用于燃料喷射阀的驱动系统和驱动方法_4

文档序号:9568313阅读:来源:国知局
RPK_R之间的关系。如在图12中所示,在峰值电流值Ip增加时,第一峰值修正量TRPK_R增加。
[0110]参考回到图7,在步骤S101中已计算了峰值到达时间TRPK的EOT 14计算从第一通电开始时刻到峰值达到时刻的电压下降量AVF(步骤S102)。电压下降量AVF是与在从第一通电开始时刻到峰值达到时刻的时段中从电容器20供给到上个燃料喷射阀20的螺旋管21的电荷的量对应的值。允许基于针对上个燃料喷射阀20的燃料喷射设定的峰值电流值Ip、上个燃料喷射阀20的峰值到达时间TRPK和本时刻的电容器电容CC来估计电压下降量Δ VF。ECU 14基于在从上个燃料喷射阀20喷射燃料时设定的峰值电流值Ip来计算第二峰值修正量Δ VF_RI,基于峰值到达时间TRPK来计算时间间隔修正量Δ VF_RP,并且基于电容器电容CC来计算第一电容修正量AVF_RC。EOT 14通过将第二峰值修正量AVF_R1、时间间隔修正量AVF_RP和第一电容修正量AVF_RC与事先设定的基础值AVF_B相加来计算电压下降量AVF。
[0111]在此,将描述计算第二峰值修正量A VF_RI的方法。当峰值电流值Ip增加时,大的电流流过燃料喷射阀20的螺旋管21。因此,估计到在从第一通电开始时刻到峰值达到时刻的时段中从电容器12供给到上个燃料喷射阀20的螺旋管21的电荷的量是大的量。因此,电压下降量Δ VF趋向于在峰值电流值Ip增加时增加。EOT 14基于峰值电流值Ip使用在图13中所示的示意图来计算第二峰值修正量AVF_RI。
[0112]图13示出了峰值电流值Ip和第二峰值修正量AVF_RI之间的关系。如在图13中所示,在峰值电流值Ip增加时,第二峰值修正量A VF_RI增加。
[0113]将描述计算时间间隔修正量Δ VF_RP的方法。在峰值到达时间TRPK延长时,电力连续地从电容器12供给到燃料喷射阀20的时间延长。这表明了电荷从电容器12供给到燃料喷射阀20的螺旋管21的时间是长的。在以该方式供给电荷的时间延长且在从电容器12供给到燃料喷射阀20的电荷的量增加时,电容器电压Vc趋向于下降。因此,电压下降量A VF趋向于在峰值到达时间TRPK延长时增加。EOT 14基于峰值到达时间TRPK使用在图14中所示的示意图来计算时间间隔修正量AVF_RP。
[0114]图14示出了峰值到达时间TRPK和时间间隔修正量Δ VF_RP之间的关系。如在图14中所示,在峰值到达时间TRPK延长时,时间间隔修正量AVF_RP增加。
[0115]将描述计算第一电容修正量AVF_RC的方法。当相同量的电荷从电容器12供给到燃料喷射阀20的螺旋管21时,电容器电压Vc趋向于在电容器电容CC降低时下降。因此,EOT 14基于电容器电容CC使用在图15中所示的示意图来计算第一电容修正量AVF_RCo
[0116]电容器电容CC随着电容器12制造中的变化、电容器12的老化降级等而变化。因此,希望电容器电容CC基于发动机运行期间的电容器电压Vc的变化模式等被学习。学习电容器电容CC的方法将在后文中参考图9和图20来描述。在计算第一电容修正量△ VF_RC时,通过学习方法学习的电容器电容的学习值被用作电容器电容CC。
[0117]图15示出了电容器电容CC和第一电容修正量AVF_RC之间的关系。如在图15中所示,在电容器电容CC降低时,第一电容修正量AVF_RC增加。
[0118]参考回到图7,已在步骤S102中计算了电压下降量AVF的E⑶14从存储器载入在第一通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Estb (步骤S103)。第一通电开始时刻是上个燃料喷射阀20的通电开始时刻。随后,ECU 14从存储器载入电容器电压上升速度SCUP (步骤S104)。电容器电压上升速度SCUP是在电容器电压Vc向上限电压Vc_Max恢复时电容器电压Vc的恢复速度的估计值。
[0119]在此,将描述计算电容器电压上升速度SCUP的方法。在电容器12的特征方面,当电容器电压Vc通过以电池30对电容器12进行充电而恢复时,在电容器电容CC降低时,电容器电压Vc更迅速地恢复,即,电容器电压上升速度SCUP趋向于增加。因为在作为电池30的电压的电池电压VB增加时施加到电容器12的电压增加,所以在电池电压VB增加时电容器电压上升速度SCUP趋向于增加。即,允许基于电容器电容CC和电池电压VB来估计电容器电压上升速度SCUP。
[0120]因此,EOT 14基于电容器电容CC使用在图16中所示的示意图来计算第二电容修正量SCUP_RC,并且基于电池电压VB使用在图17中所示的示意图来计算电池修正量SCUP_RB。ECU 14通过将第二电容修正量SCUP_RC和电池修正量SCUP_RB与预设的基础值SCUP_B相加来计算电容器电压上升速度SCUP。
[0121]图16示出了电容器电容CC和第二电容修正量SCUP_RC之间的关系。如在图16中所示,在电容器电容CC降低时,第二电容修正量SCUP_RC增加。
[0122]图17示出了电池电压VB和电池修正量SCUP_RB之间的关系。如在图17中所示,在电池电压VB增加时,电池修正量SCUP_RB增加。
[0123]参考回到图7,在步骤S104中已获取了电容器电压上升速度SCUP的EOT 14计算通电开始间隔TRPW(步骤S105)。通电开始间隔TRPW是上个燃料喷射阀20的通电开始时刻和当前燃料喷射阀20的通电开始时刻之间的时间间隔,S卩,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。ECU 14确定通电开始间隔TRPW是否短于在步骤S101中计算的峰值到达时间TRPK(步骤S106)。如上所述,当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时,当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始,而上个燃料喷射阀20正在从电容器12通电。另一方面,当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时,在当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始的时刻,即在第二通电开始时刻,上个燃料喷射阀20的从电容器12的通电已结束。因此,希望基于通电开始间隔TRPW是否短于峰值到达时间TRPK来改变计算电容器电压的估计值Vc_Est的方法。
[0124]因此,当通电开始间隔TRPW长于或等于峰值到达时间TRPK时(在步骤S106中为否)时,ECU 14通过使用如下关系表达式(1)的第一计算过程来计算电容器电压的估计值Vc_Est (步骤S107)。S卩,电容器电压的估计值Vc_Est通过如下方式计算:将在步骤S102至S105中计算出的电压下降量AVF、在第一通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Estb、电容器电压上升速度SCUP和通电开始间隔TRPW代入到关系表达式(1)中。在该情况中,在通电开始间隔TRPW延长时,电容器电压的估计值Vc_Est增加。EOT 14使处理前进到步骤S109(在下文中描述)。
[0125]Vc_Est = Vc_Estb-AVF+(TRPW X SCUP) (1)
[0126]另一方面,当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时(在步骤S106中为是),ECU 14通过使用如下关系表达式(2)的第二计算过程来计算电容器电压的估计值Vc_Est (步骤S108)。即,电容器电压的估计值Vc_Est通过如下方式计算:将在步骤S101至S105中计算出的峰值到达时间TRPK、电压下降量AVF、在第一通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Estb、电容器电压上升速度SCUP和通电开始间隔TRPW带入到关系表达式(2)中。在该情况中,在通电开始间隔TRPW缩短时,电容器电压的估计值Vc_Est增加。EOT 14使处理前进到步骤S109。
[0127]Vc_Est = Vc_Estb-(Δ VF X TRPff/TRPK) + (TRPWXSCUP) (2)
[0128]在步骤S109中,E⑶14确定计算的电容器电压的估计值Vc_Est是否小于或等于被允许从电容器电容CC获得的上限电压Vc_Max。当电容器电压的估计值Vc_Est大于上限电压Vc_Max时(在步骤S109中为否),ECU 14将上限电压Vc_Max设定为电容器电压的估计值Vc_Est (步骤S110),并且将处理前进到下个步骤S111。另一方面,当电容器电压的估计值Vc_Est小于或等于上限电压Vc_Max时(在步骤S109中为是),E⑶14将处理前进到下个步骤S111,而不执行步骤S110。
[0129]在步骤Slll,EOT 14确定向基于电容器电压的估计值Vc_Est的值的通电修正量TIRo当电容器电压的估计值Vc_Est低时,可确定实际的电容器电压Vc是低的。当电容器电压Vc以该方式低时,施加到执行燃料喷射的燃料喷射阀20的螺线管21的电压低,因此流过螺线管21的激励电流Iinj的上升速度倾向于降低。因此,希望在第二通电开始时刻的电容器电压的估计值Vc_Est降低时增加当前燃料喷射阀20的通电时间TI。因此,ECU14基于电容器电压的估计值Vc_Est使用在图18中所示的示意图来计算通电修正量TIR。
[0130]图18示出了电容器电压的估计值Vc_Est和通电修正量TIR之间的关系。如在图18中所示,在电容器电压的估计值Vc_Est下降时,通电修正量TIR增加。然而,当电容器电压的估计值Vc_Est高到一定程度时,无效喷射时间TA的长度几乎不受到电容器电压Vc的水平的影响。因此,在图18中所示的示意图中,在电容器电压的估计值Vc_Est高于或等于参考电压值Vc_B的情况下,通电修正量TIR为“0 (零)”。
[0131]参考回到图7,已在步骤S111中确定了通电修正量TIR的EOT 14基于要求的喷射量来获取基础通电时间TB (步骤S112)。EOT 14计算当前燃料喷射阀20的通电时间TI,所述计算通过将在步骤S111中确定的通电修正量TIR与基础通电时间TIB相加来进行(步骤S113),并且结束处理程序。
[0132]然后,将参考在图8中所示的流程图和在图19中所示的示意图来描述在步骤S13中的用于修正上个燃料喷射阀20的通电时间TI的修正处理的程序。
[0133]如在图8中所示,在处理程序中,EOT 14获取了输送管54中的燃料压力Pa(步骤S201)。例如,通过燃料压力传感器43检测到的燃料压力的传感器值可用作燃料压力Pa。随后,EOT 14使用在图19中所示的示意图将通电时间修正量TIP设定到基于输送管54中的燃料压力Pa和通电开始间隔TRPW的值(步骤S202)。EOT 14将通电时间修正量TIP与针对上个燃料喷射阀20的燃料喷射设定的通电时间TI相加,并且执行修正处理以用于设定通电时间TI的总和(=TI+TIP),并且在此之后结束处理程序。
[0134]如在上文中所述,当通电开始间隔TRPW短于峰值到达时间TRPK时,当前燃料喷射阀20从电容器12的通电开始,而上个燃料喷射阀20仍正在从电容器12通电。此时,在输送管54中的燃料压力Pa下降时,上个燃料喷射阀20在作为当前燃料喷射阀20的通电开始时刻的第二通电开始时刻尚未打开的可能性低。换言之,在燃料压力Pa增加时,在第二通电开始时刻上个燃料喷射阀20尚未打开的可能性高。即使当燃料压力Pa大约相同时,在通电开始间隔TRPW缩短时,在第二通电开始时刻上个燃料喷射阀20尚未打开的可能性也增加。
[0135]因此,希望基于输送管54中的燃料压力Pa和通电开始间隔TRPW来确定作为用于修正上个燃料喷射阀20的通电时间TI的修正量的通电时间修正量TIP。因此,根据本实施例的驱动系统10和驱动方法基于输送管54中的燃料压力Pa准备了多个示意图。每个示意图均示出了通电开始间隔TRPW和通电时间修正量TIP之间的关系。EOT 14基于燃料压力Pa使用示意图中的选定的一个示意图来确定向基于通电开始间隔TRPW的值的通电时间修正量TIP。
[0136]图19在示出了通电开始间隔TRPW和通电时间修正量TIP之间的关系的示意图中示出了在燃料压力Pa低的情况下的低压示意图、在燃料压力Pa高的情况下的高压示意图和在燃料压力Pa处于中等程度的情况下的中等程度示意图。
[0137]如在图19中所示,在低压示意图和中等程度示意图中,在通电开始间隔TRPW延长时,通电时间修正量TIP降低。然而,在中等程度示意图中,通电时间修正量TIP相对于通电开始间隔TRPW变化的变化量与低压示意图相比是小的。当通电开始间隔TRPW大约相同时,使用中等程度示意图确定的通电时间修正量TIP大于使用低压示意图确定的通电时间修正量。
[0138]另一方面,在高压示意图中,通电时间修正量TIP大约为恒定值,而与通电开始间隔TRPW的长度无关。这是因为,当在选择高压示意图时输送管54中的燃料压力Pa增加时,与通电开始间隔TRPW的长度无关地,在第二通电开始时刻上个燃料喷射阀20尚未打开的可能性高。当通电开始间隔TRPW相等时,使用高压示意图确定的通电时间修正量TIP比使用低压示意图或中等程度示意图确定的通电时间修正量长。
[0139]然后,将参考在图9中所示的流程图和在图20中所示的示意图来描述在ECU 14学习作为电容器12的电容的电容器电容CC时通过ECU14执行的处理程序。处理程序在每个预设的控制循环处执行。
[0140]如在图9中所示,在处理程序中,EOT 14确定从电容器12通电的燃料喷射阀20的数目是否为仅一个(步骤S301)。当多个燃料喷射阀20从电容器12通电时或当无燃料喷射阀20从电容器12通电时(在步骤S301中为否),EOT 14将处理前进到步骤S302。在步骤S302中,ECU 14执行复位处理,以将电容器电压Vc_S、Vc_A(在后文中描述)复位。在此之后,EOT 14结束处理程序。
[0141]另一方面,当仅一个燃料喷射阀20从电容器12通电(在步骤S301中为是)时,ECU 14确定本时刻是否是通电开始时刻(步骤S303)。当本时刻不是通电开始时刻(步骤S303中为否)时,ECU 14将处理前进到步骤S305 (在后文中描述)。另一方面,当本时刻是通电开始时刻(步骤S303中为是)时,ECU 14将由电压传感器41检测到的电容器电压的检测值设定用于在通电开始时刻的电容器电压Vc_S(步骤S304)。EOT 14将处理前进到下一个步骤S305。
[0142]在步骤S305中,E⑶14确定从通电开始时刻经过的时间是否已达到预设的预先确定的时间KT。预先确定的时间KT被设定为短于从通电开始时刻到峰值达到时刻的时间的估计值。当预先确定的时间KT尚未经过时(在步骤S305中为否),ECU 14结束处理程序而不计算电容器电容CC。另一方面,当已经经过了预先确定的时间KT时(步骤S305中为是),ECU 14将在已经经过预先确定的时间KT的时刻由电压传感器41检测到的电容器电压的检测值设定用于在经过预先确定的时间KT后的时刻的电容器电压Vc_A(步骤S306)。
[0143]随后,EOT 14从在通电开始时刻的电容器电压Vc_S减去在经过预先确定的时间KT后的时刻的电容器电压Vc_A,并且设定用于电压变化量Δ Vc的差(=Vc_S-Vc_A)(步骤S307)。在电容器电压Vc的下降速度在燃料喷射阀20从电容器12通电的情况中增加时,电压变化量AVc增加。ECU 14基于在步骤S307中计算出的电压变化量AVc来学习电容器电容CC(步骤S308)。在此之后,EOT 14结束处理程序。
[0144]如上所述,在燃料喷射阀20从电容器12通电的情况中,在电容器电容CC降低时,电容器电压Vc的下降速度增加。换言之,在与电容器电压Vc的下降速度对应的电压变化量Δ Vc增加时,电容器电容CC降低。因此,根据本实施例的驱动系统10和驱动方法使用图20中所示的示意图计算在此时刻的电容器电容CC。
[0145]图20示出了电压变化量AVc和电容器电容CC之间的关系。如在图20中所示,在电压变化量AVc增加时,电容器电容CC降
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