置50具有以供给泵5、调量阀6和高压泵7为主要的构成要素而构成的公知/周知的结构。

在这样的结构中，燃料箱9的燃料被供给泵5汲起，经由调量阀6被向高压泵7供给。在调量阀6中使用电磁式比例控制阀，其通电量被电子控制单元4控制，由此来调整向高压泵7的供给燃料的流量、换言之高压泵7的吐出量。

另外，在供给泵5的输出侧与燃料箱9之间，设置有返回阀8，能够将供给泵5的输出侧的剩余燃料向燃料箱9送回。

此外，供给泵5也可以在高压泵装置50的上游侧与高压泵装置50分体地设置，此外也可以设置在燃料箱9内。

燃料喷射阀2－1～2－n针对每个发动机3的汽缸设置，分别从共轨1接受高压燃料的供给，借助由电子控制单元4进行的喷射控制来进行燃料喷射。

在本发明的共轨1上，在将剩余高压燃料向箱9送回的返回通路（未图示）中，设置有由电磁式比例控制阀形成的压力控制阀12，与调量阀6一起被用于轨压的控制。

在本发明的实施方式中，根据发动机3的动作状态，适当改变调量阀6和压力控制阀12的各自的动作状态，由此能实现适当的轨压控制。

电子控制单元4例如以具有公知/周知的结构而成的微型计算机（未图示）为中心，具有ram或rom等存储元件（未图示），并且以用来驱动燃料喷射阀2－1～2－n的驱动电路（未图示）及用来进行向调量阀6或压力控制阀12的通电的通电电路（未图示）为主要的构成要素而构成。

在这样的电子控制单元4中，除了输入检测共轨1的压力的压力传感器11的检测信号以外，还为了提供给发动机3的动作控制及燃料喷射控制、后述的本发明的实施方式的燃料喷射阀通电控制处理等而输入发动机转速及加速器开度、以及燃料温度等各种检测信号。

这样的结构自身与以往以来周知的这种共轨式燃料喷射控制装置的基本的结构相同。

上述结构的燃料喷射阀2－1～2－n例如使用被称作平衡压力型的结构，但当然并不需要限定于此，也可以是以往以来被周知的被称作所谓的球阀型的结构。

接着，在图2及图3中示意地表示平衡压力型燃料喷射阀的结构例，以下，参照该图，特别地对平衡压力型燃料喷射阀的与喷孔相反侧的端部附近的概略结构进行说明。另外，在图2及图3中，阴影部分表示燃料。

平衡压力型燃料喷射阀在被容纳在机壳21内的阀身22内部，滑动自如地设置有将喷孔（未图示）开闭的喷嘴针23，并且在喷嘴针23的后端侧、即在与未图示的喷孔相反侧的端部附近和阀身22之间，形成有燃料流入流出的控制室24。进而，为在阀身22的端部侧设置有控制燃料向该控制室24的流入、流出的电磁阀25的结构，这样的结构与所谓的球阀型的燃料喷射阀基本上相同。

在阀身22的顶部侧，以向与控制室24相反侧突出的方式形成有圆环状的阀座26，该阀座26的内侧部分形成有与控制室24连通的连通路27。

阀座26的宽度、即与在图3中作为纸面上下方向的燃料喷射阀的长轴方向（换言之，喷嘴针23的长轴方向）正交的方向上的宽度很小，构成后述的电磁阀25的电枢32的落座部32c以圆环状大致线接触（参照图3）。

电磁阀25以电磁线圈31、电枢32和线圈弹簧33为主要的构成要素而构成，其结构自身基本上与以往同样。

使用磁性体的电枢32大体上分为被形成为中空圆筒状的柱状部32a、和在其一端部上在相对于柱状部32a正交的方向上延伸设置的圆盘状的板部32b而构成。

在柱状部32a上，能够滑动地插通着柱状的支承部件28，该支承部件28的一方的端部侧从板部32b向外方以适当的长度突出，并且外装着线圈弹簧33和弹簧承接板34，弹簧承接板34被载置在电枢32的板部32b上。

并且，以将线圈弹簧33包围的方式配设有电磁线圈31。

在从板部32b突出的支承部件28的端部附近，电磁线圈31的顶面侧被封闭部件29封闭，线圈弹簧33被配设在大致由电磁线圈31和封闭部件29围成的空间中。

在这样的结构中，在燃料喷射停止的情况下，电磁线圈31被设为非通电状态，电枢32借助线圈弹簧33的推压力，成为其落座部32c落座在阀座26上的状态（参照图2）。

由此，控制室24成为燃料压较高的状态，所以喷嘴针23被燃料压向喷孔（未图示）方向推压，喷孔成为被关闭的状态。

另一方面，在燃料喷射时，进行向电磁线圈31的通电，由此电枢32抵抗线圈弹簧33的推压力而向电磁线圈31侧移位，落座部32c从阀座26离开，由此控制室24经由连通路27而与低压室30连通（参照图3）。

结果，控制室24内的燃料向低压室30流入，控制室24内的燃料压力下降。由此，由燃料压力带来的、从面向控制室24侧的喷嘴针23的上表面侧向下方推压的力减小，另一方面，喷嘴针23的下部侧的由燃料压力带来的朝上的力超过将上述喷嘴针23从控制室24侧向下方推压的力，结果，使喷嘴针23从喷孔（未图示）一下子离开而开始喷射。

在这样的平衡压力型燃料喷射阀中，在电枢32与支承部件28之间有稍稍的间隙，所以灰渣积存，特别是，在车辆启动时的燃料喷射阀通电时，由于削减了上述那样的电枢32的移位的平顺性，成为比通常时延迟的运动，所以有达不到希望的燃料喷射量、导致发动机的启动状态的变差等的问题。

本发明的实施方式的燃料喷射阀通电控制方法是用来防止、抑制这样的车辆启动时的起因于灰渣的发动机启动状态的变差、即具体而言启动时的发动机转速的变差的方法，以下，参照图4及图5对由电子控制单元4执行的本发明的实施方式的燃料喷射通电控制处理的次序进行说明。

首先，参照图4对第1实施例进行说明。

如果开始由电子控制单元4进行的处理，则首先，进行发动机启动前的燃料喷射阀通电及闭阀时间的计测（参照图4的步骤s102、s104昭）。

首先，在步骤s102中，在发动机启动前进行对于燃料喷射阀2－1～2－n的所谓的无喷射通电。即，在不进行从燃料喷射阀2－1～2－n向发动机3的燃料供给的情况下以预先设定的通电时间进行通电。

接着，进行伴随着其通电结束的燃料喷射阀2－1～2－n的闭阀时间ct的计测、取得（参照图4的步骤s104）。

闭阀时间ct是从向燃料喷射阀2－1～2－n的通电被停止到电枢32落座在阀座26上的时间，其计测可以通过采用以往以来周知的方法来进行，不需要限定于特定的方法。例如，具体而言，有在向燃料喷射阀2－1～2－n的通电停止后、借助在电磁线圈31中产生的逆电动势取得闭阀时间ct的方法等。

利用在上述电磁线圈31中产生的逆电动势的闭阀时间ct的计测方法，利用了以下的特性：在将向燃料喷射阀2－1～2－n的通电停止后，在电磁线圈31中，如周知那样发生逆电动势，而该逆电动势达到峰值的时间点与喷嘴针23的闭阀时间点一致。

接着，使发动机3的启动状态变差的因素的有无的判定，借助如上述那样取得的闭阀时间ct是否处于既定的范围中的判定来进行（参照图4的步骤s106），在判定为闭阀时间ct处于既定的范围中的情况下（是的情况下），认为没有使发动机3的启动状态变差的因素，向步骤s108的处理前进。

另一方面，在判定为闭阀时间ct不在既定的范围中的情况下（否的情况下），认为有使发动机3的启动状态变差的因素，向步骤s110的处理前进。

在步骤s108中，根据闭阀时间ct处于既定的范围中的步骤s106中的判定结果，认为燃料喷射阀2－1～2－n的动作处于正常状态，设定通常的通电时间，进行燃料喷射阀2－1～2－n的通电驱动。

另一方面，在步骤s110中，根据闭阀时间ct不在既定的范围中的步骤s106的判定结果，认为燃料喷射阀2－1～2－n的动作不正常，进行修正通电。即，对于通常时的通电条件实施修正，进行基于该修正后的通电条件的对于燃料喷射阀2－1～2－n的通电控制。

这里，参照图6说明对于燃料喷射阀2－1～2－n的修正通电。

首先，通常在对于燃料喷射阀2－1～2－n进行通电的情况下，在通电开始时，如通常周知的那样，由于电磁线圈31的电感较大，或需要使电枢32较大地移位，所以进行比较大的电流下的通电，该通电开始时的电流例如被称作“上拉电流”。

换言之，上拉电流可以是指为了产生在向燃料喷射阀2－1～2－n的通电开始时希望的初始的电磁力所需要的通电电流。

并且，在借助上拉电流而电枢32移位到希望的位置后，只要有仅维持其状态的电磁力就可以，所以电流的大小比上拉电流小就足够，例如进行被称作“保持电流”的比通电开始时小的电流下的通电。

在图6（a）中，表示通常时的对于燃料喷射阀2－1～2－n的上述那样的通电电流的波形例。

在通常时、即之前的步骤s106的处理中，在判定为闭阀时间ct处于既定的范围中的情况下（是），燃料喷射阀2－1～2－n的通电条件基于该时间点下的发动机3的动作状态等借助运算等来决定。这里，通电条件例如是全通电时间、上拉电流值、上拉电流的通电时间等。

相对于通常的通电，步骤s110中的修正通电由于是考虑到在电枢32的移位中需要的时间比通常时延迟、或者处于移位量不充分等的状态而进行的，所以通电条件的修正基本为全通电时间的增加、上拉电流的增加、上拉电流的通电时间的增加。

这里，参照图6（a）对上述各通电条件进行说明。

首先，全通电时间是从通电开始到通电电流成为零的时间，在图6（a）中被表述为“etn”。

此外，上拉电流如已经叙述的那样，是在燃料喷射阀2－1～2－n的通电开始时需要的电流，在图6（α）中被表述为“ip1”的上拉电流值，是通电开始时的除了过冲以外的部分的平均值。

进而，上拉电流的通电时间（以下，为了说明的方便而称作“上拉通电时间”），是从通电开始时到向保持电流切换的时间，在图6（a）中被表述为“ετpn”。

并且，如果设修正通电中的全通电时间为ets，设上拉电流值为ip2，设上拉通电时间为etps（参照图6（b）），则它们被设定为ets>etn，ip2>ip1，etps>etpn。

另外，对于通常时的全通电时间、上拉电流值、上拉通电时间实施怎样的修正来求出修正通电中的全通电时间、上拉电流值及上拉通电时间，不需要限定于特定的方法，例如可以考虑根据从作为闭阀时间ct的基准的时间的偏差的大小来增加全通电时间、上拉电流值及上拉通电时间等的方法。

另外，在本发明的实施方式中，修正通电如上述那样，将全通电时间、上拉电流值及上拉通电时间的各自借助修正而增加，但不需要总是将它们的全部作为修正的对象，作为最简单的方法，将某一个修正、或将某两个的组合借助修正而增加也是适当的。

接着，判定发动机转速是否超过了既定转速ns（参照图4的步骤s112），在判定为超过了既定转速ns的情况下（是的情况下），回到对于燃料喷射阀2－1～2－n进行通常通电（参照图4的步骤s108）的状态，结束一系列的处理。

另一方面，在判定为发动机转速没有超过既定转速ns的情况下（否的情况下），继续修正通电，直到做出上述是的判定。

另外，对于是否继续修正通电（参照图4的步骤s110），如上述那样根据发动机转速来判断，但并不需要限定于此，例如也可以以预先设定的一定时间的期间进行修正通电。

接着，参照图5对燃料喷射通电控制处理的第2例的次序进行说明。

如果借助车辆的点火开关（未图示）的操作而开始起动，则进行对于燃料喷射阀2－1～2－n的通电准备，成为能够进行借助燃料喷射阀2－1～2－n的燃料喷射的状态（喷射开始准备状态）（参照图5的步骤s202）。

接着，借助由起动带来的发动机转速是否超过既定的转速nn的判定，来进行使发动机3的启动状态变差的因素的有无的判定（参照图5的步骤s204）。

这里的发动机转速的判定，由于是进行起动而发动机转速逐渐上升的途中，所以既定的转速nn优选的是被设定为对起动中的转速加上借助试验或模拟等设定的既定转速后的值等。

在步骤s204中，在判定为发动机转速超过了既定的转速nn的情况下（是的情况下），认为没有使发动机3的启动状态变差的因素，燃料喷射阀2－1～2－n的动作处于正常状态，进行通常的通电时间的设定下的向燃料喷射阀2－1～2－n的通电（参照图5的步骤s206）。

另一方面，在步骤s204中，在判定为发动机转速没有超过既定的转速nn的情况下（否的情况下），认为有使发动机3的启动状态变差的因素，燃料喷射阀2－1～2－n的动作不正常，进行修正通电。另外，关于修正通电，是之前在步骤s110（参照图4）中叙述的那样的，所以省略这里的再次的详细的说明。

接着，再次进行发动机转速是否超过既定的转速nn的判定（参照图5的步骤s210），在判定为发动机转速超过了既定的转速nn的情况下（是的情况下），回到对于燃料喷射阀2－1～2－n进行通常通电（参照图5的步骤s206）的状态，结束一系列的处理。

另一方面，在判定为发动机转速不超过既定的转速nn的情况下（否的情况下），继续修正通电，直到做出上述是的判定。

在上述本发明的实施方式中，假设燃料喷射阀2－1～2－n是平衡压力型燃料喷射阀而进行了说明，但本发明的实施方式的燃料喷射阀通电控制方法的应用并不需要限定于平衡压力型燃料喷射阀，也可以是所谓的球阀型的燃料喷射阀。

产业上的可利用性

能够应用到希望实现起因于灰渣的发生的车辆启动时的燃料喷射特性的恶化的可靠的抑制、防止的共轨式燃料喷射控制装置中。

附图标记说明

1共轨

2－1～2－n燃料喷射阀

4电子控制单元。