用于燃料喷射阀的驱动系统和驱动方法_3

文档序号:9568313阅读:来源:国知局
保持燃料喷射阀20的阀打开状态的电磁力。在此之后,当在第四时刻tl4通电信号从“高”改变到“低”时,燃料喷射阀20的通电结束,并且燃料喷射阀20关闭。
[0081]通电时间T1是基于针对单独的燃料喷射设定的要求的喷射量确定的,因此在要求的喷射量降低时通电时间T1缩短。S卩,当要求的喷射量小时,燃料喷射阀20的通电可在打开时段T0中结束,在打开时段T0中燃料喷射阀20从电容器12通电。
[0082]顺便提及的是,在根据本实施例的驱动系统10和驱动方法中,依次从燃料喷射阀20喷射燃料。在此时,在依次喷射燃料的燃料喷射阀中的首先开始喷射燃料的上个燃料喷射阀和随后开始喷射燃料的当前燃料喷射阀之间的关系中,取决于内燃机的运行模式,通电开始间隔TRPW可能变短。通电开始间隔TRPW是首先开始喷射燃料的上个燃料喷射阀的通电开始时刻和在上个燃料喷射阀之后随后开始喷射燃料的当前燃料喷射阀的通电开始时刻之间的时间间隔。即,在使多个燃料喷射阀依次喷射燃料时,通电开始间隔TRPW可能变短。通电开始间隔TRPW是在上个燃料喷射阀的通电开始时刻和当前燃料喷射阀的通电开始时刻之间的时间间隔,上个燃料喷射阀的通电在从此时起开始喷射燃料的当前燃料喷射阀的通电之前即刻开始,当前燃料喷射阀从此时起开始燃料喷射。
[0083]在如下的描述中,依次喷射燃料的燃料喷射阀20中的在从此时起喷射燃料的燃料喷射阀20前刚开始燃料喷射的上个燃料喷射阀20,即首先开始燃料喷射的燃料喷射阀20的通电开始时刻被称为“第一通电开始时刻”。依次喷射燃料的燃料喷射阀20中的从此时起喷射燃料的当前燃料喷射阀20,即在上个燃料喷射阀后随后开始燃料喷射的当前燃料喷射阀20的通电开始时刻被称为“第二通电开始时刻”。流过通电从第一通电开始时刻开始的燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj达到峰值电流值Ip的时刻被称为“峰值达到时刻”,并且从第一通电开始时刻到峰值到达时间的时间间隔被称为“峰值到达时间TRPK,,。
[0084]然后,将参考图4描述通电开始间隔TRPW长于峰值到达时间TRPK的情况。图4的顶行示出了流过首先开始通电的上个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流的改变。中间行示出了流过随后开始通电的当前燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流的改变。底行示出了电容器电压的改变。在作为第一通电开始时刻的第一时刻t21,依次喷射燃料的燃料喷射阀20中的首先开始喷射燃料的上个燃料喷射阀20的从电容器12的通电开始。作为结果,电容器电压Vc逐渐降低。在作为峰值到达时间的第二时刻t22,向上个燃料喷射阀20供给电力的电源从电容器12改变为电池30。在第二时刻t22,在上个燃料喷射阀20后随后开始燃料喷射的当前燃料喷射阀20的从电容器12的通电尚未开始,因此电容器电压Vc通过从电池30充电而逐渐恢复。S卩,电容器电压Vc基于此时刻电容器12的电容向上限电压Vc_Max增加。
[0085]电容器12不仅在燃料喷射阀20中的任意一个燃料喷射阀20不执行从电容器12的通电时而且在燃料喷射阀20中的任一个燃料喷射阀20执行从电容器12的通电时通过电池30充电。然而,当燃料喷射阀20中的任意一个燃料喷射阀20从电容器12通电时,从电容器12放电到燃料喷射阀20的电荷的量大于从电池30供给到电容器12的电荷的量。因此,当燃料喷射阀20中的任意一个燃料喷射阀20从电容器12通电时,即使当电容器12被电池30充电时,电容器电压Vc也下降。
[0086]在电容器电压Vc恢复的中间的第三时刻t23,当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始。即,第三时刻t23变成第二通电开始时刻。在该情况中,电容器12用作将电力供给到当前燃料喷射阀20的电源,因此电容器电压Vc从第三时刻t23逐渐下降。
[0087]在此之后,当在第四时刻t24流过当前燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj达到峰值电流值Ip时,将电力供给到当前燃料喷射阀20的电源从电容器12改变为电池30。因此,从第四时刻t24,通过利用电池30对电容器12进行充电,电容器电压Vc逐渐向上限电压Vc_Max增大。
[0088]在作为第一通电开始时刻的第一时刻t21,电容器电压Vc是基于该时刻的电容器12的电容的上限电压Vc_Max ;而在作为第二通电开始时刻的第三时刻t23,电容器电压Vc低于上限电压Vc_Max。因此,当每个燃料喷射阀20的要求的喷射量相等时,流过当前燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj的上升速度趋向于低于流过上个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj的上升速度。S卩,当前燃料喷射阀20的无效喷射时间TA长于上个燃料喷射阀20的无效喷射时间TA。因此,如果因为每个燃料喷射阀20的要求的喷射量相等而将当前燃料喷射阀20的通电时间TI2设定为等于上个燃料喷射阀20的通电时间TI1,则从当前燃料喷射阀20实际喷射的燃料的量可能变得小于要求的喷射量。因此,当每个燃料喷射阀20的要求的喷射量相等时,希望的是将从当前燃料喷射阀20喷射的燃料的量设定为适合于要求的喷射量的量,这通过与上个燃料喷射阀20的通电时间TI1相比延长当前燃料喷射阀20的通电时间TI2来实现。
[0089]相比之下,根据本实施例的驱动系统10和驱动方法计算了从此时起开始喷射燃料的当前燃料喷射阀20的通电开始的时刻,即在设定当前燃料喷射阀20的通电时间TI时的第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est。在电容器电压的计算的估计值Vc_Est减小时,通电时间TI延长。
[0090]然后,将参考图5描述通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK的情况。图5的顶行示出了流过通电首先开始的上个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流的改变。中间行示出了流过通电随后开始的当前燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流的改变。底行示出了电容器电压的改变。因为上个燃料喷射阀20从电容器12的通电在作为第一通电开始时刻的第一时刻t31开始,所以从第一时刻t31电容器电压Vc逐渐降低。当前燃料喷射阀20从电容器12的通电在上个燃料喷射阀20从电容器12通电的中间的第三时刻t33开始。在该情况中,第三时刻t33变成第二通电开始时刻。在第三时刻t33前电容器12仅对上个燃料喷射阀20通电;而从第三时刻t33,电容器12除对上个燃料喷射阀20通电以外也对当前燃料喷射阀20通电。因此,与在第三时刻t33前相比,从第三时刻t33,由于通过使用电容器12作为电源驱动的燃料喷射阀20的数目的增加量,电容器电压Vc的下降速度增加。
[0091]另外,当前燃料喷射阀20也从电容器12通电,因此流过上个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj的上升速度与第三时刻t33前的上升速度相比下降。作为结果,与在上个燃料喷射阀20从电容器12通电的中间当前燃料喷射阀20不从电容器12通电的情况(通过图5的顶行中的虚线所指示的状态)相比,流过上个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj达到峰值电流值Ip的时刻延迟。
[0092]当流过上一个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj在第六时刻t36达到峰值电流值Ip时,上一个燃料喷射阀20从电容器12的通电结束。即,峰值达到时刻变成第六时刻t36。从第六时刻t36,通过使用电容器12作为电源驱动的燃料喷射阀20仅是当前燃料喷射阀20。因此,从第六时刻t36,电容器电压Vc的下降速度低于第三时刻t33和第六时刻t36之间的电容器电压Vc的下降速度。在此之后,当流过当前燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj在第七时刻t37达到峰值电流值Ip时,当前燃料喷射阀20从电容器12的通电结束。作为结果,电容器电压Vc通过电池30的充电逐渐向上限电压Vc_Max恢复。
[0093]顺便提及的是,如在图5中所示,当当前燃料喷射阀20从电容器12的通电在上一个燃料喷射阀20从电容器12的通电的中间开始时,在输送管54中的燃料压力高时,上一个燃料喷射阀20可能在第二通电开始时刻尚未打开。例如,在将燃料供给到燃料喷射阀20的输送管54中的燃料压力增加时,每个燃料喷射阀20的打开时刻趋向于更晚。因此,当输送管54中的燃料压力高时,上一个燃料喷射阀20的打开时刻可能延迟且当前燃料喷射阀20的通电可能在上一个燃料喷射阀20打开前开始。
[0094]随着当前燃料喷射阀20的通电的开始,流过上一个燃料喷射阀20的螺旋管21的激励电流Iinj的上升速度从第三时刻t33下降。因此,当上一个燃料喷射阀20在作为第二通电开始时刻的第三时刻t33尚未打开时,作为当前燃料喷射阀20的通电开始的结果,上一个燃料喷射阀20的打开时刻延迟。
[0095]例如,当在上个燃料喷射阀20从电容器12的通电中间当前燃料喷射阀20未从电容器12通电时(通过图5中的顶行中的虚线指示的状态),上个燃料喷射阀20的打开时刻为第四时刻t34。与之相比,当当前燃料喷射阀20的通电在第三时刻t33开始时,上个燃料喷射阀20的打开时刻为第四时刻t34之后的第五时刻t35。S卩,上个燃料喷射阀20的无效喷射时间TA延长。
[0096]因此,为了抑制从上个燃料喷射阀20的实际燃料喷射量和要求的喷射量之间的偏差,当上个燃料喷射阀20在当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始时的第二通电开始时刻尚未打开时,希望的是执行修正过程以延长上个燃料喷射阀20的通电时间TI1。
[0097]当上个燃料喷射阀20在作为第二通电开始时刻的第三时刻t33前已打开时,上个燃料喷射阀20的打开时刻与当前燃料喷射阀20从电容器12的通电的开始无关地不延迟,因此不要求该修正过程。
[0098]然后,将参考图6中所示的流程图描述在计算每个燃料喷射阀20的通电时间TI时通过ECU 14执行的处理程序。处理程序在每个燃料喷射阀20从电容器12的通电开始时执行,即在通电开始时刻执行。如在以上描述的情况中,在多个燃料喷射阀20中,从此时间起开始燃料喷射的燃料喷射阀被称为当前燃料喷射阀20,并且通电在当前燃料喷射阀20的通电开始之前刚开始的燃料喷射阀被称为上个燃料喷射阀20。
[0099]如在图6中所示,在处理程序中,EOT 14执行了用于计算当的燃料喷射阀20的通电时间TI的计算过程(步骤S11)。用于计算当前燃料喷射阀20的通电时间TI的计算过程将在后文中参考图7描述。随后,ECU 14确定通电开始间隔TRPW是否短于峰值到达时间TRPK(步骤S12)。在该步骤S12中的通电开始间隔TRPW是第一通电开始时刻和第二通电开始时刻之间的时间间隔。第一通电开始时刻是上个燃料喷射阀20的通电开始时刻。第二通电开始时刻是当前燃料喷射阀20的通电开始时刻。峰值到达时间TRPK是第一通电开始时刻和流过上个燃料喷射阀20的螺线管21的激励电流Iinj达到峰值电流值Ip的峰值达到时刻之间的时间间隔的估计值。
[0100]当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时,上个燃料喷射阀20从电容器12的通电已在作为处理程序的执行时刻的第二通电开始时刻结束,因此可确定上个燃料喷射阀20的通电时间TI不需要修正。另一方面,当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时,上个燃料喷射阀20在作为处理程序的执行时刻的第二通电开始时刻仍正在从电容器12被通电。另外,取决于输送管54中的燃料压力的值Pa或通电开始间隔TRPW的长度,上个燃料喷射阀20可能未打开。在该情况中,关注于因为在第二通电开始时刻当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始导致的上个燃料喷射阀20的打开延迟,因此出现修正上个燃料喷射阀20的通电时间TI的必要性。
[0101]因此,当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK(步骤S12中为是)时,EOT 14结束处理程序而不修正上个燃料喷射阀20的通电时间ΤΙ。另一方面,当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK(步骤S12中为否)时,EOT 14执行修正过程以修正上个燃料喷射阀20的通电时间TI (步骤S13),并且在此之后,结束处理程序。用于修正上个燃料喷射阀20的通电时间的修正过程将在后文中参考图8描述。
[0102]然后,将参考图7中所示的流程图、图10中所示的时刻图和图11至图18中所示的示意图描述步骤S11中的用于计算当前燃料喷射阀20的通电时间TI的计算过程的程序。
[0103]如在图7中所示,在处理程序中,EOT 14计算上个燃料喷射阀20的峰值到达时间TRPK (步骤S101)。在步骤S101中计算的峰值到达时间TRPK是从上个燃料喷射阀20的通电开始时刻到流过上个燃料喷射阀20的螺线管21的激励电流Iinj达到峰值电流值Ip的时刻的时间间隔的估计值。允许基于在流过螺线管21的激励电流Iinj向峰值电流值Ip增加时的激励电流Iinj的上升速度和针对从上个燃料喷射阀20的燃料喷射设定的峰值电流值Ip的幅值来估计峰值到达时间TRPK。即,EOT 14基于激励电流Iinj的上升速度来计算达到时间基础值TRPK_B且基于峰值电流值Ip来计算第一峰值修正量TRPK_R,且通过将所计算的达到时间基础值TRPK_B和第一峰值修正量TRPK_R加在一起来计算峰值到达时间TRPKo
[0104]在此,将描述达到时间基础值TRPK_B的计算方法。如在图10中所示,EOT 14测量升高检测时间Tlr,所述升高检测时间Tlr是从燃料喷射阀20的通电开始的通电开始时刻t41到激励电流Iinj超过比峰值电流值Ip小的预先规定的电流值I_Th的升高检测时间Tlr的时间。在激励电流Iinj的上升速度下降时,升高检测时间Tlr趋向于延长,并且升高检测时间Tlr可被视作与激励电流Iinj的上升速度对应的值。预先规定的电流值1_Th被设定为小值,使得即使当针对燃料喷射阀20设定的要求的喷射量是燃料喷射阀20的最小喷射量时,激励电流Iinj也肯定能够超过预先规定的电流值I_Th。
[0105]顺便提及的是,作为测量值的升高检测时间Tlr包含由对应的电流检测电路42检测到的电流值的变化。因此,如果基于升高检测时间Tlr来计算达到时间基础值TRPK_B,则难于认为具有高的计算精度。因此,ECU 14计算升高检测时间Tlr,所述升高检测时间Tlr是从通电开始时刻t41到升高检测时刻t42的时间的计算值。
[0106]例如,ECU 14事先基于每个电流检测电路42的特征来计算变化比学习值Rc,该电流检测电路42检测流过从电容器12通电的对应的燃料喷射阀20的螺线管21的激励电流Iinj的。ECU 14测量升高检测时间Tlr,从存储器中载入与当前燃料喷射阀20的当前的检测电路42对应的变化比学习值Rc,并且通过将升高检测时间Tlr与变化比学习值Rc相乘来计算升高计算时间Tic。升高计算时间Tic是通过反映了变化比学习值来计算的计算值,并且从所述升高计算时间Tic尽可能去除了通过电流检测电路42检测到的电流值中的变化,因此与升高检测时间Tlr相比,升高计算时间Tic是与激励电流Iinj的上升速度对应的值。ECU 14基于升高计算时间Tic使用在图11中所示的示意图来计算出达到时间基础值TRPK_B。通过使用升高计算时间Tic执行以上的计算过程,与使用升高检测时间Tlr执行计算过程的情况相比,可增加达到时间基础值TRPK_B的计算精度。
[0107]图11示出了升高计算时间Tic和达到时间基础值TRPK_B之间的关系。如在图11中所示,在升高计算时间Tic延长时,达到时间基础值TRPK_B增加。因此,通过基于升高计算时间Tic使用图11中所示的示意图来计算达到时间基础值TRPK_B,在激励电流Iinj的上升速度下降且在升高计算时间Tic延长时,达到时间基础值TRPK_B增加。
[0108]然后,将描述计算第一峰值修正量TRPK_R的方法。当从通电开始时刻向峰值电流值Ip增加的激励电流Iinj的上升速度相等时,峰值到达时间TRPK趋向于在峰值电流值Ip增加时延长。ECU 14基于设定的峰值电流值Ip使用图12中所示的示意图来计算第一峰值修正量TRPK_R。
[0109]图12示出了峰值电流值Ip和第一峰值修正量T
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