燃料噴射閥的控制裝置和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于燃料噴射閥的控制裝置和控制方法，其引起設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的燃料噴射閥開啟或者關(guān)閉。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料噴射閥在單次燃料噴射內(nèi)的通電時(shí)間被分為用于開啟燃料噴射閥的開啟時(shí)段和用于保持燃料噴射閥的閥門開啟狀態(tài)的保持時(shí)段。在開啟時(shí)段期間，在燃料噴射閥處產(chǎn)生的電磁力隨著流經(jīng)燃料噴射閥的螺線管的勵(lì)磁電流增大而逐漸增大，并且燃料噴射閥開啟。當(dāng)勵(lì)磁電流達(dá)到被確定為可靠地開啟燃料噴射閥的電流值的峰值電流值時(shí)，開啟時(shí)段結(jié)束，并且保持時(shí)段開始。在保持時(shí)段期間，勵(lì)磁電流從峰值電流值急劇下降，并且保持接近保持電流值，并且保持燃料噴射閥產(chǎn)生的電磁力為保持閥門開啟狀態(tài)所需的力(例如，參見日本專利申請公開N0.2007-321582 (JP 2007-321582 A))。
[0003]JP 2007-321582 A描述了使峰值電流值可基于燃料噴射閥的通電時(shí)間以及為燃料噴射閥實(shí)際開啟期間的時(shí)段的開啟運(yùn)行時(shí)段而變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]燃料噴射閥被配置成噴射從輸送管內(nèi)部供應(yīng)的燃料，并且隨著輸送管內(nèi)的燃料壓力增大而變得難以開啟。換句話說，隨著輸送管內(nèi)的燃料壓力降低，燃料噴射閥趨向于更早地開啟。因此，當(dāng)使峰值電流值可變時(shí)，可預(yù)期隨著輸送管內(nèi)的燃料壓力在燃料噴射閥通電開始時(shí)降低而降低峰值電流值。峰值電流值小的事實(shí)意味著在單次燃料噴射中能夠在燃料噴射閥處產(chǎn)生的電磁力的最大值減小。因此，當(dāng)峰值電流值減小時(shí)，燃料噴射閥通電結(jié)束后的殘余磁力趨向于減小，所以可能抑制通電結(jié)束后關(guān)閉燃料噴射閥時(shí)的延遲。
[0005]順便提及，作為從燃料噴射閥噴射燃料的結(jié)果，輸送管內(nèi)的燃料壓力在發(fā)動機(jī)運(yùn)行期間減小，而通過從高壓燃料栗供應(yīng)燃料，燃料壓力升高，所以燃料壓力脈動。因而，如果峰值電流值過量地降低，當(dāng)輸送管內(nèi)的燃料壓力由于脈動而升高，并且然后燃料噴射閥變得難以開啟時(shí)，燃料噴射閥的開啟就可能延遲。
[0006]這種燃料噴射閥的開啟延遲導(dǎo)致燃料的噴射量不足，所以期望盡可能地避免這種延遲。因此，例如也可預(yù)期一種以稍微更大的值確定峰值電流值的方法，以便即使輸送管內(nèi)的燃料壓力由于脈動而完全升高，也不出現(xiàn)燃料噴射閥的開啟延遲。
[0007]然而，采用這種方法，允許避免燃料噴射閥的開啟延遲，但是不允許峰值電流值降低那么多，所以不可能在通電結(jié)束后充分地抑制燃料噴射閥的關(guān)閉延遲。
[0008]本發(fā)明提供一種燃料噴射閥的控制裝置和控制方法，其能夠在通電結(jié)束后抑制燃料噴射閥的關(guān)閉延遲，同時(shí)通過適當(dāng)?shù)卮_定峰值電流值而避免燃料噴射閥的開啟延遲。
[0009]本發(fā)明的第一方面提供一種燃料噴射閥的控制裝置。該控制裝置包括:電子控制單元，其被配置成:(a)通過將勵(lì)磁電流傳輸給噴射從輸送管供應(yīng)的燃料的燃料噴射閥的螺線管而控制燃料噴射閥的開/閉操作，(b)隨著輸送管中的燃料壓力在燃料噴射閥開始通電時(shí)降低，降低通過其為螺線管通電的勵(lì)磁電流的峰值電流值，以及(C)隨著從高壓燃料栗排出至輸送管的燃料的量減少，降低峰值電流值。
[0010]可能估計(jì)隨著從高壓燃料栗排出的燃料值減少，輸送管內(nèi)的燃料壓力的脈動降低。以這種方式，隨著輸送管內(nèi)的燃料壓力的脈動降低，脈動導(dǎo)致的燃料壓力的增加量降低，所以難以發(fā)生燃料壓力增大而導(dǎo)致的燃料噴射閥的開啟延遲。
[0011]在上述構(gòu)造中，不僅基于通電開始時(shí)的輸送管的燃料壓力而且也基于從高壓燃料栗排出的燃料量確定峰值電流值。因而，即使通電開始時(shí)的輸送管內(nèi)的燃料壓力大約相同，隨著能夠在輸送管內(nèi)產(chǎn)生的燃料壓力的脈動增大，峰值電流值增大。因此，當(dāng)從高壓燃料栗將大量燃料供應(yīng)給輸送管，并且然后燃料壓力升高時(shí)，可能通過提高峰值電流值而抑制燃料噴射閥的開啟延遲。
[0012]當(dāng)高壓燃料栗排出的燃料量小時(shí)，峰值電流值就降低。也就是說，即使通電開始時(shí)的輸送管內(nèi)的燃料壓力大約相同，隨著能夠在輸送管內(nèi)產(chǎn)生的燃料壓力的脈動減小，峰值電流值也減小。通過基于因而確定的峰值電流值控制燃料噴射閥，可能減小在燃料噴射閥處產(chǎn)生的電磁力。在這種情況下，通電結(jié)束后的殘余磁力趨向于減小，所以可能在通電結(jié)束后抑制燃料噴射閥的關(guān)閉延遲。
[0013]因而，通過基于與燃料壓力的增大量相關(guān)的、從高壓燃料栗排出的燃料量而適當(dāng)?shù)卮_定峰值電流值，可能盡可能地降低在燃料噴射閥處產(chǎn)生的電磁力，同時(shí)避免燃料噴射閥的開啟延遲，所以可能抑制燃料噴射閥的關(guān)閉延遲。
[0014]存在一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其中控制從高壓燃料栗排出的燃料量，以便保持燃料壓力傳感器檢測的輸送管內(nèi)的燃料壓力的傳感器值高于或者等于燃料壓力指定值。在這種情況下，隨著燃料壓力的傳感器值和燃料壓力指定值之間的差異減小，即隨著燃料壓力的傳感器值變得更接近燃料壓力指定值，從高壓燃料栗排出的燃料量減少。
[0015]在引起燃料噴射閥噴射儲存在因而配置的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的輸送管內(nèi)的燃料噴射閥的控制裝置中，峰值電流值可能隨著燃料壓力的傳感器值和燃料壓力指定值(預(yù)定值)之間的差異減小而減小。采用這種構(gòu)造，通過監(jiān)控燃料壓力的傳感器值并且基于傳感器值和燃料壓力指定值(預(yù)定值)之間的差異而確定峰值電流值，可能實(shí)現(xiàn)下列構(gòu)造，即峰值電流值隨著從高壓燃料栗排出的燃料的量減少而降低。通過基于峰值電流值控制燃料噴射閥的燃料噴射，可能在通電結(jié)束后抑制燃料噴射閥的關(guān)閉延遲，同時(shí)避免燃料噴射閥的開啟延遲。
[0016]順便提及，在由上述燃料噴射閥的控制裝置所控制的燃料噴射閥內(nèi)，在其中確定的通電時(shí)間短的情況下，即使通電時(shí)間相同，螺線管的磁化程度也隨著峰值電流值的大小而變化，所以難以通過對通電時(shí)間的控制而適當(dāng)?shù)乜刂迫剂蠂娚淞?。因此，?dāng)以這種方式確定燃料噴射閥的螺線管的磁化程度隨著峰值電流值的大小而變化的這種短通電時(shí)間時(shí)，期望不改變峰值電流值而是將峰值電流值固定為恒定值，以便適當(dāng)?shù)乜刂迫剂蠂娚淞?。另一方面，?dāng)確定螺線管的磁化程度難以隨著峰值電流值的大小而變化的這種長通電時(shí)間時(shí)，期望使峰值電流值可變，以便抑制燃料噴射閥的開啟延遲以及燃料噴射閥的關(guān)閉延遲。
[0017]假定對峰值電流值設(shè)置下限值，并且將勵(lì)磁電流穿過燃料噴射閥的螺線管期間的時(shí)間稱為通電時(shí)間。另外，基于限制燃料噴射閥的螺線管的磁化程度是否隨著峰值電流值的大小而變化的時(shí)間提前設(shè)置基準(zhǔn)通電時(shí)間(預(yù)定時(shí)間)。在上述用于燃料噴射閥的控制裝置中，當(dāng)燃料噴射閥的通電時(shí)間比基準(zhǔn)通電時(shí)間(預(yù)定時(shí)間)短時(shí)，可能將峰值電流值設(shè)置為等于下限值的值。在這種情況下，當(dāng)通電時(shí)間比基準(zhǔn)通電時(shí)間(預(yù)定時(shí)間)短時(shí)，就與通電開始時(shí)的輸送管內(nèi)的燃料壓力或者從高壓燃料栗排出的燃料量無關(guān)地，將峰值電流值固定為等于下限值的值。因而，即使通電時(shí)間短，也可能適當(dāng)?shù)乜刂迫剂蠂娚溟y的燃料噴射量。
[0018]另一方面，當(dāng)通電時(shí)間大于或者等于基準(zhǔn)通電時(shí)間時(shí)，峰值電流值中的差異導(dǎo)致的燃料噴射閥的螺線管的磁化程度的變化難以影響燃料噴射量。因此，當(dāng)通電時(shí)間大于或者等于基準(zhǔn)通電時(shí)間時(shí)，就基于輸送管內(nèi)的燃料壓力或者高壓燃料栗排出的燃料的量確定峰值電流值，并且基于峰值電流值控制燃料噴射閥。因而，可能在通電結(jié)束后抑制燃料噴射閥的關(guān)閉延遲，同時(shí)避免燃料噴射閥的開啟延遲。
[0019]當(dāng)流經(jīng)燃料噴射閥的螺線管的勵(lì)磁電流增大時(shí)，在燃料噴射閥處產(chǎn)生的電磁力隨著勵(lì)磁電流的增大而增大。此時(shí)，隨著勵(lì)磁電流的上升速率提高，電磁力隨著來自勵(lì)磁電流的增大的延遲而增大。因此，當(dāng)勵(lì)磁電流的上升速率高時(shí)，在勵(lì)磁電流已經(jīng)達(dá)到峰值電流值時(shí)實(shí)際產(chǎn)生的電磁力變得小于基于峰值電流值的大小的電磁力的理論值。因而，當(dāng)峰值電流值相等時(shí)，隨著勵(lì)磁電流的上升速率增大，單次燃料噴射中在燃料噴射閥處產(chǎn)生的電磁力的最大值趨向于小，并且趨向于發(fā)生燃料噴射閥的開啟故障。
[0020]因此，在燃料噴射閥的控制裝置中，峰值電流值可能隨著燃料噴射閥通電開始時(shí)流經(jīng)燃料噴射閥的螺線管的勵(lì)磁電流上升速率提高而增大。采用這種構(gòu)造，允許在勵(lì)磁電流已經(jīng)達(dá)到峰值電流值時(shí)在燃料噴射閥處實(shí)際產(chǎn)生的電磁力，也就是說在單次燃料噴射中在燃料噴射閥處產(chǎn)生的電磁力的最大值增大。因而，可能進(jìn)一步可靠地將在燃料噴射閥處實(shí)際產(chǎn)生的電磁力增大為能夠開啟燃料噴射閥的電磁力，所以可能抑制燃料噴射閥的開啟故障的發(fā)生。
[0021]在流經(jīng)螺線管的勵(lì)磁電流在勵(lì)磁電流增大的過程中超過預(yù)定電流值(第一電流值)的時(shí)間被稱為指定升高檢測時(shí)間時(shí)，從通電開始的時(shí)間至指定升高檢測時(shí)間關(guān)于第一時(shí)間的時(shí)間短的事實(shí)意味著勵(lì)磁電流從開始或者通電時(shí)的上升速率高。因此，通過采用隨著從燃料噴射閥通電開始時(shí)至指定身高檢測時(shí)間的時(shí)間變得更短，峰值電流值升高的構(gòu)造，可能實(shí)現(xiàn)隨著從燃料噴射閥的通電開始，流經(jīng)螺線管的勵(lì)磁電流的上升速率升高而提高峰值電流值的構(gòu)造。
[0022]由于制造、老化退化、等等方面的個(gè)體差異，組成燃料噴射閥的螺線管的電阻可能不同。由于螺線管電阻的上述變化，流經(jīng)燃料噴射閥的螺線管的電流值可能偏離控制裝置的命令值。例如，當(dāng)實(shí)際勵(lì)磁電流的峰值小于命令值確定的峰值電流值時(shí)，能夠在單次燃料噴射中在燃料噴射閥處產(chǎn)生的電磁力的最大值減小，所以可能發(fā)生燃料噴射閥的開啟故障。另一方面，當(dāng)實(shí)際勵(lì)磁電流的峰值大于命令值確定的峰值電流值時(shí)，能夠在單次燃料噴射中在燃料噴射閥處產(chǎn)生的電磁力的最大值增大，所以易于在激勵(lì)結(jié)束后發(fā)生燃料噴射閥的關(guān)閉延遲。
[0023]因此，在流經(jīng)螺線管的勵(lì)磁電流在其中勵(lì)磁電流升高的過程中超過小于峰值電流值的基準(zhǔn)電流值(第二電流值)的時(shí)間被稱為基準(zhǔn)上升檢測時(shí)間點(diǎn)，并且流經(jīng)螺線管的勵(lì)磁電流在其中勵(lì)磁電流從峰值電流值降低的過程中變得小于基準(zhǔn)電流值(第二電流值)的時(shí)間被稱為基準(zhǔn)下降檢測時(shí)間點(diǎn)時(shí)，在燃料噴射閥的控制裝置中，當(dāng)從基準(zhǔn)上升檢測時(shí)間點(diǎn)至基準(zhǔn)下降檢測時(shí)間點(diǎn)的第二時(shí)間超過基于峰值電流值的大小而確定的基準(zhǔn)值時(shí)，峰值電流值可能降低。另一方面，當(dāng)從基準(zhǔn)上升檢測時(shí)間點(diǎn)至基準(zhǔn)下降檢測時(shí)間點(diǎn)的第二時(shí)間比基準(zhǔn)值短時(shí)，峰值電流值可能升高。
[0024]在上述構(gòu)造中，例如，在其中峰值電流值的命令值符合實(shí)際勵(lì)磁電流的峰值的情況下，作為對應(yīng)于從基準(zhǔn)上升檢測時(shí)間點(diǎn)至基準(zhǔn)下降檢測時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間的值提前設(shè)置基準(zhǔn)值。當(dāng)從基準(zhǔn)上升檢測時(shí)間點(diǎn)至基準(zhǔn)下降檢測