噴射器驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及向多氣缸內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的噴射器供給開(kāi)閥電壓的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置，特別地，涉及使在不同氣缸間噴射定時(shí)相鄰的情況下的噴射定時(shí)的設(shè)定自由度提高的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在將加壓的汽油直接向燃燒室內(nèi)(氣缸筒內(nèi))噴射的汽油用直噴噴射器的驅(qū)動(dòng)裝置中，組裝有使來(lái)自電池的電壓升壓的高電壓電源，以使得在較高的燃料壓力下，也可以穩(wěn)定地進(jìn)行噴射閥的開(kāi)閥。
[0003]在如上所述的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置中，在開(kāi)閥開(kāi)始時(shí)暫時(shí)施加高電壓，增大電流量，利用電磁體將閥打開(kāi)，然后使電壓降低，通過(guò)從通常的電子產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)用電池(例如DC12V)供給的電力，進(jìn)行下述控制，即，一邊使電流減小，一邊維持開(kāi)閥狀態(tài)。
[0004]通常，如上所述的高電壓電源具有下述部件而構(gòu)成，即:作為DC - DC變換器的升壓電路；以及電容器，其可以將電力暫時(shí)積蓄。
[0005]由于升壓電路較為高價(jià)且尺寸也較大，因此即使是具有多個(gè)氣缸、在各氣缸上安裝噴射器的發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于6個(gè)氣缸左右為止的發(fā)動(dòng)機(jī)，從一組升壓電路及電容器向各氣缸供給高電壓的情況也較多。
[0006]在如上所述的情況下，由于高電壓電源僅在噴射器開(kāi)閥時(shí)暫時(shí)利用，如果以利用高電壓使大電流連續(xù)地向多個(gè)氣缸流動(dòng)的方式設(shè)計(jì)升壓電路，則變?yōu)榉浅８邇r(jià)且尺寸較大的結(jié)構(gòu)，所以通常設(shè)置為如下設(shè)計(jì)，即，將升壓電路及電容器的電容最優(yōu)化，重復(fù)進(jìn)行充放電而進(jìn)行利用。
[0007]例如，在等間隔燃燒(等間隔點(diǎn)火)的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，在1個(gè)循環(huán)中僅噴射1次的情況下，噴射開(kāi)始定時(shí)不可能重合，通常以使得最高轉(zhuǎn)速下上述充放電循環(huán)成立的方式求出電源要求能力的最低值，決定高電壓電源的規(guī)格。
[0008]但是，最近，在行程期間相對(duì)于燃料噴射期間較長(zhǎng)的情況下，從缸內(nèi)的燃料混合、混合氣形成的角度出發(fā)，有時(shí)分割為多次進(jìn)行噴射。
[0009]例如，在使利用具有大于或等于3氣缸的多個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)的多次噴射例如以跨越吸氣行程和壓縮行程這2個(gè)行程的方式進(jìn)行噴射的情況下，發(fā)生如下?tīng)顩r，即，根據(jù)噴射定時(shí)的設(shè)定的不同，噴射開(kāi)始定時(shí)重合，實(shí)際上必須同時(shí)利用高電壓電源。
[0010]在3氣缸的240° CA(曲軸角度)等間隔燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)中，下述情況屬于上述狀況，即，相對(duì)于多次噴射中的每次噴射，包含噴射間隔為240° CA的噴射的情況，在4氣缸的180° CA等間隔燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)中，相對(duì)于多次中的每次噴射，包含噴射間隔為180° CA的噴射的情況。
[0011]如上所述，在多個(gè)氣缸中同時(shí)使用高電壓電源的情況或在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)地使用高電壓電源的情況下，由于噴射器通電電流或施加電壓變動(dòng)，開(kāi)閥特性發(fā)生變化，對(duì)燃料噴射量產(chǎn)生波動(dòng)，因此對(duì)噴射定時(shí)的設(shè)定產(chǎn)生限制。
[0012]但是，在實(shí)現(xiàn)油耗及排氣等的發(fā)動(dòng)機(jī)性能的最優(yōu)化的情況下，有時(shí)受到如上所述的限制的定時(shí)是最優(yōu)值，在這樣的情況下，由于噴射器驅(qū)動(dòng)的限制，因此變?yōu)椴荒軐?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能進(jìn)行最優(yōu)化的狀況。
[0013]作為處理如上所述的問(wèn)題的現(xiàn)有技術(shù)，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，記載了將動(dòng)作不重合的噴射器分組化，對(duì)每組配置積蓄電力的電容器。
[0014]另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，記載了在電容器的上游設(shè)置開(kāi)關(guān)元件，選擇未放電的電容器作為可充電的電路結(jié)構(gòu)。
[0015]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利第3573001號(hào)
[0016]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2000 - 34589號(hào)公報(bào)
[0017]但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中，由于如果在電容器放電過(guò)程中利用升壓電路，則發(fā)生電源電壓產(chǎn)生變動(dòng)的問(wèn)題，因此在放電過(guò)程中使升壓停止。
[0018]在該情況下，在一次性的重合中不發(fā)生問(wèn)題，但是，為了在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多次動(dòng)作，產(chǎn)生分組間的充電循環(huán)干涉的課題。
[0019]與此相對(duì)，如在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的技術(shù)所述，如果使電容器可選擇性地充電，則能夠增加升壓電路的利用時(shí)間，能夠在一定程度上緩和分組間的充放電循環(huán)干涉的限制，但是不充分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]鑒于以上說(shuō)明的問(wèn)題，本發(fā)明的課題在于，提供一種噴射器驅(qū)動(dòng)裝置，該噴射器驅(qū)動(dòng)裝置提高了在不同氣缸間噴射定時(shí)相鄰的情況下的噴射定時(shí)的設(shè)定自由度。
[0021]本發(fā)明通過(guò)如下所述的解決方法，解決上述的課題。
[0022]技術(shù)方案1所涉及的發(fā)明是一種噴射器驅(qū)動(dòng)裝置，其向噴射器供給驅(qū)動(dòng)電力，該噴射器向具有多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)的各氣缸分別噴射燃料，該噴射器驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，所述多個(gè)氣缸分成多個(gè)分組，該多個(gè)分組至少具有第1氣缸組及第2氣缸組，該噴射器驅(qū)動(dòng)裝置具有:升壓電路，其對(duì)從外部電源供給的電力的電壓進(jìn)行升壓；第1電容器，其積蓄向所述第1氣缸組的所述噴射器供給的電力；第2電容器，其積蓄向所述第2氣缸組的所述噴射器供給的電力；開(kāi)關(guān)元件，其將所述升壓電路的輸出選擇性地向所述第1電容器或所述第2電容器供給；以及控制單元，其對(duì)所述開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行切換，以使得在所述第1電容器及所述第2電容器的充電量均小于或等于規(guī)定值的情況下，將所述升壓電路的輸出針對(duì)至下一次預(yù)定的燃料噴射開(kāi)始為止的期間較短側(cè)的電容器優(yōu)先地進(jìn)行供給。
[0023]發(fā)明的效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)對(duì)至下一次放電為止的時(shí)間較短的氣缸組的電容器優(yōu)先地進(jìn)行充電，充電完成后對(duì)另一方的電容器進(jìn)行充電，從而能夠減小氣缸組間的充放電循環(huán)的干涉的影響。
[0025]另外，由于能夠使多個(gè)電容器獨(dú)立地進(jìn)行充放電，因此還可以將多個(gè)氣缸的噴射器同時(shí)開(kāi)閥，或者在一方的電容器的放電過(guò)程中對(duì)另一方的電容器進(jìn)行充電。
[0026]由此，能夠提供一種提高了在不同氣缸間噴射定時(shí)相鄰的情況下的噴射定時(shí)的設(shè)定自由度的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是表示作為本發(fā)明的參考例的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖2是表不4氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)中的各氣缸的噴射定時(shí)的一個(gè)例子的時(shí)序圖。
[0029]圖3是表示應(yīng)用了本發(fā)明的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖。
[0030]圖4是表示實(shí)施例的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置中的電容器的充電控制的流程圖。
[0031]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0032]1噴射器驅(qū)動(dòng)裝置
[0033]11第1氣缸噴射器12第2氣缸噴射器
[0034]13第3氣缸噴射器14第4氣缸噴射器
[0035]20升壓電路30電容器
[0036]31第1電容器32第2電容器
[0037]40電池50?52升壓電力供給元件
[0038]61、62高電壓供給元件 71、72低電壓供給元件
[0039]81?84噴射器通電元件 90發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(EOT)
【具體實(shí)施方式】
[0040]本發(fā)明通過(guò)下述方式解決了提供一種提高了在不同氣缸間噴射定時(shí)相鄰的情況下的噴射定時(shí)的設(shè)定自由度的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置的課題，即，在以對(duì)點(diǎn)火順序?yàn)?60°間隔的2個(gè)氣缸進(jìn)行組合的方式進(jìn)行分組而得到的氣缸組中，分別設(shè)置在噴射器開(kāi)閥時(shí)供給高電壓的電容器，并且在各電容器均處于需要充電的狀態(tài)的情況下，對(duì)至下一次預(yù)定的燃料噴射開(kāi)始為止的期間較短側(cè)的電容器優(yōu)先地進(jìn)行充電。
[0041]首先，在對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明之前，對(duì)作為本發(fā)明的參考例的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行說(shuō)明。
[0042]圖1是表示參考例的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0043]參考例的噴射器驅(qū)動(dòng)裝置例如是對(duì)向轎車(chē)等汽車(chē)作為行駛用動(dòng)力源而搭載的4氣缸的直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的裝置。
[0044]該發(fā)動(dòng)機(jī)是進(jìn)行180° CA等間隔燃燒的裝置，點(diǎn)火順序例如為第1氣缸一第3氣缸一第2氣缸一第4氣缸的順序。
[0045]噴射器驅(qū)動(dòng)裝置1是如下的裝置，S卩，由未圖示的燃料栗進(jìn)行加壓，向?qū)υ趦?chǔ)壓容器內(nèi)儲(chǔ)壓后的燃料進(jìn)行供給的第1氣缸噴射器11、第2氣缸噴射器12、第3氣缸噴射器13、第4氣缸噴射器14的電磁體供給電力，在規(guī)定的開(kāi)閥定時(shí)對(duì)針閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并開(kāi)閥，使燃料向氣缸筒內(nèi)噴射。
[0046]噴射器驅(qū)動(dòng)裝置1具有下述部件而構(gòu)成，即:升壓電路20 ;電容器30 ;電池40 ;升壓電力供給元件50 ;高電壓供給元件61、62 ;低電壓供給元件71、72 ;噴射器通電元件81?84 ;發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元90等。
[0047]第1氣缸噴射器11、第2氣缸噴射器12、第3氣缸噴射器13、第4氣缸噴射器14分別向未圖不的發(fā)動(dòng)機(jī)的第1氣缸、第2氣缸、第3氣缸、第4氣缸的燃燒室內(nèi)(氣缸筒內(nèi))直接噴射燃料。
[0048]各噴射器11?14在開(kāi)閥時(shí)由升壓電路20進(jìn)行升壓，供給在電容器30中積蓄的高電壓電力，并且，暫時(shí)開(kāi)閥后，由從通常的電子產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)用的電池40供給的低電壓電力(例如12V)而維持開(kāi)閥狀態(tài)，此后與通電停止相伴，進(jìn)行閉閥。
[0049]各噴射器11?14對(duì)燃燒定時(shí)(點(diǎn)火定時(shí))相差360° CA的2個(gè)氣缸進(jìn)行組合，分成2個(gè)分組(氣缸組)。
[0050]在本實(shí)施例中，第1氣缸噴射器11、第2氣缸噴射器12是第1氣缸組的噴射器，第3氣缸噴射器13、第4氣缸噴射器14是第2氣缸組的噴射器。
[0051]升壓電路20是DC — DC變換器，該DC — DC變換器對(duì)從電池或交流發(fā)電機(jī)供給的較低電壓的電力進(jìn)行升壓并輸出。
[0052]電容器30是對(duì)升壓電路20輸出的高電壓的電力進(jìn)行積蓄的蓄電單元。
[0053]電池40是向車(chē)輛的各種電子產(chǎn)品供給電力的二次電池。
[0054]此外，在圖1中，為了易于圖示，在兩處對(duì)電池40進(jìn)行圖示，但是實(shí)際上它們是單一的電池(后述的圖3也是如此)。
[0055]電池40例如是具有DC12V的額定輸出的鉛酸電池，通過(guò)交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的電力進(jìn)行充電。
[0056]升壓電力供給元件50、高電壓供給元件61、62、低電壓供給元件71、72、噴射器通電元件81?84分別是如下的開(kāi)關(guān)元件，S卩，具有能夠根據(jù)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元90的信號(hào)而對(duì)通電進(jìn)行接通/斷開(kāi)切換的FET等。
[0057]升壓電力供給元件50對(duì)從升壓電路20向電容器30的電力供給進(jìn)行接通/斷開(kāi)。
[0058]升壓電力供給元件50在不需要進(jìn)行電容器30的充電(蓄電的電力量大于或等于規(guī)定值)的情況下以及電容器30放電過(guò)程中斷開(kāi)，在其他情況下導(dǎo)通而對(duì)電容器30進(jìn)行充電。
[0059]此外，在通常使用的反激式升壓電路中，不設(shè)置升壓電力供給元件50的情況較多。
[0060]高電壓供給元件61將電容器30輸出的高電壓電力向作為第1氣缸組的噴射器的第1氣缸噴射器11及第2氣缸噴射器12供給。
[0061]高電壓供給元件62將電容器30輸出的高電壓電力向作為第2氣缸組的噴射器的第3氣缸噴射器13及第4氣缸噴射器14供給。
[0062]低電壓供給元件71將電池40輸出的低電壓電力向作為第1氣缸組的噴射器的第1氣缸噴射器11及第2氣缸噴射器12供給。
[0063]低電壓供給元件72將電池40輸出的低電壓電力向作為第2氣缸組的噴射器的第3氣缸噴射器13及第4氣缸噴射器14供給。
[0064]噴射器通電元件81?84是分別在第1氣缸噴射器11?第4氣缸噴射器14的接地側(cè)設(shè)置的開(kāi)關(guān)元件，對(duì)向各噴射器11?14的通電接通/斷開(kāi)單獨(dú)地進(jìn)行切換。
[0065]發(fā)動(dòng)機(jī)控制單