專利名稱：燃料噴射控制裝置以及具有所述裝置的燃料噴射系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種燃料噴射控制裝置和具有所述裝置的燃料噴射系統(tǒng)。
背景技術：
例如，日本未審專利公報No. 2002-89330A教導了一種燃料噴射閥。 在所述燃料噴射閥中，被加壓并且被蓄積在共軌中的燃料被供給至噴射孔 和控制室，并且在閥構件的噴射孔關閉方向(落座方向)上將燃料壓力施 加到閥構件上的控制室燃料壓力被調節(jié)，以使得閥構件往復移動。當閥構 件往復移動時，通過噴射孔的燃料噴射被啟動和被禁止。通過控制供給至 電磁驅動裝置(例如電磁螺線管)的電力，控制室的壓力被調節(jié)，以通過 可移動部件打開和關閉控制室與低壓側(通向燃料箱的燃料噴射閥中的燃 料排出側)之間的連接。至電磁驅動裝置的電力的供給由驅動脈沖信號控 制。
打開和關閉噴射孔的閥構件在其噴射孔打開方向(提升方向)上接受 來自供給至噴射孔的燃料的燃料壓力。同樣，閥構件在噴射孔關閉方向上 接受來自供給至控制室的燃料的燃料壓力。當閥構件啟動控制室與低壓側 之間的連通時，控制室中的燃料壓力減小。因此，在噴射孔關閉方向上從 控制室中的燃料施加到閥構件上的力減小。這樣，閥構件在噴射孔打開方 向上提升，使得燃料從噴射孔中噴射出。當控制室與低壓側之間的連通被 禁止、即被閥構件阻塞時，控制室中的燃料壓力增加。因此，在噴射孔關 閉方向上從控制室中的燃料施加到閥構件上的力增加。這樣，閥構件在噴 射孔關閉方向上移動從而關閉噴射孔。因此，從噴射孔的燃料噴射停止。
此外，已知通過使用如上所述的燃料噴射閥執(zhí)行多級噴射操作，以在 每一個燃燒循環(huán)中將燃料多次噴射到燃燒室中。
在所述多級噴射操作中，執(zhí)行主噴射、預噴射、后噴射(after-injection)、 引燃噴射以及補充噴射(post-injection)。主噴射產生發(fā)動機的主轉矩。在
4主噴射之前執(zhí)行預噴射。在主噴射之后執(zhí)行后噴射。在預噴射之前執(zhí)行引 燃噴射。在后噴射之后執(zhí)行補充噴射。
執(zhí)行引燃噴射從而在執(zhí)行主噴射時進行的空氣燃料混合物的點燃之前 將空氣與少量的燃料預混合。
在預噴射中，在主噴射之前噴射少量的燃料從而在主噴射之前燃燒燃 燒室中的燃料，以使得執(zhí)行主噴射時的迅速燃燒被限制。這樣，減小了燃 燒噪聲和振動。
在后噴射中，在主噴射之后噴射少量的燃料從而燃燒顆粒物質，并且 從而凈化排氣，所述顆粒物質是在執(zhí)行主噴射時燃燒室中產生的未燃燒的 成分。
在補充噴射中，噴射少量的燃料從而燃燒由柴油微粒過濾器(DPF)
捕集到的顆粒物質。
然而，在通過使用上述燃料噴射閥執(zhí)行多級噴射操作的情況下，從共 軌供給并且從控制室流動至低壓側的燃料流迅速地被阻塞，從而在控制室 中產生壓力脈動。在控制室中產生壓力脈動期間，當在執(zhí)行完主噴射后用 于執(zhí)行后噴射的驅動脈沖信號立即被供給至電磁驅動裝置以使得控制室與 低壓力側連通時，由于壓力脈動而使得在噴射孔打開方向(提升方向)上 驅動閥構件時閥構件的提升時間和提升速度產生波動，從而所述閥構件的 移動變得不穩(wěn)定。因此，后噴射中燃料的實際噴射量不利地偏離于設定用 于后噴射的目標噴射量。在噴射少量燃料的后噴射中，實際燃料噴射量相 對于目標噴射量的偏離變得較大。因此，當后噴射中燃料的噴射量偏離于 設定用于后噴射的目標噴射量時，不能獲得期望的效果。
例如，在后噴射中實際燃料噴射量小于設定用于后噴射的目標噴射量 的情況下，不能充分地燃燒主噴射后在燃燒室中產生的顆粒物質。因此， 排氣不能被充分凈化。相反，在后噴射中實際燃料噴射量大于設定用于后 噴射的目標噴射量的情況下，在執(zhí)行后噴射時燃燒產生相當大的轉矩。因 此，車輛的驅動性惡化。

發(fā)明內容
本發(fā)明考慮到了上述缺點。因此，本發(fā)明的目的是提供一種燃料噴射控制裝置，其將主噴射執(zhí)行后的后噴射中實際燃料噴射量與目標燃料噴射 量的偏差減小或最小化。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有這樣的燃料噴 射控制裝置的燃料噴射系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了 一種用于內燃機的燃料噴射閥的燃料 噴射控制裝置，所述燃料噴射閥在從共軌接收燃料后在每一個燃燒循環(huán)中 多次通過燃料噴射閥的噴射孔噴射燃料。燃料噴射閥包括閥構件、控制室 和壓力調節(jié)裝置，其中，所述閥構件可相對于噴射孔往復移動從而打開和 關閉噴射孔，所述控制室接收從共軌供給的燃料并且在關閉噴射孔時在閥 構件的噴射孔關閉方向上向閥構件施加燃料壓力，而所述壓力調節(jié)裝置被 電磁地驅動，從而打開和關閉控制室與低壓側之間的連接，并且因此調節(jié) 控制室中的燃料壓力，從而使閥構件相對于噴射孔往復移動。所述燃料噴 射控制裝置包括驅動控制裝置和修正裝置。所述驅動控制裝置用于控制所 述壓力調節(jié)裝置。所述驅動控制裝置輸出驅動脈沖信號，從而命令壓力調 節(jié)裝置往復地驅動閥構件。所述修正裝置用于在每一個燃燒循環(huán)中在燃料 噴射閥處執(zhí)行主噴射之后的后噴射時基于控制室中的壓力脈動修正所述驅 動脈沖信號。


從以下的描述、所附的權利要求以及附圖中將可最佳地理解本發(fā)明， 及其其它目的、特征和優(yōu)點，其中
圖1是示出了根據(jù)豐發(fā)明的一實施例的燃料噴射系統(tǒng)的方框圖2是示出了本發(fā)明的該實施例的燃料噴射閥的示意性剖視圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的該實施例的在驅動脈沖信號、燃料噴射率、 控制室壓力脈動、共軌壓力脈動及修正中的變化的時間圖4A是示出了使用用于控制室壓力脈動的修正圖表的驅動脈沖信號 的一部分修正操作的示意圖4B是示出了使用用于共軌壓力脈動的修正圖表的驅動脈沖信號的 另一部分修正的示意圖5是示出了后噴射中的燃料噴射量與主噴射和后噴射之間的間隔時 長之間的關系的曲線圖；以及圖6是示出了根據(jù)該實施例的驅動脈沖信號的修正程序的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的一實施例將參照附圖進行描述。
圖l示出了根據(jù)本發(fā)明的該實施例的燃料噴射系統(tǒng)。
本實施例的燃料噴射系統(tǒng)10將燃料供給至例如車輛的四缸柴油機(在 下文中簡稱為發(fā)動機)2。燃料噴射系統(tǒng)IO包括高壓泵14、共軌20、多個 燃料噴射閥30以及電子控制單元(ECU) 60。高壓泵14泵送燃料至共軌 20，并且共軌20蓄積所供給的高壓燃料。燃料噴射閥30將由共軌20供給 的高壓燃料噴射至發(fā)動機2的氣缸。ECU 60控制整個燃料噴射系統(tǒng)10。高 壓泵14具有從燃料箱12抽吸燃料的輸送泵。
起燃料供給泵作用的高壓泵14是公知類型的，其中每個柱塞通過凸輪 軸的凸輪的轉動往復地被驅動，從而將燃料抽吸進加壓室并且然后將所述 被抽吸進加壓室中的燃料加壓。本實施例中，高壓泵14包括圍繞凸輪布置 的多個柱塞。
起計量執(zhí)行器作用的計量閥16設置在高壓泵14的吸入側。當供給到 計量閥16的電流被調節(jié)時，計量閥16在每個相應的柱塞的吸入沖程期間 調節(jié)被抽吸入到高壓泵14中的燃料的量。當以這種方式調節(jié)被抽吸入到高 壓泵14中的燃料的量時，從高壓泵14輸送的燃料的量即被調節(jié)。
共軌20蓄積從高壓泵14供給的燃料。同樣，共軌20將蓄積的高壓燃 料供給至燃料噴射閥30。為共軌20設置了壓力傳感器22和壓力限制器24。 壓力傳感器22感測共軌20內部中的燃料壓力(共軌壓力)。當共軌壓力過 度增加時，壓力限制器24打開，從而將燃料從共軌20排出到燃料箱12側， 以減小共軌壓力。
除壓力傳感器22之外，設置了感測發(fā)動機2的轉速(每單位時間的轉 動次數(shù))的轉速傳感器50，其作為用于感測發(fā)動機2的工作狀態(tài)的傳感器。 此外，在燃料噴射系統(tǒng)10中還設置了感測發(fā)動機2的工作狀態(tài)的其他傳感 器。這些傳感器包括加速器傳感器(感測加速器的開度ACCP、即加速踏 板的下壓量的傳感器)以及溫度傳感器(例如用于感測進氣溫度的進氣溫 度傳感器和用于感測冷卻劑溫度的冷卻劑溫度傳感器)。燃料噴射閥30執(zhí)行多級噴射操作，從而在每一個燃燒循環(huán)中多次噴射
燃料。在這種情況下，多級噴射操作是指在每一個燃燒循環(huán)中執(zhí)行引燃噴
射、預噴射、主噴射、后噴射和多次補充噴射。主噴射產生發(fā)動機2的主 轉矩。在主噴射之前執(zhí)行預噴射。在預噴射之前執(zhí)行引燃噴射。在主噴射 之后執(zhí)行后噴射。在后噴射之后執(zhí)行多次補充噴射。
如圖2所示，燃料噴射閥30的閥體32以這樣的方式接收噴嘴針(起 閥構件的作用)34，以使得噴嘴針34在閥體32中可軸向往復移動。在閥 體32的內部的噴射孔側端部形成了燃料室100，以接收來自共軌20的燃料。 噴嘴針34可落座于在閥體32中形成的閥座32a上。當噴嘴針34落座于閥 座32a上時，噴射孔36關閉，從而停止燃料從噴射孔36的噴射。當噴嘴 針34遠離閥座32a提升時，噴射孔36打開，從而從噴射孔36噴射燃料。 為了關閉噴射孔36，噴嘴針34被彈簧(未示出)朝向噴射孔關閉方向(落 座方向)、即朝向閥座32a推動。
在與噴射孔36相反的噴嘴針34的相反側上形成有控制室102。燃料通 過第一孔口 (第一節(jié)流孔)104從共軌20供給至控制室102?？刂剖?02 的燃料壓力在朝向閥座32a的噴射孔關閉方向上對噴嘴針34施加力。
壓力調節(jié)裝置40被電磁地驅動，并且包括可移動構件42和線圈44。 在壓力調節(jié)裝置40中，當線圈44通電時，產生磁性吸引力，從而將可移 動構件42朝向線圈44提升。因此，在控制室102與低壓側(與燃料箱12 連通的燃料噴射閥30中的燃料排出側部分)之間形成連接的第二孔口 (第 二節(jié)流孔)106被打開。因此，控制室102中的高壓燃料在低壓側被排出到 燃料箱12。當線圈44的供電被關斷時，可移動構件42被彈簧(未示出〉 的負載朝向第二孔口 106推動并且因此關閉第二孔口 106。
第二孔口 106的孔口直徑比第一孔口 104的孔口直徑大。因此，當?shù)?二孔口 106打開使得控制室102與低壓側之間連通時，通過第二孔口 106 流出控制室102的燃料的流量比通過第一孔口 104流入控制室102的燃料 的流量大。因此，當控制室102與低壓側連通時，控制室102中的燃料壓 力降低。
在線圈44的供電被關斷以使得利用可移動構件42關閉第二孔口 106 的情況下，建立了FKF2+F3的關系式，使得噴嘴針34落座于閥座32a上。這里，F(xiàn)1表示由燃料室100中的燃料在遠離閥座32a的噴射孔打開方向(提 升方向)上施加到噴嘴針34的力。并且，F(xiàn)2表示由控制室102中的燃料 在朝向閥座32a的噴射孔關閉方向上施加到噴嘴針34的力。此外，F(xiàn)3表示 由彈簧在朝向閥座32a的噴射孔關閉方向上施加到噴嘴針34的力。在這種 情況下，從各個噴射孔36的燃料噴射停止。
相反，當壓力調節(jié)裝置40的線圈44的供電開啟從而打開第二孔口 106 時，力F2從預定值(預定壓力)減小。因此，建立了F1〉F2+F3的關系式。 因此，噴嘴針34遠離閥座32a提升，并且因此燃料從噴射孔36噴射出來。
起燃料噴射控制裝置作用的圖1的ECU 60是包括CPU、 RAM、 ROM 以及閃速存儲器的微型計算機。ECU 60基于例如從壓力傳感器22、轉速傳 感器50、加速器傳感器(感測加速器的開度ACCP，即加速踏板的下壓量 的傳感器)、進氣溫度傳感器、冷卻劑溫度傳感器接收的測量信號而感測發(fā) 動機2的工作狀態(tài)。為了使發(fā)動機2處于最佳的工作狀態(tài)，ECU 60基于感 測到的工作狀態(tài)控制至計量閥16和燃料噴射閥30的電力供給以驅動發(fā)動 機2。
下面，將描述ECU60的每個功能(作為手段)，所述ECU60基于存 儲在ROM或閃速存儲器中的相應控制程序的執(zhí)行而工作。
基于由包括壓力傳感器22和轉速傳感器50的傳感器感測到的發(fā)動機2 的工作狀態(tài)，ECU 60輸出驅動脈沖信號至燃料噴射閥30的壓力調節(jié)裝置 40的線圈44，從而執(zhí)行(命令)用于多級噴射操作的每個噴射階段的預定 燃料噴射量以及預定燃料噴射正時。在圖3所示的驅動脈沖信號的情況下， ECU 60命令燃料噴射閥30執(zhí)行預噴射、主噴射和后噴射。
在本實施例中，基本上，在執(zhí)行多級噴射操作時，每兩個連續(xù)噴射之 間的間隔時長是固定的，并且僅根據(jù)發(fā)動機的工作狀態(tài)控制燃料的噴射量。 ECU 60在ROM或閃速存儲器中存儲了噴射量特性圖表，其示出了用于共 軌壓力的每個預定范圍的驅動脈沖信號的脈沖寬度與燃料噴射量之間的關 系。響應于由壓力傳感器22感測到的共軌壓力，根據(jù)燃料噴射量特性圖表, ECU 60確定在多級噴射的每個對應噴射階段中對應于目標噴射量的驅動 脈沖信號的脈沖寬度。
在基于噴射量特性圖表確定了對于每個共軌壓力的對應于多級噴射操
9作的每個相應噴射階段的目標噴射量的驅動脈沖信號的脈沖寬度以控制燃
料噴射量的情況下，當在控制室102中產生壓力脈動(在下文中，也被稱 作控制室壓力脈動)時，噴嘴針34的提升正時和提升速度可能波動，從而 引起在噴嘴針34提升時的噴嘴針34的不穩(wěn)定移動。在這種情況下，無法 通過使用基于噴射量特性圖表確定的脈沖寬度而從燃料噴射閥30中噴射出 目標燃料噴射量。特別地，在主噴射完成后立即執(zhí)行后噴射以噴射出少量 燃料的情況下，燃料的噴射量可能由于主噴射的影響而相對于目標噴射量 波動。
引起控制室102中的壓力脈動的原因可能包括以下兩個原因。
(1) 當燃料噴射閥30的壓力調節(jié)裝置40的可移動構件42阻塞從控 制室102排出到低壓側的高壓燃料流從而終止主噴射時，在控制室102中 產生壓力脈動。
(2) 如圖3所示，由于從共軌20供給的燃料和從燃料噴射閥30的燃 料噴射，在連接在共軌20與燃料噴射閥30之間的管道中，在共軌20與燃 料噴射閩30之間也產生脈動(在下文中也稱作共軌壓力脈動)。共軌壓力 脈動可能傳遞至控制室102從而引起控制室壓力脈動。共軌壓力脈動的振 幅和周期與在可移動構件42阻塞控制室102與低壓側之間的連通時在控制 室102中產生的壓力脈動的振幅和周期不同。當共軌壓力脈動通過第一孔 口 104吋，共軌壓力脈動的振幅減小。因此，當共軌壓力脈動傳遞至控制 室102時，共軌壓力脈動的振幅變得比在可移動構件42阻塞控制室102與 低壓側之間的連通時控制室102中產生的壓力脈動更小。因此，通過由壓 力調節(jié)裝置40的可移動構件42阻塞控制室102與低壓側之間的連通而引 起的主噴射的終止被認為是控制室壓力波動的主要原因。
除控制室壓力脈動之外，從噴射孔36噴射的燃料的共軌壓力脈動也產 生后噴射的燃料噴射量中的波動。與共軌壓力脈動相比，在噴嘴針34提升 時，控制室壓力脈動對噴嘴針34的移動具有更大的影響。因此，壓力脈動
對后噴射中的燃料噴射量的波動具有更大的影響。
在本實施例中，基于噴射量特性圖表而獲得的對應于用于后噴射的目 標燃料噴射量的驅動脈沖信號的脈沖寬度被基于控制室102的壓力脈動以 及共軌20與燃料噴射閥30之間的壓力脈動而修正。于是，通過噴射由具有修正脈沖寬度的驅動脈沖信號所命令的目標燃料噴射量而執(zhí)行后噴射。
下面，將描述修正基于噴射量特性圖表而獲得的后噴射的驅動脈沖信
號的脈沖寬度的示例性情況。
現(xiàn)在，將描述第一示例性修正情況。
控制室壓力脈動的振幅和周期以及共軌壓力脈動的振幅和周期可以基 于共軌壓力、預噴射中的燃料噴射量、主噴射中的燃料噴射量、控制室102 的容積(在控制室壓力脈動的情況下)以及其它參數(shù)而估計。此外，執(zhí)行 后噴射時的控制室壓力脈動的振幅和共軌壓力脈動的振幅可以基于主噴射 與后噴射之間的間隔時長而估計。后噴射中的燃料噴射量取決于控制室壓 力脈動的振幅和周期(作為變化特征)以及共軌壓力脈動的振幅和周期(作 為變化特征)而波動。因此，基于共軌壓力、預噴射中的燃料噴射量、主
噴射中的燃料噴射量、主噴射與后噴射之間的間隔時長、控制室102的容
積以及其它參數(shù)，可以估計出控制室壓力脈動的振幅和周期以及共軌壓力 脈動的振幅和周期、以及在執(zhí)行后噴射時控制室壓力脈動的振幅和共軌壓 力脈動的振幅。然后，可以基于估計出的控制室壓力脈動的變化特征以及 估計出的共軌壓力脈動的變化特征而修正后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬 度。
因此，如圖4A所示，根據(jù)用于控制室壓力脈動的修正圖表，基于共軌 壓力、預噴射中的燃料噴射量、主噴射中的燃料噴射量、主噴射與后噴射 之間的間隔時長、控制室102的容積以及其它參數(shù)，ECU60估計出控制室 壓力脈動的變化特征并且獲得用于控制室壓力脈動的驅動脈沖信號的脈沖 寬度修正值Kc。同樣，如圖4B所示，根據(jù)共軌壓力脈動的修正圖表，基 于共軌壓力、預噴射中的燃料噴射量、主噴射中的燃料噴射量、主噴射與 后噴射之間的間隔時長及其它參數(shù)，ECU60估計出共軌壓力脈動的變化特 征并且獲得共軌壓力脈動的驅動脈沖信號的脈沖寬度修正值Kr。
然后，如圖3的下方所示，在不改變主噴射與后噴射之間的間隔時長 的情況下，基于獲得的修正值Kc、 Kr， ECU 60使用數(shù)學公式(函數(shù))或 圖表以獲得用于控制室壓力脈動與共軌壓力脈動相混合的情況下的驅動信 號的脈沖寬度修正值。
基于實驗中的測量值或仿真結果可以提前獲得所述圖表和所述數(shù)學公式(函數(shù))。
現(xiàn)在，將描述第二示例性修正情況。
圖5中，數(shù)字200表示在當固定后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬度的 同時改變主噴射與后噴射之間的間隔時長的情況下、在測量后噴射中的燃 料噴射量時獲得的變化特征(以圓點的形式)。根據(jù)相對于主噴射與后噴射 之間的間隔時長的后噴射中燃料噴射量的變化特征200，可以清楚地理解當 主噴射與后噴射之間的間隔時長變化時，后噴射中的燃料噴射量會變化。
這可能是由于即使后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬度固定，當主噴射 與后噴射之間的間隔時長變化時，在后噴射的驅動脈沖信號的上升時間期 間控制室102中的壓力脈動程度的實質性變化(較大改變)。如上所述，控 制室壓力脈動由于共軌壓力脈動向控制室102的傳遞而引起，并且在通過 壓力調節(jié)裝置40的可移動構件42阻塞從控制室102至低壓側的高壓燃料 以終止主噴射時產生。
噴嘴針34的提升時間由控制室102的壓力確定。因此，即使在驅動脈
沖信號的脈沖寬度保持恒定的情況下，當主噴射與后噴射之間的間隔時長 發(fā)生變化時，噴嘴針34的提升時間也會產生波動。此外，噴嘴針34的提 升速度取決于控制室102的壓力的變化率而波動。
當后噴射中噴嘴針34的提升時間和提升速度波動時，后噴射中的燃料 噴射量發(fā)生變化。
此外，如上所述，后噴射中的燃料噴射量也由于從噴射孔36噴射出的 燃料中產生的共軌壓力脈動而波動。
因此，后噴射中的燃料噴射量的變化特征200由兩種類型的壓力波、 即控制室壓力脈動和共軌壓力脈動引起，并且可以通過使用以下的公式(1) 近似地算出。
a+b*exp(-c*x)*sin(d*x+e)+f*exp(-g*x)*sin(h*x+i) 公式(1) 在上述公式(1)中，"x"表示主噴射與后噴射之間的間隔時長。此外， "a"至"i"表示系數(shù)，其基于共軌壓力、預噴射中的燃料噴射量、主噴射 中的燃料噴射量、各個燃料噴射閥30的控制室102的容積以及其他參數(shù)而
此外，公式(1)中，項b承exp(-(^x^sin((^x+e)表示由控制室壓力脈動
12引起的后噴射中的燃料噴射量的變化特征，而項！^鄧(^*乂)*^(11*乂+0表示 由共軌壓力脈動引起的后噴射中的燃料噴射量的變化特征。此外，exp(-C*X) 表示由控制室壓力脈動引起的后噴射中的燃料噴射量的變化特征的衰減模 量，而exp(-gl)表示由共軌壓力脈動引起的后噴射中的燃料噴射量的變化 特征的衰減模量。此外，sin(d、+e)表示由控制室壓力脈動引起的后噴射中 的燃料噴射量的變化特征的周期，而sin(Mx+i)表示由共軌壓力脈動引起的 后噴射中的燃料噴射量的變化特征的周期。圖5中，數(shù)字210表示通過使 用公式(1)逼近的變化特征。
在不改變主噴射與后噴射之間的間隔時長的情況下，如圖3的下方所 示，ECU60以這樣的方式修正后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬度，以使得 后噴射中的燃料噴射量與基于通過使用公式(1)逼近的變化特征210的燃 料噴射量目標值相一致。例如，在變化特征210的振幅相對較大的情況下， 在后噴射的驅動脈沖信號上升時脈沖寬度變短。此外，在變化特征210的 振幅相對較小的情況下，在后噴射的驅動脈沖信號上升時脈沖寬度變長。
同樣，在主噴射之前執(zhí)行預噴射的情況下，可以想象，在執(zhí)行預噴射 時在控制室102中產生的控制室壓力脈動和在執(zhí)行預噴射時在共軌20與燃 料噴射閥30之間產生的共軌壓力脈動在執(zhí)行后噴射時仍然存在。此外，由 于公式(1)逼近測量出的后噴射中燃料噴射量的變化特征200,可以想象， 公式(1)逼近在包含執(zhí)行預噴射時產生的壓力脈動的影響的后噴射中燃料 噴射量的變化特征。
此外，在預噴射之前執(zhí)行引燃噴射的情況下，引燃噴射的執(zhí)行定時基 本上在預噴射的執(zhí)行定時之前。因此，在獲得用于后噴射的驅動脈沖信號 的情況下，不需要考慮由引燃噴射產生的壓力脈動的影響。
在基于由公式(1)逼近的變化特征210而修正后噴射的驅動脈沖信號 的脈沖寬度的情況下，用于修正后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬度的修正 值通過在設定公式(1)的變量"x"和系數(shù)"a"至"i"的值的情況下，使 用基于公式(1)的計算結果的數(shù)學公式(函數(shù))或圖表而獲得。
備選地，公式(1)的變量和系數(shù)的值可以被設定用于所述由控制室壓 力脈動引起的變化特征項，以及所述由共軌壓力脈動引起的變化特征項。 然后，與第一示例性的修正情況類似，用于修正后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬度的修正值可以通過基于所述由控制室壓力脈動引起的變化特征 項、使用相應的圖表而獲得。同樣，用于修正后噴射的驅動脈沖信號的脈 沖寬度的修正值可以通過基于所述由共軌壓力脈動引起的變化特征項、使 用另一個相應的圖表而獲得。然后，基于由此獲得的修正值，用于控制室 壓力脈動與共軌壓力脈動相混合的情況的驅動脈沖信號的脈沖寬度的修正 值可以通過使用數(shù)學公式(函數(shù))或圖表而獲得。
如上所述，上述公式(1)中，"X"表示主噴射與后噴射之間的間隔時
長。此外，"a"至"i"表示基于共軌壓力、預噴射中的燃料噴射量、主噴 射中的燃料噴射量、用于各個燃料噴射閥30的控制室102容積以及其他參 數(shù)而被確定的系數(shù)。因此，當適當?shù)卦O定了公式(1)的變量"x"和系數(shù) "a"至"i"時，可以基于根據(jù)預噴射中的燃料噴射量、主噴射中的燃料噴 射量、控制室102的容積以及主噴射與后噴射之間的間隔時長的各個值在 公式(1)的基礎上而估計出的估計出的控制室壓力脈動的變化特征和估計 出的共軌壓力脈動的變化特征，從而獲得驅動脈沖信號的脈沖寬度的修正 值。
在控制室102的容積與從一個燃料噴射閥變化到另一燃料噴射閥的情 況下，圖5中所示的后噴射中的燃料噴射量的變化特征200可以被測得， 以用于相應地具有不同容積的控制室102的每個燃料噴射闊。然后，對于 每一個燃料噴射閥，基于通過使用公式(1)逼近的后噴射中燃料噴射量的 變化特征210，可以修正后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬度。
當主噴射中的燃料噴射量減少時，控制室壓力脈動的振幅減小。同樣， 當主噴射與后噴射之間的間隔時長變長時，控制室壓力脈動的振幅減小。 因此，在主噴射中的燃料噴射量比預定值更小的情況下，或者在主噴射與 后噴射之間的間隔時長比預定值更長的情況下，控制室壓力脈動的振幅相 對較小而后噴射中的燃料噴射量的變化相對較小。因此，不需要修正用于 后噴射中的燃料噴射量的驅動脈沖信號的脈沖寬度。
在第一和第二示例性修正情況中，ECU 60基于主噴射與后噴射之間的 間隔時長、控制室102的容積以及在主噴射之前執(zhí)行的預噴射而估計控制 室壓力脈動的振幅和周期以及共軌壓力脈動的振幅和周期。然后，ECU 60 基于估計出的控制室壓力脈動以及估計出的共軌壓力脈動而修正后噴射的
14驅動脈沖信號的脈沖寬度。因此，可以執(zhí)行非常精確的修正。
接下來，將參照圖6的修正程序描述后噴射的驅動脈沖信號的修正。 圖6的修正程序是用于執(zhí)行如上所述的第二示例性修正情況的程序，并且 每一個燃燒循環(huán)執(zhí)行一次。
在圖6的步驟S300中，ECU 60確定噴射模式是否是設定用于執(zhí)行后 噴射的那一種模式。當在步驟S300中確定噴射模式不是設定用于執(zhí)行后噴 射的那一種模式(即在步驟S300中為否)時，ECU60轉到步驟S308。在 步驟S308中，ECU 60執(zhí)行常規(guī)噴射控制操作，在其中不執(zhí)行驅動脈沖信 號的脈沖寬度的修正。然后，ECU60終止本程序。
相反地，當在步驟S300中確定噴射模式是設定用于執(zhí)行后噴射的那一 種模式(即在步驟S300中為是)時，ECU60轉到步驟S302。在步驟S302 中，確定主噴射中的燃料噴射量是否等于或大于預定值。當在步驟S302中 確定主噴射中的燃料噴射量小于預定值(即在步驟S302中為否)時，ECU 60確定后噴射中的燃料噴射量的波動相對較小，并且轉到ECU 60執(zhí)行常 規(guī)噴射控制操作的步驟S308，在其中不執(zhí)行驅動脈沖信號的脈沖寬度的修 正。然后，ECU60終止本程序。
相反地，當在步驟S302中確定主噴射中的燃料噴射量等于或大于預定 值(即在步驟S302中為是)時，ECU60轉到步驟S304。在步驟S304中，
確定主噴射與后噴射之間的間隔時長是否等于或小于預定值(預定時長)。 當在步驟S304中確定間隔時長比預定值長(即在步驟S304中為否)時， ECU 60確定后噴射中的燃料噴射量的波動相對較小，并且轉到ECU 60執(zhí) 行常規(guī)噴射控制操作的步驟S30S，在其中不執(zhí)行驅動脈沖信號的脈沖寬度 的修正。然后，ECU60終止本程序。
當在步驟S304中確定間隔時長(間隔周期)等于或小于預定值(即在 步驟304中為是)時，ECU 60轉到步驟S306。在步驟S306中，ECU 60 通過使用根據(jù)控制室壓力脈動的振幅和周期以及共軌壓力脈動的振幅和周 期的公式(1)而逼近后噴射中的燃料噴射量的變化特征。然后，ECU 60 通過以這樣的方式使用公式(1)以使得后噴射中的燃料噴射量與用于后噴 射的目標燃料噴射量相一致，從而修正后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬度。
這里，應當注意到，當步驟S306的處理替換為使用圖4A和4B所示的修正圖表的后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬度的修正時，圖6的修正程 序可以被認為是用于執(zhí)行如上所述的第一示例性修正情況的程序。
在上述實施例中，基于控制室壓力脈動以及共軌壓力脈動，高度精確 地修正了后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬度。當基于對后噴射中燃料噴射 量的波動具有較大影響的控制室壓力脈動而修正了后噴射的驅動脈沖信號 的脈沖寬度時，可以在后噴射中噴射出目標燃料噴射量。因此，可以通過 用后噴射充分地燃燒未燃燒的成分(例如顆粒物質)而凈化排氣。同樣， 可以通過使在后噴射時轉矩的產生最小化，從而限制車輛驅動性的惡化。
現(xiàn)在，將描述上述實施例的變化形式。
在上述實施例中，后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬度基于控制室壓力 脈動以及共軌壓力脈動而被修正。備選地，可以僅基于對后噴射中的噴射 量的波動具有較大影響的控制室壓力脈動而修正后噴射的驅動脈沖信號的 脈沖寬度。
另外，在上述實施例中，通過修正后噴射的驅動脈沖信號的脈沖寬度 而在后噴射中噴射出目標燃料噴射量。備選地，可以在不修正后噴射的驅 動脈沖信號的脈沖寬度的情況下，通過修正后噴射的驅動脈沖信號的上升 時間，即通過修正主噴射與后噴射之間的間隔時長，在后噴射中噴射出目 標燃料噴射量。此外，備選地，可以通過既修正后噴射的驅動脈沖信號的 脈沖寬度又修正后噴射的驅動脈沖信號的上升時間，從而在后噴射中噴射 出目標燃料噴射量。
在上述實施例中，通過ECU60實現(xiàn)驅動控制裝置、修正裝置以及脈動 估計裝置的功能，并且ECU 60的功能由相應的控制程序詳細規(guī)定。相反地， 驅動控制裝置、修正裝置以及脈動估計裝置的至少部分功能可以通過硬件 實現(xiàn)，在其中電路結構本身詳細規(guī)定了其功能。
如上所述，本發(fā)明并不限于上述實施例，并且上述實施例可以在本發(fā) 明的精神和范圍內被改變。
1權利要求
1.一種用于內燃機的燃料噴射閥(30)的燃料噴射控制裝置，所述燃料噴射閥在從共軌(20)接收燃料后在每一個燃燒循環(huán)中多次通過燃料噴射閥(30)的噴射孔(36)噴射燃料，其中所述燃料噴射閥(30)包括閥構件(34)、控制室(102)和壓力調節(jié)裝置(40)，其中，所述閥構件(34)可相對于所述噴射孔(36)往復移動，從而打開和關閉所述噴射孔(36)，所述控制室(102)接收從所述共軌(20)供給的燃料并且在關閉所述噴射孔(36)時在閥構件(34)的噴射孔關閉方向上將燃料壓力施加到所述閥構件(34)，而所述壓力調節(jié)裝置(40)被電磁地驅動，從而打開和關閉控制室(102)與低壓側之間的連接(106)并且因此調節(jié)控制室(102)中的燃料壓力，從而使所述閥構件(34)相對于所述噴射孔(36)往復移動，所述燃料噴射控制裝置包括用于控制所述壓力調節(jié)裝置(40)的驅動控制裝置(60)，其中所述驅動控制裝置(60)輸出驅動脈沖信號，從而命令所述壓力調節(jié)裝置(40)往復地驅動所述閥構件(34)；以及修正裝置(60)，其用于在每一個燃燒循環(huán)中在所述燃料噴射閥(30)處執(zhí)行主噴射之后的后噴射時，基于控制室(102)中的壓力脈動而修正驅動脈沖信號。
2. 根據(jù)權利要求1所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，基于在所 述共軌(20)與所述燃料噴射閥(30)之間的連接中的壓力脈動，所述修 正裝置(60)在執(zhí)行后噴射時修正驅動脈沖信號。
3. 根據(jù)權利要求1所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，還包括脈 動估計裝置(60)，其用于基于主噴射中的燃料噴射量和主噴射與后噴射之 間的間隔時長而估計控制室(102)的壓力脈動，其中所述修正裝置(60) 基于由所述脈動估計裝置(60)所估計出的控制室(102)的估計出的壓力 脈動而在執(zhí)行后噴射時修正驅動脈沖信號。
4. 根據(jù)權利要求1所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，還包括脈 動估計裝置(60)，其用于基于控制室(102)的容積而估計控制室(102) 的壓力脈動，其中所述修正裝置(60)基于由所述脈動估計裝置(60)所估計出的控制室(102)的估計出的壓力脈動而在執(zhí)行后噴射時修正驅動脈 沖信號。
5. 根據(jù)權利要求l所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，基于在所 述燃料噴射閥(30)處主噴射執(zhí)行之前預噴射執(zhí)行時在所述控制室(102) 中所產生的壓力脈動，所述修正裝置(60)在執(zhí)行后噴射時修正驅動脈沖 信號。
6. 根據(jù)權利要求1所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，基于在所 述燃料噴射閥(30)處主噴射執(zhí)行之前預噴射執(zhí)行時在所述共軌(20)與 所述燃料噴射閥(30)之間的連接中所產生的壓力脈動，所述修正裝置(60) 在執(zhí)行后噴射時修正驅動脈沖信號。
7. —種用于內燃機的燃料噴射系統(tǒng)，其包括-燃料供給泵(14)，其加壓燃料并泵送所述燃料； 蓄積從所述燃料供給泵(14)泵送的燃料的共軌(20); 將從所述共軌(20)中接收的燃料噴射至內燃機氣缸中的燃料噴射閥(30);以及根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的燃料噴射控制裝置(60)。
全文摘要
一種燃料噴射系統(tǒng)，其中電子控制單元(60)控制壓力調節(jié)裝置(40)，所述壓力調節(jié)裝置(40)被電磁地驅動，從而打開和關閉在燃料噴射閥(30)處的控制室(102)與低壓側之間的連接(106)，并且因此調節(jié)控制室(102)中的燃料壓力，從而使閥構件(34)相對于燃料噴射閥(30)的噴射孔(36)往復移動。所述控制單元(60)輸出驅動信號，從而命令壓力調節(jié)裝置(40)往復地驅動閥構件(34)。此外，基于所述控制室(102)中的壓力脈動，所述控制單元(60)在每一個燃燒循環(huán)中在燃料噴射閥(30)處執(zhí)行主噴射后的后噴射時修正驅動脈沖信號。本發(fā)明還涉及一種在所述燃料噴射系統(tǒng)中使用的用于內燃機的燃料噴射閥的燃料噴射控制裝置。
文檔編號F02D41/30GK101581253SQ200910140909
公開日2009年11月18日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權日2008年5月15日
發(fā)明者山本聰史 申請人:株式會社電裝