本發(fā)明涉及一種驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射裝置的驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

近年來，由于二氧化碳的排放控制的強(qiáng)化和出于對化石燃料枯竭的擔(dān)憂，一直在尋求降低內(nèi)燃機(jī)的油耗(燃料消耗率)。因此，一直努力通過降低內(nèi)燃機(jī)的各種損耗來謀求油耗的降低。通常而言，當(dāng)降低損耗時，可減小內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)所需的輸出，因此可減小內(nèi)燃機(jī)的最低輸出。在這種內(nèi)燃機(jī)中，需要控制到對應(yīng)于最低輸出的較少燃料量而加以供給。

此外，近年來，減少排氣量而小型化、并通過增壓器來獲得輸出的小型化發(fā)動機(jī)受到關(guān)注。在小型化發(fā)動機(jī)中，通過減少排氣量，可降低泵送損耗和摩擦，因此可降低油耗。另一方面，通過使用增壓器來獲得足夠的輸出，并且通過因進(jìn)行缸內(nèi)直噴所帶來的進(jìn)氣冷卻效果來抑制伴隨增壓而來的壓縮比的降低，從而可降低油耗。尤其是在用于該小型化發(fā)動機(jī)的燃料噴射裝置中，必須能夠跨及從與低排氣量化下的最低輸出相對應(yīng)的最小噴射量起到與通過增壓而獲得的最高輸出相對應(yīng)的最大噴射量為止的大范圍而噴射燃料，從而要求擴(kuò)大噴射量的控制范圍。

此外，隨著排放控制的強(qiáng)化，發(fā)動機(jī)要求抑制模式行駛時的未燃燒顆粒(PM：Particulate Matter)的總量及其個數(shù)即未燃燒顆粒數(shù)(PN：Particulate Number)，從而要求可控制微少量的噴射量的燃料噴射裝置。作為用以抑制未燃燒顆粒產(chǎn)生的方法，將1燃燒沖程中的噴霧分割為多次來進(jìn)行噴射(以下，稱為分段噴射)較為有效。通過進(jìn)行分段噴射，可抑制燃料在活塞及汽缸壁面上的附著，因此噴射出的燃料容易氣化，從而可抑制未燃燒顆粒的總量及其個數(shù)即未燃燒顆粒數(shù)。在進(jìn)行分段噴射的發(fā)動機(jī)中，必須將以往1次所噴射的燃料分割為多次來進(jìn)行噴射，因此燃料噴射裝置必須能夠控制比以往微少的噴射量。

通常，燃料噴射裝置的噴射量是由輸出自發(fā)動機(jī)控制單元(ECU)的噴射脈沖的脈寬控制。當(dāng)加長噴射脈沖寬度時，噴射量增大，當(dāng)縮短噴射脈沖寬度時，噴射量減小，該關(guān)系大致為線性。然而，若縮短噴射脈沖寬度，則成為可動元件與固定磁心不會碰撞的、即閥芯不會達(dá)到最大開度的中間開度的區(qū)域。在該中間開度的區(qū)域內(nèi)，即便對各汽缸的燃料噴射裝置供給相同噴射脈沖，因燃料噴射裝置的尺寸公差或經(jīng)年劣化等的影響而產(chǎn)生的個體差異也會導(dǎo)致燃料噴射裝置的閥芯的位移量存在較大差異，從而產(chǎn)生噴射量的個體偏差。此外，即便在閥芯的位移量相同的情況下，也會因噴射燃料的噴孔的噴孔直徑等的尺寸公差的影響而產(chǎn)生噴射量的個體偏差。由于中間開度的區(qū)域內(nèi)要求噴射量較小，因此噴射量的個體偏差對混合氣體的均質(zhì)度產(chǎn)生的影響更為明顯，就燃燒的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)而言，難以使用中間開度的區(qū)域。

此外，要大幅降低最小噴射量，便要求抑制噴射脈沖較小、閥芯不會達(dá)到最大開度的中間開度的區(qū)域內(nèi)的噴射量偏差而準(zhǔn)確地控制噴射量。

要降低中間開度下的噴射量偏差，需要如下技術(shù)：可針對每一汽缸的燃料噴射裝置檢測從停止噴射脈沖起到可動元件到達(dá)至閉閥位置為止的時間的個體差異等因燃料噴射裝置的尺寸公差而產(chǎn)生的噴射量的偏差，從而針對每一個體而修正噴射量。作為檢測噴射量偏差的主要因素即燃料噴射裝置的閥芯的動作時間的方法，有專利文獻(xiàn)1中所揭示的方法。在專利文獻(xiàn)1中揭示有如下方法：通過對線圈的電壓所產(chǎn)生的感應(yīng)起電電壓與參考電壓曲線進(jìn)行比較來檢測閥芯的閉閥完成時刻，并根據(jù)該檢測信息來決定噴射閥的閉閥時間。

此外，存在因燃料噴射裝置的噴孔直徑的尺寸公差或經(jīng)年劣化等的影響而導(dǎo)致沉積物附著在噴射燃料的噴孔而引起噴射量發(fā)生變化的情況。作為沉積物的生成因素，存在因燃燒而產(chǎn)生的煙灰(Soot)進(jìn)入至噴孔內(nèi)的情況和燃料堆積在噴孔周邊而成為沉積物的情況。在該情況下，即便在各汽缸的燃料噴射裝置的閥芯的時間序列分布即閉閥完成時刻相同時，也會產(chǎn)生噴射量偏差。例如，揭示有如下方法：像專利文獻(xiàn)2記載的那樣使用相對于共軌而配置在接近噴射孔這一側(cè)的壓力傳感器，利用ECU檢測壓力傳感器的時間序列分布，由此檢測伴隨燃料噴射而產(chǎn)生的變動波形，根據(jù)該檢測波形來推定噴射量。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：WO2011/151128

專利文獻(xiàn)2：日本專利特開2011-7203號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

燃料噴射裝置是通過對螺線管(線圈)供給及停止驅(qū)動電流來使閥芯進(jìn)行開/閉動作，但從開始供給驅(qū)動電流起到閥芯達(dá)到最大開度為止存在時延，若是以閥芯在達(dá)到最大開度之后進(jìn)行閉閥動作的條件控制噴射量，則可控制的最小噴射量會產(chǎn)生制約。因而，要控制微少的噴射量，就必須能夠準(zhǔn)確地控制閥芯不會達(dá)到最大開度的中間開度的條件下的噴射量。然而，在中間開度的狀態(tài)下，閥芯的運(yùn)動是不受物理性止動件限制的不可靠的動作，因此，以將用以驅(qū)動燃料噴射裝置的噴射脈沖設(shè)為ON的時刻為起點(diǎn)而從閥芯閉閥的時刻的時間減去閥芯開始開閥的時刻的時間所得的閥芯處于開閥中的噴射期間在每一汽缸的燃料噴射裝置中具有偏差。

此外，從燃料噴射裝置噴射的流量是由噴孔的總截面積和閥芯處于開閥中的噴射期間的閥芯位移量的積分面積決定。因此，要降低各汽缸的燃料噴射裝置的噴射量偏差，就必須使閥芯正在位移的噴射期間在每一汽缸的燃料噴射裝置中一致，進(jìn)而修正伴隨噴孔的總截面積的個體偏差或耐久劣化而來的噴射量偏差。

作為對伴隨噴孔直徑的個體差異而來的噴射量偏差進(jìn)行修正的方法，揭示有如下方法：在專利文獻(xiàn)2所記載的燃料噴射狀態(tài)檢測裝置中，在各汽缸的燃料噴射裝置上安裝用以檢測燃料壓力的壓力傳感器，檢測伴隨燃料噴射而來的壓降，使用該檢測值的時間序列數(shù)據(jù)來推定噴射量。然而，要僅靠壓力傳感器來推定噴射量偏差，就必須使用響應(yīng)性較高的壓力傳感器，并將來自壓力傳感器的輸出值以高時間分辨率導(dǎo)入至驅(qū)動裝置。因此，壓力傳感器的成本上升和驅(qū)動裝置的計(jì)算負(fù)荷的抑制便成為課題。

本發(fā)明的目的在于一方面抑制驅(qū)動裝置的計(jì)算負(fù)荷和壓力傳感器所需的性能、另一方面檢測各汽缸的燃料噴射裝置的噴射量偏差并加以修正。

解決問題的技術(shù)手段

為了解決上述問題，本發(fā)明為一種燃料噴射裝置的驅(qū)動裝置，其以如下方式進(jìn)行控制：對進(jìn)行燃料流路的開閉的多個燃料噴射裝置各自的螺線管以設(shè)定好的通電時間流動電流而達(dá)到通電電流，由此驅(qū)動可動閥而噴射規(guī)定量的燃料，該燃料噴射裝置的驅(qū)動裝置的特征在于，根據(jù)來自壓力傳感器的壓力檢測值，對所述設(shè)定好的通電時間或通電電流進(jìn)行修正，所述壓力傳感器被安裝于所述多個燃料噴射裝置的上游側(cè)的燃料管路上或者所述多個燃料噴射裝置中的某一方上。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，可提供一種一方面可抑制驅(qū)動裝置的負(fù)荷另一方面可推定各汽缸的燃料噴射裝置的噴射量偏差，從而可降低可控制的最小噴射量的驅(qū)動裝置。

上述以外的本發(fā)明的構(gòu)成、作用、效果將于以下實(shí)施例中進(jìn)行詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1為將實(shí)施例1至4中所記載的燃料噴射裝置、壓力傳感器、驅(qū)動裝置和ECU(發(fā)動機(jī)控制單元)搭載在缸內(nèi)直噴式發(fā)動機(jī)上的情況下的概略圖。

圖2為表示本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例中的燃料噴射裝置的縱向剖視圖和與該燃料噴射裝置連接的驅(qū)動電路及發(fā)動機(jī)控制單元(ECU)的構(gòu)成的圖。

圖3為表示本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例中的燃料噴射裝置的驅(qū)動部結(jié)構(gòu)的剖面放大圖的圖。

圖4為表示驅(qū)動燃料噴射裝置的普通噴射脈沖、供給至燃料噴射裝置的驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流的計(jì)時、閥芯位移量與時間的關(guān)系的圖。

圖5為表示圖4中的從ECU輸出的噴射脈沖寬度Ti與燃料噴射量的關(guān)系的圖。

圖6為表示噴射量特性存在個體偏差的普通燃料噴射裝置的噴射脈沖寬度Ti與燃料噴射量的關(guān)系的圖。

圖7為表示圖6中的各點(diǎn)601、602、603、631、632處的閥行為的圖。

圖8為表示本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例中的燃料噴射裝置的驅(qū)動裝置及ECU(發(fā)動機(jī)控制單元)的詳情的圖。

圖9為表示實(shí)施例1中的在中間開度且給予相同噴射脈沖寬度的條件下，閥芯的軌跡不同的3個燃料噴射裝置的個體的閥芯的位移量、由壓力傳感器檢測到的壓力與時間的關(guān)系的圖。

圖10為表示本發(fā)明的實(shí)施例1及2中的噴射量偏差修正部所具備的噴射量的修正方法的流程圖的圖。

圖11為表示本發(fā)明的第2實(shí)施例中的使閥芯的開閥開始時刻在各燃料噴射裝置的每一個體中一致的情況下的噴射脈沖、閥芯位移量、壓力與時間的關(guān)系的圖。

圖12為表示本發(fā)明的第2、第3實(shí)施例中的因尺寸公差的變動的影響而導(dǎo)致閥芯行為發(fā)生變動的3個燃料噴射裝置的螺線管的端子間電壓、驅(qū)動電流、電流1階微分值、電流2階微分值、閥芯214的位移量與時間的關(guān)系的圖。

圖13為表示本發(fā)明的第2、第3實(shí)施例中的因尺寸公差的變動的影響而導(dǎo)致閥芯行為發(fā)生變動的3個燃料噴射裝置的驅(qū)動電流、閥芯位移量、端子間電壓、端子間電壓的2階微分值與時間的關(guān)系的圖。

圖14為表示本發(fā)明的第2、第3實(shí)施例中的閉閥完成時刻的檢測原理即噴射脈沖停止后的可動元件與固定磁心之間的位移、通過可動元件的磁通、電壓的對應(yīng)關(guān)系的表。

圖15為表示本發(fā)明的第2實(shí)施例中的使用噴射脈沖Ti來使各個體的開閥開始時刻一致的情況下的噴射脈沖、閥芯位移量、壓力與時間的關(guān)系的圖。

圖16為表示本發(fā)明的第3實(shí)施例中的使閥芯的噴射期間在燃料噴射裝置的各個體中一致的情況下的噴射脈沖、驅(qū)動電流、閥芯位移量、由壓力傳感器檢測到的壓力與時間的關(guān)系的圖。

圖17為表示本發(fā)明的第3實(shí)施例中的燃料噴射裝置的各個體的噴射期間與噴射量的關(guān)系的圖。

具體實(shí)施方式

下面，使用附圖，對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。

實(shí)施例1

首先，使用圖1～圖7，對由本發(fā)明的燃料噴射裝置、壓力傳感器和驅(qū)動裝置構(gòu)成的燃料噴射系統(tǒng)進(jìn)行說明。

首先，使用圖1，對燃料噴射系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行說明。燃料噴射裝置101A至101D以將來自其噴射孔的燃料噴霧直接噴射至燃燒室107的方式設(shè)置在各汽缸上。燃料經(jīng)燃料泵106升壓而送出至燃料管路105，從而配送至燃料噴射裝置101A至101D。燃料壓力根據(jù)由燃料泵106排出的燃料的流量和由發(fā)動機(jī)的各汽缸所配備的燃料噴射裝置噴射至各燃燒室內(nèi)的燃料的噴射量的平衡而變動，根據(jù)壓力傳感器102的信息、以規(guī)定壓力為目標(biāo)值對來自燃料泵106的排出量進(jìn)行控制。

燃料噴射裝置101A至101D的燃料的噴射由從發(fā)動機(jī)控制單元(ECU)104送出的噴射脈沖寬度控制，該噴射脈沖被輸入至燃料噴射裝置的驅(qū)動電路103，驅(qū)動電路103根據(jù)來自ECU 104的指令來決定驅(qū)動電流波形，并以基于所述噴射脈沖的時間對燃料噴射裝置101A至101D供給所述驅(qū)動電流波形。再者，驅(qū)動電路103有時也作為與ECU 104一體的零件或基板而加以安裝。將驅(qū)動電路104與ECU 104成為一體的裝置稱為驅(qū)動裝置150。

接著，對燃料噴射裝置及其驅(qū)動裝置的構(gòu)成和基本動作進(jìn)行說明。圖2為表示燃料噴射裝置的縱向剖視圖和用以驅(qū)動該燃料噴射裝置的驅(qū)動電路103、ECU 104的構(gòu)成的一例的圖。再者，在圖2中，對與圖1相同的零件使用相同符號。在ECU 104中，從各種傳感器導(dǎo)入表示發(fā)動機(jī)的狀態(tài)的信號，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件來進(jìn)行用以控制噴射自燃料噴射裝置的噴射量的噴射脈沖的寬度和噴射時間的運(yùn)算。此外，在ECU 104中配備有用以導(dǎo)入來自各種傳感器的信號的A/D轉(zhuǎn)換器和I/O端口。從ECU 104輸出的噴射脈沖通過信號線110而被輸入至燃料噴射裝置的驅(qū)動電路103。驅(qū)動電路103控制施加至螺線管205的電壓而供給電流。ECU 104通過通信線111與驅(qū)動電路103進(jìn)行通信，可根據(jù)供給至燃料噴射裝置的燃料的壓力或運(yùn)轉(zhuǎn)條件來切換由驅(qū)動電路103生成的驅(qū)動電流、變更電流及時間的設(shè)定值。

接著，使用圖2的燃料噴射裝置的縱向剖面和圖3的將可動元件202及閥芯214附近放大而成的剖視圖，對燃料噴射裝置的構(gòu)成和動作進(jìn)行說明。再者，在圖3中，對與圖2相同的零件使用相同符號。圖2及圖3所示的燃料噴射裝置為平時關(guān)閉型電磁閥(電磁式燃料噴射裝置)，在未對螺線管205通電的狀態(tài)下，通過第1彈簧即彈簧210朝閉閥方向?qū)﹂y芯214施力，使得閥芯214緊貼閥座218而成為閉閥狀態(tài)。在閉閥狀態(tài)下，朝開閥方向施加的第2彈簧即復(fù)位彈簧212所產(chǎn)生的力作用于可動元件202。此時，由于作用于閥芯214的彈簧210所產(chǎn)生的力大于復(fù)位彈簧212所產(chǎn)生的力，因此可動元件202的端面302與閥芯214接觸，可動元件202靜止。此外，閥芯214與可動元件202構(gòu)成為能夠相對位移，內(nèi)包在噴嘴支座201中。此外，噴嘴支座201具有成為復(fù)位彈簧212的彈簧座的端面303。彈簧210所產(chǎn)生的力通過固定在固定磁心207的內(nèi)徑的彈簧壓塊224的推壓量而在組裝時加以調(diào)整。

此外，燃料噴射裝置通過固定磁心207、可動元件202、噴嘴支座201及外殼203構(gòu)成磁路，且在可動元件202與固定磁心207之間具有空隙。在噴嘴支座201的對應(yīng)于可動元件202與固定磁心207之間的空隙的部分形成有磁頸縮部211。螺線管205以纏繞在線圈架204上的狀態(tài)安裝在噴嘴支座201的外周側(cè)。在閥芯214的閥座218側(cè)的頂端部附近，以固定在噴嘴支座201上的方式設(shè)置有桿導(dǎo)承215。閥芯214通過閥芯214的彈簧座207和桿導(dǎo)承215這2個滑動部位使得閥軸方向的運(yùn)動得到引導(dǎo)。在噴嘴支座201的頂端部固定有形成有閥座218和燃料噴射孔219的孔帽216，將設(shè)置在可動元件202與閥芯214之間的內(nèi)部空間(燃料通道)密封而與外部隔絕。

被供給至燃料噴射裝置的燃料供給自設(shè)置在燃料噴射裝置的上游的軌道管路105，通過第一燃料通道孔231而流至閥芯214的頂端，通過閥芯214的形成于閥座218側(cè)的端部的座部和閥座218將燃料密封。閉閥時，因燃料壓力而產(chǎn)生閥芯214的上部與下部的差壓，閥芯114在燃料壓力與閥座位置處的座內(nèi)徑的受壓面積相乘而求出的差壓力以及彈簧210的負(fù)荷下朝閉閥方向被推壓。當(dāng)從閉閥狀態(tài)起對螺線管205供給電流時，在磁路中產(chǎn)生磁場，磁通通過固定磁心207與可動元件202之間，磁吸引力作用于可動元件202。在作用于可動元件202的磁吸引力超過差壓力和離合桿簧210所產(chǎn)生的負(fù)荷的時刻，可動元件202朝固定磁心207的方向開始位移。

在閥芯214開始開閥動作之后，可動元件202移動至固定磁心207的位置而與固定磁心207碰撞。在該可動元件202與固定磁心207碰撞之后，可動元件202受到來自固定磁心207的反力而進(jìn)行反彈動作，但可動元件202在作用于可動元件202的磁吸引力下朝固定磁心207被吸引，不久便停止。此時，由于在可動元件202上因復(fù)位彈簧212而朝固定磁心207的方向作用有力，因此可縮短到反彈結(jié)束為止的時間。反彈動作較小使得可動元件202與固定磁心207之間的間隙變大的時間縮短，即便對于更小的噴射脈沖寬度也能進(jìn)行穩(wěn)定的動作。

如此結(jié)束了開閥動作的可動元件202及閥芯202在開閥狀態(tài)下靜止。在開閥狀態(tài)下，在閥芯202與閥座218之間產(chǎn)生有間隙，使得燃料從噴孔219噴射出去。燃料通過固定磁心207上所設(shè)置的中心孔和可動元件202上所設(shè)置的下部燃料通道孔305而朝下游方向流動。

當(dāng)對螺線管205的通電被切斷時，磁路中所產(chǎn)生的磁通消失，使得磁吸引力也消失。作用于可動元件202的磁吸引力消失使得可動元件202及閥芯214在彈簧210的負(fù)荷和差壓力下被推回至與閥座218接觸的閉閥位置。

此外，在閥芯214從開閥狀態(tài)起進(jìn)行閉閥時，在閥芯214與閥座218接觸之后，可動元件202離開閥芯214而朝閉閥方向移動，運(yùn)動一定時間之后，被復(fù)位彈簧212送回至閉閥狀態(tài)的初始位置。通過在閥芯214開閥完成的瞬間可動元件202離開閥芯214，可將閥芯214與閥座218碰撞的瞬間的可動構(gòu)件的質(zhì)量減少可動元件202的質(zhì)量程度，因此可減小與閥座218碰撞時的碰撞能量，從而可抑制因閥芯214與閥座218碰撞而產(chǎn)生的閥芯214的回彈。

在本實(shí)施例的燃料噴射裝置中，通過在開閥時可動元件202與固定磁心207碰撞的瞬間和閉閥時閥芯214與閥座218碰撞的瞬間這一較短時間內(nèi)閥芯214與可動元件202產(chǎn)生相對位移，起到抑制可動元件202相對于固定磁心207的回彈和閥芯214相對于閥座218的回彈的效果。

接著，對本發(fā)明中的輸出自ECU 104的噴射脈沖、燃料噴射裝置的螺線管205的端子兩端的驅(qū)動電壓、驅(qū)動電流(勵磁電流)和燃料噴射裝置的閥芯214的位移量(閥芯行為)的關(guān)系(圖4)、以及噴射脈沖與燃料噴射量的關(guān)系(圖5)進(jìn)行說明。

當(dāng)對驅(qū)動電路103輸入噴射脈沖時，驅(qū)動電路103從已升壓至比電池電壓高的電壓的高電壓源對螺線管205施加高電壓401，開始對螺線管205供給電流。當(dāng)電流值達(dá)到預(yù)先由ECU 104規(guī)定的峰值電流值I_peak時，停止高電壓401的施加。其后，將所施加的電壓值設(shè)為0V以下，像電流402那樣降低電流值。當(dāng)電流值小于規(guī)定電流值404時，驅(qū)動電路103通過開關(guān)來進(jìn)行電池電壓VB的施加，以保持規(guī)定電流403的方式進(jìn)行控制。

燃料噴射裝置通過這種供給電流的分布來加以驅(qū)動。在從高電壓401的施加起到達(dá)到峰值電流值I_peak為止期間，可動元件202及閥芯214在時刻t₄₁開始位移，其后，可動元件202及閥芯214達(dá)到最大開度。在可動元件202達(dá)到最大開度的時刻，可動元件202與固定磁心207碰撞，可動元件202在與個體磁心207之間進(jìn)行回彈動作。由于閥芯214是構(gòu)成為可相對于可動元件202進(jìn)行相對位移，因此閥芯214離開可動元件202，閥芯214的位移超過最大開度而過沖。其后，由保持電流403生成的磁吸引力和復(fù)位彈簧212的開閥方向的力使得可動元件202靜止在規(guī)定的最大開度的位置，此外，閥芯214落座于可動元件202上而在最大開度的位置靜止，成為開閥狀態(tài)。

在具有閥芯214與可動元件202為一體的可動閥的燃料噴射裝置的情況下，閥芯214的位移量不會大于最大開度，達(dá)到最大開度后的可動元件202與閥芯214的位移量相等。

接著，使用圖5，對噴射脈沖寬度Ti與燃料噴射量的關(guān)系進(jìn)行說明。在噴射脈沖寬度Ti未達(dá)到一定時間的條件下，作用于可動元件202的磁吸引力與復(fù)位彈簧212的合力即開閥方向的力未超過作用于閥芯214的離合桿簧210與燃料壓力所產(chǎn)生的力的合力即閉閥方向的力，因此閥芯214不開閥，不噴射燃料。在噴射脈沖寬度Ti較短的例如501這樣的條件下，閥芯214雖然離開閥座218而開始位移，但在達(dá)到最大開度之前便會開始閉閥，因此相對于外推自直線區(qū)域520的單點(diǎn)劃線530而言噴射量變少。

此外，在點(diǎn)502的噴射脈沖寬度下，在即將達(dá)到最大開度之前開始閉閥，閥芯214的時間分布的軌跡為拋物運(yùn)動。在該條件下，閥芯214所具有的開閥方向的動能較大，此外，作用于可動元件202的磁吸引力較大，因此閉閥所需的時間的比例變大，相對于單點(diǎn)劃線530而言噴射量變多。在點(diǎn)503的噴射脈沖寬度下，在達(dá)到最大開度后的可動元件202的回彈量達(dá)到最大的時刻開始閉閥。

此時，由于可動元件202與固定磁心207相碰撞時的回彈力作用于可動元件202，因此從將噴射脈沖設(shè)為OFF起到閥芯21閉閥為止的閉閥延遲時間變小，噴射量相對于單點(diǎn)劃線530而言變少。在點(diǎn)504的噴射脈沖寬度下，在可動元件202及閥芯214的回彈剛結(jié)束之后的時刻t₄₄開始閉閥。在噴射脈沖寬度Ti大于點(diǎn)504的條件下，隨著噴射脈沖寬度Ti的增加，閉閥延遲時間大致線性地增加，因此燃料的噴射量線性地增加。在從開始燃料的噴射起到點(diǎn)504所示的脈寬Ti為止的區(qū)域內(nèi)，由于閥芯214未達(dá)到最大開度、或者即便閥芯214達(dá)到了最大開度但閥芯214的回彈不穩(wěn)定，因此噴射量容易變動。

要大幅減小可控制的最小噴射量，就必須抑制小于點(diǎn)502處的噴射脈沖寬度Ti的、閥芯214未達(dá)到最大開度的中間開度下的噴射量偏差。在如圖4中所說明的普通驅(qū)動電流波形中，因可動元件202與固定磁心207的碰撞而產(chǎn)生的閥芯214的回彈變大，在閥芯214的回彈途中便開始閉閥，由此導(dǎo)致在點(diǎn)504之前的較短的噴射脈沖寬度Ti的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生非線性，該非線性是最小噴射量劣化的原因。因而，要改善閥芯214達(dá)到最大開度的條件下的噴射量特性的非線性，就必須降低達(dá)到最大開度后所產(chǎn)生的閥芯214的回彈。此外，由于閥芯214的行為會隨著尺寸公差而變動，因此每一燃料噴射裝置中可動元件202與固定磁心207相接觸的時刻都不一樣，導(dǎo)致可動元件202與固定磁心207的碰撞速度產(chǎn)生偏差，因此閥芯114的回彈在燃料噴射裝置的每一個體中產(chǎn)生偏差，導(dǎo)致噴射量的個體偏差變大。

接著，使用圖6、7，對各噴射脈沖寬度Ti下的噴射量的個體偏差與閥芯214的位移量的關(guān)系進(jìn)行說明。圖6為表示噴射脈沖寬度Ti與因燃料噴射裝置的零件公差而產(chǎn)生的噴射量的個體偏差的關(guān)系的圖。圖7為表示圖6的噴射脈沖寬度為t₆₁的條件下的噴射脈沖寬度、各燃料噴射裝置的閥芯214的位移量與時間的關(guān)系的圖。

噴射量的個體偏差是因如下環(huán)境條件的變動而產(chǎn)生：燃料噴射裝置的尺寸公差的影響或經(jīng)年劣化，供給至燃料噴射裝置的燃料壓力，因驅(qū)動裝置的電池電壓源、升壓電壓源的電壓值的個體偏差而產(chǎn)生的供給至螺線管205的電流值的變動，伴隨溫度變化而來的螺線管205的電阻值的變化等。從燃料噴射裝置的噴孔219噴射的燃料的噴射量由如下3個因素決定：由噴孔219的直徑?jīng)Q定的多個噴孔的總截面積、閥芯214的座部到噴孔入口的壓力損耗、由閥芯214的位移量決定的燃料座部的閥芯214與閥座218之間的燃料流路的截面積。在圖6的圖中，記載對燃料噴射裝置供給一定燃料壓力的情況下的噴射脈沖寬度較小的區(qū)域內(nèi)相對于噴射量為設(shè)計(jì)的中央值的個體Qc而言噴射量較大的個體Qu和噴射量較小的個體Ql的噴射量特性。

對在噴射脈沖寬度為t₆₁的條件下噴射量達(dá)到設(shè)計(jì)中央值的個體Qc的各噴射脈沖寬度Ti下的噴射量與閥芯214的位移量的關(guān)系進(jìn)行說明。在噴射脈沖寬度Ti較小的點(diǎn)601的條件下，在閥芯214達(dá)到最大開度之前將噴射脈沖寬度Ti設(shè)為OFF而使得閥芯214開始閉閥，閥芯214的軌跡像實(shí)線705所示那樣為拋物運(yùn)動。接著，在相較于外推自噴射脈沖寬度Ti與噴射量的關(guān)系為大致線性的直線區(qū)域的單點(diǎn)劃線630而言噴射量較大的點(diǎn)602，相較于點(diǎn)601的條件而言閥芯214的位移量變大，閥芯214在即將達(dá)到最大開度之前開始閉閥，與點(diǎn)601一樣，軌跡為拋物運(yùn)動。

再者，在點(diǎn)602，與點(diǎn)601相比，對螺線管205的通電時間較長，因此，如單點(diǎn)劃線703所示，從將噴射脈沖設(shè)為OFF起到閥芯214閉閥為止的閉閥延遲時間增加，結(jié)果，噴射量也增加。接著，在噴射量比單點(diǎn)劃線630小的點(diǎn)603，在可動元件202與固定磁心207碰撞之后，在可動元件的回彈達(dá)到最大的時刻閥芯214開始閉閥，因此閥芯214的位移量為雙點(diǎn)劃線703所示那樣的軌跡，閉閥延遲時間比單點(diǎn)劃線702的條件小。結(jié)果，點(diǎn)603的噴射量比點(diǎn)602小。

此外，圖中t₆₁的噴射脈沖寬度Ti下的各Q_u、Q_C、Q_l的點(diǎn)632、601、631下的閥芯214的時間分布示于706、705、704。在將時刻t61的噴射脈沖寬度701輸入至驅(qū)動電路的情況下，因燃料噴射裝置的個體差異的影響而使得在將噴射脈沖設(shè)為ON之后閥芯214開始開閥的開閥開始時刻像t₇₁、t₇₂、t₇₃那樣變動。在對各汽缸的燃料噴射裝置給予同一噴射脈沖寬度的情況下，開閥開始時刻較早的個體704中，將噴射脈沖寬度設(shè)為OFF的時刻t₇₄下的閥芯214的位移量達(dá)到最大。

在將噴射脈沖寬度設(shè)為OFF之后，可動元件202所具有的動能和伴隨渦電流的影響所產(chǎn)生的殘留磁通而產(chǎn)生的磁吸引力使得閥芯214繼續(xù)位移，在可動元件202的動能和磁吸引力所產(chǎn)生的開閥方向的力低于閉閥方向的力的時刻t₇₇，閥芯214開始閉閥。因此，開閥開始時刻較遲的個體中，閥芯124的升程變大，使得閉閥延遲時間增加。

因而，在閥芯214不會達(dá)到最大開度的中間開度下，噴射量深受閥芯214的開閥開始時刻和閥芯214的閉閥完成時刻的影響。只要能夠利用驅(qū)動裝置來檢測或推定各汽缸的燃料噴射裝置的開閥開始時刻和閉閥完成時刻的個體偏差，便可實(shí)現(xiàn)中間開度下的位移的控制而降低噴射量的個體偏差，從而在中間開度的區(qū)域內(nèi)也可穩(wěn)定地控制噴射量。

接著，使用圖8，對本發(fā)明的第一實(shí)施例中的燃料噴射裝置的驅(qū)動裝置的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖8為表示燃料噴射裝置的驅(qū)動電路103及ECU 104的詳情的圖。

CPU 801例如內(nèi)置于ECU 104中，從燃料噴射裝置的上游的燃料管路上所安裝的壓力傳感器、測定去往發(fā)動機(jī)汽缸的流入空氣量的A/F傳感器、用以檢測從發(fā)動機(jī)汽缸排出的廢氣的氧濃度的氧傳感器、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器等導(dǎo)入表示發(fā)動機(jī)的狀態(tài)的信號，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件來進(jìn)行用以控制噴射自燃料噴射裝置的噴射量的噴射脈沖的寬度和噴射時間的運(yùn)算。

此外，CPU 801根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件來進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膰娚涿}沖寬度Ti的脈寬(即噴射量)和噴射時間的運(yùn)算，通過通信線804對燃料噴射裝置的驅(qū)動IC 802輸出噴射脈沖寬度Ti。其后，通過驅(qū)動IC 802來切換開關(guān)元件805、806、807的通電、不通電，對燃料噴射裝置840供給驅(qū)動電流。

開關(guān)元件805連接在比輸入至驅(qū)動電路的電壓源VB高的高電壓源與燃料噴射裝置840的高電壓側(cè)的端子之間。開關(guān)元件805、806、807例如由FET或晶體管等構(gòu)成，可切換對燃料噴射裝置840的通電/不通電。高電壓源的電壓值即升壓電壓VH例如為60V，是通過利用升壓電路對電池電壓進(jìn)行升壓而生成。升壓電路814例如由DC/DC轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成。此外，在螺線管205的電源側(cè)端子890與開關(guān)元件805之間以電流從第二電壓源朝螺線管205、設(shè)置電位815的方向流動的方式設(shè)置有二極管835，此外，在螺線管205的電源側(cè)端子890與開關(guān)元件807之間也以電流從電池電壓源朝螺線管105、設(shè)置電位815的方向流動的方式設(shè)置有二極管811，從而成為如下構(gòu)成：在對開關(guān)元件808通電期間，電流無法從接地電位815向螺線管205、電池電壓源及第二電壓源流動。此外，為了存儲噴射脈沖寬度的運(yùn)算等發(fā)動機(jī)的控制所需的數(shù)值數(shù)據(jù)，在ECU 104中搭載有寄存器及存儲器。寄存器及存儲器內(nèi)包在驅(qū)動裝置150或者驅(qū)動裝置150內(nèi)的CPU 801中。

此外，開關(guān)元件807連接在低電壓源VB與燃料噴射裝置的高壓端子之間。低電壓源VB例如為電池電壓，其電壓值為12至14V左右。開關(guān)元件806連接在燃料噴射裝置840的低電壓側(cè)的端子與接地電位815之間。驅(qū)動IC 802通過電流檢測用電阻808、812、813來檢測流至燃料噴射裝置840的電流值，并根據(jù)檢測到的電流值來切換開關(guān)元件805、806、807的通電/不通電，從而生成所期望的驅(qū)動電流。設(shè)置二極管809和810是為了對燃料噴射裝置的螺線管205施加逆電壓而急速降低供給至螺線管205的電流。CPU 801通過通信線803與驅(qū)動IC 802進(jìn)行通信，可根據(jù)供給至燃料噴射裝置840的燃料的壓力或運(yùn)轉(zhuǎn)條件來切換由驅(qū)動IC 802生成的驅(qū)動電流。此外，電阻808、812、813的兩端與IC 802的A/D轉(zhuǎn)換端口連接，構(gòu)成為可利用IC 802來檢測施加至電阻808、812、813的兩端的電壓。此外，宜在燃料噴射裝置840的Hi side側(cè)(電壓側(cè))、接地電位(GND)側(cè)分別設(shè)置用以保護(hù)輸入電壓及輸出電壓的信號免受浪涌電壓或噪聲的影響的電容器850、851，并在燃料噴射裝置840的下游以與電容器850并聯(lián)的方式設(shè)置電阻器852及電阻器853。

此外，宜以能夠利用CPU 801或IC 802檢測端子881與接地電位815之間的電位差VL1的方式設(shè)置端子y80。通過將電阻器852的電阻值設(shè)定得大于電阻器853，可對燃料噴射裝置840的設(shè)地電位(GND)側(cè)端子與接地電位之間的電位差VL進(jìn)行分壓。結(jié)果，可減小所檢測的電壓VL1的電壓值，從而可降低CPU 801的A/D轉(zhuǎn)換端口的耐電壓、抑制ECU的成本。此外，宜利用CPU 801或IC 802檢測電阻808的燃料噴射裝置840側(cè)的端子880與接地電位815之間的電位差VL2。通過檢測電位差VL2，可檢測流至螺線管205的電流。

接著，使用圖9、10，對實(shí)施例1中的噴射量偏差的推定方法和噴射量偏差修正方法進(jìn)行說明。

圖9為表示在以中間開度驅(qū)動閥芯214并給予相同噴射脈沖寬度的條件下，閥芯214的軌跡不同的3個燃料噴射裝置的個體901、902、903的閥芯214的位移量、由壓力傳感器檢測到的壓力與時間的關(guān)系的圖。此外，在圖中記載閥芯214的軌跡與個體903相同但噴射量大于個體903的個體904的壓力。此外，將由壓力傳感器檢測到的噴射前的壓力設(shè)為P_ta，將P_ta與在時刻t₉₈檢測到的各個體的壓力的差分在各個體901、902、903中稱為壓降ΔP₉₁、ΔP₉₂、ΔP₉₃。

再者，圖9所示的噴射脈沖為開閥信號。作為開閥信號的噴射脈沖由ECU 104生成。通過調(diào)整噴射脈沖變?yōu)镺N的時間或時刻，可控制閥芯214的開閥開始時刻。此外，用以檢測供給至燃料噴射裝置的燃料壓力的壓力傳感器102安裝在軌道管路105或燃料噴射裝置840上。圖9中的壓力信號獲取單元為ECU 104的功能的一部分。此外，壓力信號獲取單元具備根據(jù)開閥信號而利用CPU 801或IC 802來獲取規(guī)定時刻下的輸出自壓力傳感器102的壓力信息的功能。

使用個體902，對閥芯214的位移量與壓力的關(guān)系進(jìn)行說明。在噴射脈沖為OFF而閥芯214處于閉閥中的狀態(tài)下，由壓力傳感器檢測到的壓力的值保持在由ECU設(shè)定的目標(biāo)燃料壓力P_ta。當(dāng)噴射脈沖變?yōu)镺N時，磁吸引力作用于可動元件202，在磁吸引力等開閥方向的力超過作用于閉閥方向的力的時刻t₉₂，閥芯214開始開閥。在閥芯214開始開閥后，隨著燃料噴射而在燃料噴射裝置的內(nèi)部和軌道管路105內(nèi)部產(chǎn)生壓降，當(dāng)超過時刻t₉₃時，壓力減少。其后，在超過閥芯214的位移量達(dá)到最大的時刻t₉₇之后，壓力轉(zhuǎn)為增加。由壓力傳感器檢測到的壓力的時間序列分布相當(dāng)于噴射自燃料噴射裝置的每單位時間的流量，每單位時間的流量的時間積分值相當(dāng)于該個體的噴射量。

關(guān)于從將作為開閥信號的噴射脈沖設(shè)為ON起經(jīng)過一定時間之后的時刻t98下的燃料壓力，在閥芯214的位移量較小的個體903中，壓降ΔP₉₃較小，在閥芯214的位移量較大的個體901中，壓降ΔP₉₁較大。其原因在于噴射量取決于閥芯214的位移量，噴射量越大，壓降便越大。此外，比較個體903與個體904，由于閥芯214的位移的軌跡相同，因此壓力減少的時刻t₉₃一致，但個體904的時刻t₉₈下的壓降較大。時刻t₉₈下所檢測的壓力會檢測到閥芯214的位移的個體差異所引起的流量偏差和噴孔直徑等噴嘴尺寸公差的個體差異所引起的流量偏差這2個因素。

也就是說，在壓力信號獲取單元中，通過根據(jù)開閥信號的信息來檢測規(guī)定時刻下的壓力，可檢測相當(dāng)于噴射量的各個體的壓降。具體而言，宜使用作為開閥信號的噴射脈沖，以該噴射脈沖變?yōu)镺N的時刻為起點(diǎn)，在規(guī)定時刻t₉₈檢測個體901、個體902、個體903、個體904的壓力。通過將由壓力傳感器102檢測到的壓力與噴射量的關(guān)系以MAP數(shù)據(jù)或計(jì)算公式的形式預(yù)先給予驅(qū)動裝置150的寄存器，可根據(jù)針對每一個體而檢測到的壓力來推定噴射量。

此外，關(guān)于檢測壓力的時刻t₉₈，可設(shè)定為從噴射脈沖變?yōu)镺N起經(jīng)過一定時間之后，或者也可使用由驅(qū)動裝置150檢測到的傳感器信息來加以設(shè)定。所謂傳感器信息，例如為由曲軸轉(zhuǎn)角傳感器檢測到的曲軸的角度(曲軸轉(zhuǎn)角)。關(guān)于燃料的噴射時間等的控制，有時是根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角的檢測值來計(jì)算活塞的速度并換算為時間，從而利用ECU運(yùn)算噴射時間、通電脈沖。通過根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角的檢測值來決定檢測壓力的時刻，可降低從曲軸轉(zhuǎn)角的檢測值換算為時間時的計(jì)算誤差，從而可準(zhǔn)確地控制檢測壓力的時刻。

接著，使用圖5、圖10，對由噴射量偏差修正部進(jìn)行的噴射量修正的方法進(jìn)行說明。圖10為表示噴射量的修正方法的流程圖的圖。噴射量偏差修正部是在CPU 801上執(zhí)行的軟件的一部分。此外，噴射量偏差修正部具備如下功能：以由驅(qū)動裝置150決定的目標(biāo)噴射量與各汽缸的燃料噴射裝置的噴射量的推定值的背離值減小的方式，針對燃料噴射裝置的每一個體調(diào)整螺線管205的通電時間或通電電流。

作為針對每一個體調(diào)整噴射量的單元的螺線管205的通電時間，是設(shè)為從電流流到螺線管205起到達(dá)到峰值電流I_peak為止的時間。或者也可設(shè)為噴射脈沖寬度Ti的時間，或者也可設(shè)為從噴射脈沖變?yōu)镺N起到達(dá)到峰值電流I_peak為止的時間(以下，稱為高電壓施加時間Tp)。此外，所謂通電電流，是設(shè)為峰值電流I_peak。再者，圖10中，作為針對每一個體而調(diào)整噴射量的單元的螺線管205的通電時間使用的是噴射脈沖寬度。

根據(jù)圖10可知，要根據(jù)由ECU 104決定的要求噴射量來決定用以在各個體中噴射該要求噴射量的噴射脈沖寬度，就必須能夠由ECU 104針對每一個體而運(yùn)算噴射量與壓降ΔP、噴射脈沖寬度與壓降ΔP的關(guān)系。宜將使用壓力傳感器而由ECU 104檢測到的壓降ΔP與噴射量的關(guān)系函數(shù)化，并預(yù)先設(shè)定在驅(qū)動裝置150的CPU 801中。如前文所說明，壓力的檢測值與燃料噴射裝置的噴射量處于對應(yīng)關(guān)系，噴射量與壓降ΔP的關(guān)系例如能以1次近似的關(guān)系加以表達(dá)。

在各噴射脈沖寬度Ti下獲取壓降ΔP，根據(jù)噴射脈沖寬度Ti與壓降ΔP的關(guān)系，利用壓降的檢測值來確定各汽缸的壓降ΔP與噴射量的函數(shù)的系數(shù)。所檢測的壓降ΔP與噴射脈沖寬度Ti的關(guān)系例如能以1次近似的關(guān)系加以表達(dá)，可根據(jù)檢測信息來算出作為各個體的函數(shù)的系數(shù)的斜率和截距。在利用1次近似的函數(shù)來表達(dá)中間開度下的噴射脈沖寬度Ti與噴射量的關(guān)系的情況下，通過在噴射脈沖寬度Ti不同的至少2種以上的條件下利用ECU檢測壓降ΔP，可算出近似式的系數(shù)。

如以上所說明，通過具備用以驅(qū)動燃料噴射裝置的開閥信號、壓力信號獲取單元以及噴射量偏差修正部，針對由ECU 104計(jì)算的噴射量的目標(biāo)值而按每一汽缸來恰當(dāng)?shù)匦拚龂娚涿}沖寬度Ti。也就是說，本實(shí)施例的燃料噴射裝置的驅(qū)動裝置是以如下方式進(jìn)行控制：對通過對螺線管205流動電流來驅(qū)動可動閥(可動元件202、閥芯214)而進(jìn)行燃料流路的開閉的多個燃料噴射裝置(101A至101D)各自的螺線管205以設(shè)定好的通電時間流動電流而達(dá)到通電電流(峰值電流Ipeak)，由此噴射規(guī)定量的燃料。并且，根據(jù)來自多個燃料噴射裝置(101A至101D)的上游側(cè)的燃料管路(軌道管路105)上所安裝的壓力傳感器102的壓力檢測值，對上述設(shè)定好的通電時間或通電電流(峰值電流Ipeak)進(jìn)行修正。

更具體而言，由于推定各燃料噴射裝置(101A至101D)噴射燃料時的壓力傳感器102的電壓降程度越大、該燃料噴射裝置的噴霧量便越大，因此對該燃料噴射裝置設(shè)定的通電時間或通電電流(峰值電流Ipeak)以變短的方式加以修正。

由此，可修正中間開度下的噴射量，從而可實(shí)現(xiàn)精密且微少的噴射量控制。此外，與利用ECU 104檢測壓力的時間序列分布的情況相比，可抑制噴射量的修正所需的壓力的檢測頻率、壓力傳感器的響應(yīng)性以及利用ECU 104導(dǎo)入壓力所需的時間分辨，因此可抑制ECU104的計(jì)算負(fù)荷和壓力傳感器的成本。

也就是說，通過針對燃料噴射裝置的每一個體而將噴射量與壓降ΔP、噴射脈沖寬度與壓降ΔP的關(guān)系式函數(shù)化并預(yù)先設(shè)定在驅(qū)動裝置150的寄存器中，并且根據(jù)壓降的檢測值來算出該函數(shù)的系數(shù)，可針對由驅(qū)動裝置150計(jì)算的要求噴射量而恰當(dāng)?shù)卮_定用以在各個體中噴射該要求噴射量的各個體的噴射脈沖寬度Ti。此外，通過針對每一個體而求函數(shù)的系數(shù)的方法，與將MAP數(shù)據(jù)設(shè)定在驅(qū)動裝置150的寄存器中的情況相比，可抑制需要存儲在寄存器中的數(shù)據(jù)量，因此有可抑制驅(qū)動裝置150的寄存器的存儲容量的效果。

此外，在推定中間開度下的噴射量的情況下，宜在噴射量較小的中間開度的條件下進(jìn)行。在閥芯214達(dá)到最大開度之后過渡至閉閥動作的情況下，壓力的檢測值中，除了閥芯214的開閥動作中的噴射量偏差和噴嘴尺寸所引起的噴射量偏差的影響以外，還會產(chǎn)生最大開度的個體差異所引起的噴射量偏差。在該情況下，最大開度的個體差異使得閥芯214與閥座118之間的座部燃料通道的截面積發(fā)生變化，從而導(dǎo)致噴射量也發(fā)生變化。中間開度下的閥芯214的位移量的最大值并不取決于最大開度，因此最大開度的個體差異對中間開度下的噴射量偏差產(chǎn)生的影響較小。

此外，在閥芯214達(dá)到最大開度之后過渡至閉閥動作的情況下，噴射量比中間開度的條件大。在噴射量較大的條件下，存在如下情況：各汽缸的燃料噴射裝置的燃料噴射所引起的壓降和來自燃料泵的高壓燃料的排出導(dǎo)致軌道管路105及燃料噴射裝置101A至101D內(nèi)的壓力發(fā)生變動，從而產(chǎn)生壓力脈動。噴射量越大，壓力脈動的振幅便越大，因此存在壓力脈動重疊在由壓力傳感器檢測到的壓力中而導(dǎo)致噴射量偏差的推定產(chǎn)生誤差的情況。在中間開度的條件下推定噴射量的情況下，檢測壓力的條件宜在中間開度下進(jìn)行。由此，可減小壓力脈動對壓力的檢測值產(chǎn)生的影響，從而可提高噴射量的推定精度。

再者，在進(jìn)行用以推定噴射量偏差的壓力檢測的條件下，宜停止從燃料泵106到軌道管路105內(nèi)的燃料排出。換句話說，在沒有從燃料泵106到軌道管路105內(nèi)的燃料排出的狀態(tài)下，在進(jìn)行用以推定噴射量偏差的壓力檢測的、從開始噴射燃料起到檢測壓力的時刻為止的期間，若從燃料泵106向軌道管路105內(nèi)排出高壓燃料，則軌道管路105內(nèi)的壓力會增加，該影響會導(dǎo)致由壓力傳感器檢測的壓力也增加。在推定各個體的噴射量偏差的條件下，通過停止來自燃料泵的高壓燃料的排出，可高精度地檢測伴隨燃料噴射而來的壓降，因此可提高噴射量的推定精度。

此外，使用圖1，對壓力傳感器102的安裝位置進(jìn)行說明。在使用1個壓力傳感器102對各汽缸的燃料噴射裝置推定噴射量的情況下，各汽缸的燃料噴射裝置的噴孔到燃料壓力傳感器的距離在每一汽缸中都不一樣。因而，即便在各燃料噴射裝置所噴射的噴射量相同且壓降相同的情況下，壓力傳感器的檢測值有時也會受到噴孔119到壓力傳感器102的距離的個體差異的影響。在該情況下，噴孔119到壓力傳感器102的距離的個體差異所產(chǎn)生的影響宜以與壓降相乘的修正值的形式預(yù)先設(shè)定在ECU的寄存器中。通過以上構(gòu)成，即便在壓力傳感器102被安裝于軌道管路105的端面的情況下，也可確保噴射量的推定精度。

此外，壓力傳感器102也可安裝在燃料泵106的管路120與軌道管路105的接合部121附近。在該情況下，接合部121到燃料噴射裝置101B、101C的噴孔119的距離大致固定，此外，接合部121到燃料噴射裝置101A、101D的噴孔119的距離大致固定。此外，與將壓力傳感器102設(shè)置在軌道管路105的端面的情況相比，有可減小壓力傳感器102到噴孔119的最大距離的效果，因此容易檢測伴隨壓降而來的壓力的變化，從而可提高噴射量的推定精度。

此外，壓力傳感器102也可在軌道管路105的兩端部140和141設(shè)置2個。將設(shè)置在兩端部140的壓力傳感器稱為第1壓力傳感器，將設(shè)置在兩端部141的壓力傳感器稱為第2壓力傳感器。在該情況下，在燃料泵106的管路120與軌道管路105的接合部121安裝在軌道管路105的兩端部140或141時，宜在供給至燃料噴射裝置的燃料壓力相同的條件下對由第1壓力傳感器檢測到的壓力與由第2壓力傳感器檢測到的壓力進(jìn)行比較參考。通過比較參考，可準(zhǔn)確地運(yùn)算為了修正因壓力傳感器到各汽缸的燃料噴射裝置101A至101D的噴孔119的距離不同所帶來的對壓力的檢測值產(chǎn)生的影響而給予ECU的寄存器的修正值，從而可提高壓力的檢測精度，因此噴射量的推定精度提高。

此外，壓力傳感器102也可設(shè)置在位于燃料噴射裝置101A至101D的上部的軌道管路105的安裝部130、131、132、133或者燃料噴射裝置的各個體上。離噴射燃料的噴孔119較近時，容易檢測燃料噴射所引起的壓降。因而，在將壓力傳感器102設(shè)置在燃料噴射裝置的各個體上的情況下，可最大限度提高壓力的檢測精度，但另一方面，在燃料噴射裝置的結(jié)構(gòu)上，有時難以確保設(shè)置壓力傳感器102所需的安裝空間。此外，通過將壓力傳感器102針對各汽缸而設(shè)置在軌道管路105的安裝部130、131、132、133上，可將噴孔119到壓力傳感器的距離保持固定，從而可減小因壓力脈動等而導(dǎo)致每一汽缸的燃料噴射裝置的壓力的檢測值產(chǎn)生誤差的影響。結(jié)果，可提高噴射量的推定精度，從而可高精度地控制噴射量。

實(shí)施例2

使用圖9、圖11、圖12、圖13及圖14，對本發(fā)明的第2實(shí)施例中的噴射量偏差的推定方法進(jìn)行說明。再者，本實(shí)施例中的燃料噴射裝置和壓力信號獲取單元以及噴射量偏差修正部設(shè)為與實(shí)施例1相同的構(gòu)成。

圖11為表示本發(fā)明的第2實(shí)施例中的使閥芯214的開閥開始時刻在各燃料噴射裝置的每一個體1101、1102、1103中一致的情況下的噴射脈沖、閥芯位移量、壓力的時間序列的圖。本第2實(shí)施例與實(shí)施例1的差異在于，通過壓力信息信號單元，根據(jù)閥芯214的動作時間來檢測來自壓力傳感器102的信息。

開閥完成檢測單元和閉閥完成檢測單元是驅(qū)動電路103及ECU 104的硬件功能的一部分和在CPU 801上執(zhí)行的軟件的一部分。此外，開閥完成檢測單元具備如下功能：利用ECU104檢測螺線管205的電流的時間變化，從而檢測閥芯214達(dá)到最大開度的開閥完成時刻。此外，閉閥完成檢測單元具備如下功能：獲取螺線管205的電壓，并利用ECU 104檢測時間變化，從而檢測閥芯214到達(dá)至閥座218的閉閥時刻。

開閥開始推定單元是在CPU 801上執(zhí)行的軟件的一部分。此外，開閥開始推定單元具備如下功能：對通過開閥完成檢測單元或閉閥完成檢測單元而獲得的檢測值乘以預(yù)先給予驅(qū)動裝置150的寄存器的修正常數(shù)，由此推定各個體的閥芯214的開閥開始時刻。實(shí)施例2中的壓力信號獲取單元具備如下功能：根據(jù)通過開閥開始推定單元推定出的開閥開始時刻，利用ECU 104獲取規(guī)定時刻下的來自壓力傳感器102的信息。

更具體而言，取在通過閉閥完成檢測單元推定出的閉閥完成的時刻由壓力傳感器102檢測到的壓力值與在通過開閥開始推定單元推定出的開閥開始時刻由壓力傳感器102檢測到的壓力值的差，由此求壓降程度。

首先，使用圖9、圖11，對如下方法進(jìn)行說明：針對每一個體而推定閥芯214的開閥開始時刻，根據(jù)該檢測信息來獲取燃料壓力而推定噴射量。各個體的伴隨燃料噴射而來的壓降與各個體的噴射量處于對應(yīng)關(guān)系，噴射量由閥芯214的位移量的時間序列分布決定。此外，在閥芯214開始開閥之后，會因燃料的噴射而產(chǎn)生壓降，因此壓降是與閥芯214的開閥開始時刻聯(lián)動的。

根據(jù)圖9可知，在將檢測開閥的檢測手段設(shè)為噴射脈沖寬度而檢測時刻t₉₉下的壓力的情況下，個體902、903中超過了壓力達(dá)到最小的時刻，壓力轉(zhuǎn)為增加。另一方面，個體901中未超過壓力達(dá)到最小的時刻，壓力處于減少中途。因而，時刻t₉₉下所檢測到的壓力中，個體902、個體903的壓降與個體901相比被檢測得相對較小，因此存在應(yīng)檢測的壓降的檢測值與實(shí)際的壓降的檢測值相背離的情況。結(jié)果，存在如下情況：與個體901相比，個體902和個體903的噴射量被估計(jì)得比實(shí)際噴射量小。

如以上所說明，通過具備開閥完成檢測單元或閉閥完成檢測單元和開閥開始推定單元以及壓力信號獲取單元，可針對每一汽缸的燃料噴射裝置而檢測閥芯214的開閥開始時刻，從而可根據(jù)該開閥開始時刻來恰當(dāng)?shù)貨Q定檢測壓力的時刻。結(jié)果，在存在超過壓力達(dá)到最小的時刻的個體和未超過壓力達(dá)到最小的時刻的個體的情況下，可減小因檢測壓力而產(chǎn)生的噴射量的推定誤差。結(jié)果，可高精度地推定噴射量。

接著，使用圖12、圖13及圖14，對推定燃料噴射裝置的開閥開始時刻的兩種開閥開始推定單元進(jìn)行說明。

第1種的開閥開始推定單元具備如下開閥完成檢測單元和功能，所述開閥完成檢測單元將可動元件202達(dá)到最大開度時的可動元件202的速度或加速度的變化作為流至螺線管205的電流的時間變化來進(jìn)行檢測，根據(jù)該檢測值來檢測可動元件達(dá)到最大開度的時刻；所述功能為：對通過開閥完成檢測單元檢測到的開閥完成時刻乘以修正常數(shù)，由此推定開閥開始時刻。

第2種的開閥開始推定單元具備如下閉閥完成檢測單元和功能，所述閉閥完成檢測單元將在閥芯214與閥座218碰撞的閉閥完成時刻產(chǎn)生的可動元件202的加速度的變化作為螺線管205的電壓的時間變化來進(jìn)行檢測，根據(jù)該檢測值來檢測閥芯214的閉閥完成時刻；所述功能為：對通過閉閥完成檢測單元檢測到的開閥完成時刻乘以修正常數(shù)，由此推定開閥開始時刻。

使用圖12，對第1種的開閥開始推定單元進(jìn)行說明。圖12為表示螺線管205的端子間電壓V_inj、驅(qū)動電流、電流1階微分值、電流2階微分值、閥芯214的位移量與噴射脈沖ON后的時間的關(guān)系的圖。再者，在圖12的驅(qū)動電流、電流1階微分值、電流2階微分值以及閥芯214的位移量中記載有因尺寸公差而產(chǎn)生的作用于可動元件202和閥芯214的力的變動導(dǎo)致閥芯214的動作時間不同的燃料噴射裝置840的3個個體的分布。根據(jù)圖12可知，首先將開關(guān)元件805、806設(shè)為ON來對螺線管205施加升壓電壓VH，由此使電流急速增加，從而增加作用于可動元件202的磁吸引力。其后，當(dāng)驅(qū)動電流達(dá)到峰值電流I_peak時，將開關(guān)元件805、806、807設(shè)為OFF，通過燃料噴射裝置840的電感所產(chǎn)生的反電動勢而從設(shè)置電位815起形成二極管809、燃料噴射裝置840、二極管810、電壓源VH這一路徑，電流被反饋至電壓源VH側(cè)，從而使得供給至燃料噴射裝置840的電流像電流1202那樣從峰值電流值I_peak急速降低。當(dāng)電壓切斷期間T₂結(jié)束時，將開關(guān)元件806、807設(shè)為ON，對燃料噴射裝置840施加電池電壓VB。宜以如下方式設(shè)定峰值電流I_peak或者高電壓施加時間T_p和電壓切斷期間T₂：在電壓切斷期間T₂結(jié)束的時刻t_12d之前，各汽缸的燃料噴射裝置即個體1、個體2、個體3的閥芯214的開閥完成時刻到來。在持續(xù)施加電池電壓VB而供給有電壓值1201的條件下，由于對螺線管205的外加電壓的變化較小，因此可動元件202從閉閥位置開始位移，能將伴隨可動元件202與固定磁心207之間的磁隙的縮小的磁阻的變化作為感應(yīng)電動勢的變化并利用電流來進(jìn)行檢測。當(dāng)閥芯214及可動元件202開始位移時，可動元件202與固定磁心207之間的磁隙x縮小，因此感應(yīng)電動勢增大，被供給至螺線管205的電流像1203那樣緩慢地減少。在可動元件202到達(dá)至固定磁心207的時刻即閥芯214達(dá)到最大開度的開閥完成時刻之后，磁隙的變化急劇減小，因此感應(yīng)電動勢的變化也減小，電流值像1204那樣緩慢地增加。除了磁隙以外，感應(yīng)電動勢的大小還受電流值的影響，但在施加的是像電池電壓VB那樣比升壓電壓VH低的電壓的條件下，電流的變化較小，因此容易利用電流來檢測因間隙變化而引起的感應(yīng)電動勢的變化。

對于以上所說明的燃料噴射裝置840的各汽缸的個體1、個體2、個體3，為了將閥芯214達(dá)到最大開度的時刻作為驅(qū)動電流從減少轉(zhuǎn)為增加的點(diǎn)來進(jìn)行檢測，宜進(jìn)行電流的1階微分，將電流的1階微分值變?yōu)?的時刻t_12e、t_12f、t_12g檢測為開閥完成時刻。

此外，在因磁隙的變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢較小這樣的驅(qū)動部及磁路的構(gòu)成中，存在電流未必會根據(jù)磁隙的變化而減少的情況。在這種情況下，通過檢測由驅(qū)動裝置檢測到的電流的2階微分值的最大值，可檢測開閥完成時刻，從而可在磁路、電感、電阻值、電流值的制約的影響較小的條件下穩(wěn)定地檢測開閥完成時刻。此外，磁性材料的BH曲線中，磁場與磁通密度的關(guān)系為非線性。通常，在弱磁場的條件下，磁場與磁通密度的斜率即導(dǎo)磁率變大，在強(qiáng)磁場的條件下，導(dǎo)磁率變小。因此，在檢測開閥完成時刻的條件下，宜在達(dá)到峰值電流I_peak之前增加電流而使可動元件202產(chǎn)生閥芯214進(jìn)行位移所需的磁吸引力，之后設(shè)置在閥芯214到達(dá)開閥完成時刻之前使驅(qū)動電流急速減少的電壓切斷期間T₂，由此降低作用于可動元件202的磁吸引力。在供給至燃料噴射裝置840的螺線管205的驅(qū)動電流像峰值電流I_peak那樣比在開閥狀態(tài)下保持閥芯214的電流值高的條件下，供給至螺線管205的電流值變大，從而存在磁通密度達(dá)到接近飽和的狀態(tài)的情況。通過在使可動元件202產(chǎn)生開閥所需的磁吸引力之后以電壓切斷期間T₂的期間施加負(fù)方向的升壓電壓VH而使電流急速降低，可減小開閥完成時刻下的驅(qū)動電流，從而使磁場與磁通密度的斜率比峰值電流I_peak的條件下的磁場與磁通密度的斜率大。結(jié)果，開閥完成時刻下的電流的變化變大，因此能夠容易地將開閥完成時刻下的可動元件202的加速度的變化作為電壓VL2的2階微分值的最大值從而更明顯地進(jìn)行檢測。同樣地，有如下效果：易于將因閥芯214開始位移而使可動元件202與固定磁心107的磁隙縮小所引起的磁阻的變化作為感應(yīng)電動勢的變化并利用電流來進(jìn)行檢測。此外，電壓切斷期間T₂之后所施加的電壓也可設(shè)為0V。在電壓切斷期間T₂結(jié)束后將開關(guān)元件805、807設(shè)為OFF并將開關(guān)元件806設(shè)為ON，由此對螺線管205施加0V的電壓。在該情況下，電壓切斷期間T2結(jié)束后的電流會緩慢地減少，但能夠以與施加電池電壓VB的條件相同的原理檢測開閥完成時刻。此外，在運(yùn)轉(zhuǎn)中將與電池電壓連接的設(shè)備的電源設(shè)為ON/OFF這樣的情況下，存在電池電壓VB瞬間發(fā)生變動的情況。在這種情況下，宜利用CPU 801或IC 802來監(jiān)測電池電壓VB，在電池電壓VB的變動較小的條件下檢測各汽缸的燃料噴射裝置的開閥完成時刻。此外，在電壓切斷期間T₂結(jié)束后施加0V的條件下，由于不受電池電壓VB的變動的影響，因此可穩(wěn)定地檢測開閥完成時刻。

宜將以上所說明的檢測開閥完成時刻的單元作為開閥完成檢測單元并使ECU 104具備該功能。此外，開閥開始時刻和開閥完成時刻深受作用于閥芯214及可動元件202的彈簧210所產(chǎn)生的負(fù)荷和燃料壓力所產(chǎn)生的力以及磁吸引力的個體差異的影響。在作用于開閥方向的磁吸引力超過作用于閉閥方向的彈簧210所產(chǎn)生的負(fù)荷與燃料壓力所產(chǎn)生的力的和的時刻，閥芯214開始開閥，在開始開閥之后，在到達(dá)開閥完成時刻之前也會受到各力的個體差異的影響。也就是說，開閥開始時刻較遲的個體的開閥完成時刻較遲、開閥開始時刻較早的個體的開閥完成時刻較早，因此開閥完成時刻與開閥開始時刻存在強(qiáng)相關(guān)。因而，可對通過ECU 104所具備的開閥完成檢測單元檢測到的各個體的開閥完成時刻乘以預(yù)先設(shè)定在ECU 104的寄存器中的修正系數(shù)來推定各個體的開閥開始時刻。此外，當(dāng)燃料壓力增加時，作用于閥芯214的燃料壓力所產(chǎn)生的力增大，因此開閥開始時刻延遲。通過將燃料壓力與開閥開始時刻的關(guān)系預(yù)先設(shè)定在ECU 104的寄存器中，即便在燃料壓力發(fā)生變化的情況下，也可根據(jù)開閥完成的檢測信息來推定開閥開始時刻。此外，在燃料壓力發(fā)生變化時作用于閥芯214的燃料壓力所產(chǎn)生的力受到個體差異的影響的情況下，宜將與開閥完成時刻相乘的修正系數(shù)的值作為燃料壓力的MAP設(shè)定在ECU的寄存器中。通過針對每一燃料壓力而改變修正系數(shù)，可提高開閥開始時刻的推定精度。

根據(jù)上述所說明的開閥開始推定單元，能夠在閥芯214達(dá)到最大開度的閥動作較為穩(wěn)定且噴射量的個體偏差對有助于燃燒的混合氣體產(chǎn)生的影響較小的條件下對推定噴射量所需的燃料噴射裝置的各個體的開閥開始時刻進(jìn)行推定，因此可兼顧燃燒穩(wěn)定性與噴射量的推定精度。

此外，關(guān)于開閥完成時刻的檢測，在閥芯214與可動元件202為一體的可動閥的構(gòu)成中，也能以與閥芯214與可動元件202的分體結(jié)構(gòu)中說明過的開閥完成時刻的檢測相同的原理進(jìn)行檢測。

接著，使用圖13，對第2種的開閥開始推定單元進(jìn)行說明。ECU 104或驅(qū)動電路103具備閉閥完成檢測單元和開閥開始推定單元，所述閉閥完成檢測單元在中間開度的條件下將伴隨可動元件202的動作而產(chǎn)生的感應(yīng)起電電壓的變化作為螺線管205的端子間電壓的變化進(jìn)行檢測，由此檢測閉閥完成時刻，所述開閥開始推定單元根據(jù)閉閥完成檢測的檢測信息來推定開閥開始時刻。

使用圖13，對由閉閥完成檢測單元進(jìn)行的閉閥完成時刻檢測的原理及其檢測方法進(jìn)行說明。圖13為表示在以中間開度驅(qū)動閥芯214的條件下，因燃料噴射裝置840的尺寸公差的偏差而導(dǎo)致閥芯214的閉閥動作不同的3個個體1、2、3的閥芯114的位移量與螺線管205的端子間電壓V_inj以及端子間電壓V_inj的2階微分值的關(guān)系的圖。此外，圖14為表示可動元件202與固定磁心207之間的磁隙x與通過可動元件202的與固定磁心207之間的吸引面的磁通φ以及螺線管205的端子電壓的對應(yīng)關(guān)系的圖。

根據(jù)圖13可知，當(dāng)噴射脈沖寬度Ti變?yōu)镺FF時，可動元件202中所產(chǎn)生的磁吸引力降低，在磁吸引力低于作用于閥芯214和可動元件202的閉閥方向的力的時刻，閥芯214與可動元件202一起開始閉閥。磁路的磁阻的大小與各路徑中的磁路截面積和導(dǎo)磁率成反比，與磁通所通過的磁路長度成正比?？蓜釉?02與固定磁心207之間的間隙的導(dǎo)磁率為真空的導(dǎo)磁率μ0＝4π×10－7[H/m]，與磁性材料的導(dǎo)磁率相比極小，因此磁阻較大。磁性材料的導(dǎo)磁率μ因B＝μH的關(guān)系而由磁性材料的磁化曲線的特性決定，并且根據(jù)磁路的內(nèi)部磁場的大小而變化。通常為如下分布：在弱磁場中，導(dǎo)磁率較低，隨著磁場強(qiáng)度的增加，導(dǎo)磁率增加，在超過某一磁場強(qiáng)度的時間點(diǎn)，導(dǎo)磁率減少。當(dāng)閥芯214從中間開度的最大位移開始閉閥時，可動元件202與固定磁心207之間的磁隙x增大，磁路的磁阻增加。結(jié)果，磁路中可產(chǎn)生的磁通減少，通過可動元件202與固定磁心207之間的磁通也減少。當(dāng)螺線管205的磁路內(nèi)部所產(chǎn)生的磁通發(fā)生變化時，會產(chǎn)生基于楞次定律的感應(yīng)電動勢。通常，磁路中的感應(yīng)電動勢的大小與磁路中流動的磁通的變化率(磁通的1階微分值)成正比。若將螺線管205的匝數(shù)設(shè)為N、將磁路中所產(chǎn)生的磁通設(shè)為φ，則燃料噴射裝置的端子間電壓V像式(1)所示那樣以因歐姆定律而產(chǎn)生的螺線管205的電阻R與流至螺線管205的電流i的積與感應(yīng)電動勢項(xiàng)-Ndφ/dt的和加以表示。

當(dāng)閥芯214與閥座218接觸時，可動元件202離開閥芯114，之前經(jīng)由閥芯214而作用于可動元件202的彈簧210所產(chǎn)生的負(fù)荷和作用于閥芯214的燃料壓力所產(chǎn)生的力等閉閥方向的力不再起作用，可動元件202受到作為開閥方向的力的零位彈簧212的負(fù)荷。

可動元件202與固定磁心207之間所產(chǎn)生的磁隙x與通過吸引面的磁通φ的關(guān)系在微小時間下可視為1次近似的關(guān)系。當(dāng)磁隙x增大時，可動元件202與固定磁心207的距離增大，磁阻增加，能通過可動元件202的固定磁心207側(cè)端面的磁通減少，磁吸引力也降低。作用于可動元件202的吸引力通?？衫檬?2)推導(dǎo)出來。根據(jù)式(2)可知，作用于可動元件202的吸引力與可動元件202的吸引面的磁通密度B的平方成正比，且與可動元件202的吸引面積S成正比。

根據(jù)式(1)可知，螺線管205的端子間電壓V_inj與通過可動元件202的吸引面的磁通φ的1階微分值存在對應(yīng)關(guān)系。此外，當(dāng)磁隙x增大時，可動元件202與固定磁心207之間的空間的面積增加，因此磁路的磁阻增加，可通過可動元件202與固定磁心207之間的磁通減少，所以可認(rèn)為在微小時間下磁隙與磁通φ處于1次近似的關(guān)系。在磁隙x較小的條件下，可動元件202與固定磁心207之間的空間的面積較小，因此磁路的磁阻較小，可通過可動元件202的吸引面的磁通增加。另一方面，在磁隙x較大的條件下，可動元件202與固定磁心207之間的空間的面積較大，因此磁路的磁阻較大，可通過可動元件202的吸引面的磁通減少。此外，根據(jù)圖14可知，磁通的1階微分值與間隙x的1階微分值處于對應(yīng)關(guān)系。進(jìn)而，端子間電壓V_inj的1階微分值與磁通φ的2階微分值相對應(yīng)，磁通φ的2階微分值相當(dāng)于間隙x的2階微分值即可動元件202的加速度。因而，要檢測可動元件202的加速度的變化，就必須檢測端子間電壓V_inj的2階微分值。

當(dāng)將噴射脈沖寬度Ti設(shè)為OFF時，對螺線管205施加負(fù)方向的升壓電壓VH，電流像1301那樣急速減少。當(dāng)電流在時刻t_13a達(dá)到0A時，負(fù)方向的升壓電壓VH的施加停止，但殘留在磁路中的磁通的影響會使得端子間電壓產(chǎn)生拖尾電壓1302。

此外，將個體1、2、3中的閥芯214的閉閥完成時刻分別設(shè)為t_13b、t_13c、t_13d。通過在閥芯214與閥座218接觸的瞬間可動元件202離開閥芯214，能將作用于可動元件202的力的變化作為加速度的變化并利用端子間電壓V_inj的2階微分值來檢測。在中間開度的動作中，在噴射脈沖寬度Ti停止之后，可動元件202以與閥芯214聯(lián)動的方式開始閉閥動作，端子間電壓V_inj從負(fù)值起緩慢地向0V漸近。在閥芯214閉閥后，當(dāng)可動元件202離開閥芯214時，之前經(jīng)由閥芯214而作用于可動元件202的閉閥方向的力即彈簧210所產(chǎn)生的負(fù)荷和燃料壓力所產(chǎn)生的力不再起作用，零位彈簧212的負(fù)荷作為開閥方向的力而作用于可動元件202。當(dāng)閥芯214到達(dá)至閉閥位置而使得作用于可動元件202的力的方向從閉閥方向變?yōu)殚_閥方向時，之前緩慢地增加的端子間電壓V_inj的2階微分值轉(zhuǎn)為減少。ECU 104或驅(qū)動電路103具有檢測該端子間電壓V_inj的2階微分值的最大值的閉閥完成檢測單元，由此，可高精度地檢測閥芯214的閉閥完成時刻。此外，在利用端子間電壓V_inj的2階微分值的閉閥完成時刻的檢測方法中，由于是以物理量的形式檢測可動元件202的加速度的變化，因此不受設(shè)計(jì)值或公差的變動以及電流值等環(huán)境條件的影響，從而可高精度地檢測閉閥完成時刻。再者，圖13的說明針對的是以中間開度驅(qū)動閥芯214的情況，但在閥芯214達(dá)到最大開度之后進(jìn)行閉閥的情況下，也能以與圖13的方法相同的方式檢測閉閥完成時刻。在根據(jù)閉閥完成時刻來推定開閥開始時刻的情況下，宜預(yù)先在發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件相對穩(wěn)定的空轉(zhuǎn)的條件等下獲取到檢測信息。

通過具備以上所說明的開閥完成檢測單元、閉閥完成檢測單元及開閥開始推定單元，可針對燃料噴射裝置的每一個體而推定開閥開始時刻，從而可根據(jù)該開閥開始時刻的信息而在恰當(dāng)?shù)臅r刻檢測壓力，因此可提高噴射量的推定精度。

再者，關(guān)于由噴射量偏差修正部進(jìn)行的各汽缸的燃料噴射裝置的噴射量的修正，宜使用實(shí)施例1的圖10中說明過的方法。通過提高噴射量的推定精度，可高精度地進(jìn)行由噴射量偏差修正部進(jìn)行的噴射量的修正，從而可降低各個體的噴射量偏差，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的噴射量控制。

接著，使用圖15，對通過開閥開始推定單元推定出的各個體的開閥開始時刻、通過閉閥完成檢測單元檢測到的開閥完成時刻、在壓力信號獲取單元、噴射期間修正單元以及噴射量修正部的構(gòu)成中推定噴射量偏差的方法進(jìn)行說明。圖15為表示使用噴射脈沖Ti來使開閥開始時刻在每一個體中一致的情況下的噴射脈沖、閥芯位移量、壓力與時間的關(guān)系的圖。噴射期間推定單元是在CPU 801上執(zhí)行的軟件的一部分。此外，噴射期間推定單元具有如下功能：針對燃料噴射裝置的每一個體而求閥芯214處于開閥中的期間(以下，稱為噴射期間)，所述閥芯214處于開閥中的期間是使用閉閥完成檢測單元和開閥完成檢測單元來檢測或推定出的從噴射脈沖變?yōu)镺N起到閉閥完成時刻為止的時間減去從噴射脈沖變?yōu)镺N起到開閥開始時刻為止的時間而得。此外，壓力信號獲取單元具備根據(jù)通過噴射期間推定單元而獲得的各個體的噴射期間的信息來獲取壓力的功能。噴射量推定部是在CPU801上執(zhí)行的軟件的一部分。此外，噴射量推定部具備根據(jù)使用噴射期間的信息而獲取到的噴射期間的信息來推定各個體的噴射量的功能。

閥芯214處于開閥中的噴射期間是從噴射脈沖變?yōu)镺N起到閥芯214的閉閥完成時刻為止的時間減去從噴射脈沖變?yōu)镺N起到開閥開始時刻為止的時間而求出。由作為壓力檢測元件的壓力傳感器檢測到的壓力的時間序列分布與閥芯214的位移的時間序列分布處于對應(yīng)關(guān)系，伴隨閥芯214的開閥開始而來的燃料噴射使得燃料噴射裝置840的內(nèi)部及軌道管路105內(nèi)的壓力下降，以燃料壓力的變化的形式帶時延地表現(xiàn)出來。因而，只要能夠利用驅(qū)動裝置150檢測閥芯214的噴射期間，便可恰當(dāng)?shù)貨Q定推定噴射量的壓力的檢測時刻。檢測壓力的時刻宜使用噴射期間來決定，所述噴射期間是根據(jù)使用開閥開始推定單元推定出的開閥開始時刻和使用閉閥完成單元檢測到的閉閥完成時刻的信息來檢測。

此外，檢測壓力的時刻宜以通過開閥開始推定單元檢測到的開閥開始時刻為起點(diǎn)而利用噴射期間的一半的時間和預(yù)先設(shè)定在ECU 104的寄存器中的延遲時間來設(shè)定。將以開閥開始時刻為起點(diǎn)而經(jīng)過個體1501、個體1502、個體1503的噴射期間的一半的時間之后的時刻分別設(shè)為t_15c、t_15d、t_15e。

通過具備閉閥完成單元、開閥完成檢測單元、開閥開始推定單元、噴射期間推定單元及壓力信號獲取單元，可檢測以各個體的開閥開始時刻為起點(diǎn)而經(jīng)過各個體的噴射期間的一半的時間之后的時刻t_15f、t_15g、t_15h之后的壓力。結(jié)果，可檢測各個體中伴隨燃料噴射而產(chǎn)生的壓降最大的時刻即壓力最小的時刻附近下的壓力。此外，由于噴射量與壓力處于相關(guān)關(guān)系，因此在噴射量較大的條件下壓降較大，噴射量的個體差異的影響容易表現(xiàn)在壓降最大的時刻附近下的壓力中。因而，通過檢測壓降最大的時刻附近下的壓力，容易檢測由閥芯214的位移量以及噴嘴尺寸的個體差異所引起的噴射量偏差。此外，通過具備噴射量推定部，可經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器而利用ECU 104來檢測壓降最大的時刻附近下的壓力，并對該檢測值乘以預(yù)先給予ECU 104的寄存器的修正常數(shù)，由此來高精度地推定各個體的噴射量。

再者，關(guān)于由噴射量偏差修正部進(jìn)行的噴射量的修正，宜使用實(shí)施例1的圖10中說明過的方法。通過高精度地推定噴射量，可高精度地進(jìn)行由噴射量偏差修正部進(jìn)行的噴射量的修正，因此可降低各個體的噴射量偏差，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的噴射量控制。

實(shí)施例3

使用圖9、圖16、圖17，對本發(fā)明的第3實(shí)施例中的噴射量的推定方法進(jìn)行說明。再者，圖16中的燃料噴射裝置840、ECU 104、驅(qū)動裝置103設(shè)為與實(shí)施例1相同的構(gòu)成。此外，圖16中的閉閥完成檢測單元、開閥完成檢測單元、開閥開始推定單元、噴射期間推定單元及壓力信號獲取單元設(shè)為與實(shí)施例2相同的構(gòu)成。噴射期間修正單元及噴射量偏差修正部是在CPU 801上執(zhí)行的軟件的一部分。此外，噴射期間修正單元具備如下功能：以通過噴射期間推定單元獲取到的噴射期間在每一個體中一致的方式，針對每一個體而調(diào)整噴射脈沖Ti、高電壓施加時間T_p或峰值電流I_Peak中的任一方。此外，噴射量偏差修正部具備如下功能：根據(jù)壓力信號獲取單元的檢測值，以各個體的噴射量偏差減小的方式針對每一個體而調(diào)整噴射脈沖Ti、高電壓施加時間T_p或峰值電流I_Peak中的任一方。

圖16為表示第3實(shí)施例中的使閥芯214的開閥時間在各燃料噴射裝置的每一個體1601、1602、1603中一致的情況下的噴射脈沖、驅(qū)動電流、閥芯位移量、由壓力傳感器檢測到的壓力與時間的關(guān)系的圖。

以中間開度驅(qū)動閥芯214的條件下的噴射量偏差是由閥芯214的位移量的時間序列分布的個體差異和噴孔直徑等噴嘴尺寸公差所引起的個體差異這2個因素決定。在第3實(shí)施例中，第1步驟是對閥芯214的位移量的時間序列分布的個體差異所引起的噴射量偏差進(jìn)行修正，第2步驟是對因噴嘴尺寸公差所引起的個體差異而產(chǎn)生的噴射量偏差進(jìn)行修正，由此進(jìn)行降低各個體的噴射量偏差的兩步修正。

首先，對因閥芯214的位移量的時間序列分布的個體差異而產(chǎn)生的噴射量偏差的修正方法進(jìn)行說明。閥芯214的位移量的時間序列分布的個體差異是利用各個體1601、1602、1603的閉閥完成時刻減去開閥開始時刻而得的噴射期間的偏差來求出。閉閥完成時刻是通過閉閥完成檢測單元來檢測，開閥開始時刻是通過閉閥完成檢測單元或開閥完成檢測單元來推定。

如實(shí)施例1的圖9所示，在對具有噴射量偏差的燃料噴射裝置的各個體供給同一噴射脈沖寬度Ti的情況下，噴射量較多的個體901的噴射期間較長，噴射量較小的個體903的噴射期間較短。宜根據(jù)由ECU檢測到的閉閥完成時刻和開閥開始時刻的推定值的信息，以各個體901、902、903的噴射期間一致的方式針對每一個體而調(diào)整噴射脈沖寬度Ti、高電壓施加時間Tp或峰值電流I_peak中的任一方。在發(fā)動機(jī)的高轉(zhuǎn)動的條件或者將1燃燒循環(huán)中的噴射分割為多次的條件下，是以高頻率驅(qū)動螺線管205，因此存在螺線管205發(fā)熱而導(dǎo)致其電阻值增加的情況。當(dāng)電阻值增加時，可流至螺線管205的電流減小。在使用峰值電流I_peak作為針對每一個體而調(diào)整噴射期間的手段的情況下，其消耗電力取決于峰值電流I_Peak的電流值，因此，要在開閥動作時給予穩(wěn)定的磁吸引力，宜使用峰值電流I_Peak。此外，峰值電流I_peak的設(shè)定分辨率是由電流檢測用電阻808、813的精度決定，因此驅(qū)動電路103中可設(shè)定的I_peak的分辨率的最小值受驅(qū)動裝置的電阻的制約。相對于此，在利用高電壓施加時間T_p及噴射脈沖寬度Ti來控制對螺線管105的通電停止時刻的情況下，高電壓施加時間T_p及噴射脈沖寬度Ti的設(shè)定分辨率不受驅(qū)動裝置的電阻的制約，可根據(jù)CPU 801的時鐘頻率來設(shè)定，因此與利用峰值電流I_peak來設(shè)定的情況相比，可減小時間分辨率。結(jié)果，可高精度地決定螺線管205的通電停止時刻，從而可提高各汽缸的燃料噴射裝置的噴射期間及噴射量的修正精度。此外，通過將噴射期間與噴射量的關(guān)系以及噴射期間與噴射脈沖寬度的關(guān)系以函數(shù)的形式預(yù)先設(shè)定在ECU的寄存器中，可根據(jù)目標(biāo)噴射量的要求值來針對每一個體而決定噴射期間及噴射脈沖寬度Ti。

圖16為表示使用噴射脈沖寬度Ti，以各個體1601、1602、1603的噴射期間成為1605的方式針對每一個體而進(jìn)行調(diào)整，并以開閥開始時刻在各個體中一致的方式針對每一個體而調(diào)整噴射脈沖Ti變?yōu)镺N的時刻的情況下的噴射脈沖寬度、驅(qū)動電流、閥芯位移量與壓力的關(guān)系的圖。此外，圖17為表示使用噴射脈沖Ti、高電壓施加時間Tp或峰值電流I_Peak中的任一手段來針對每一個體而改變噴射期間的情況下的噴射期間與噴射量的關(guān)系的圖。再者，圖17所示的各個體設(shè)為與圖16相同而使用相同符號。

通過開閥完成檢測單元、閉閥完成檢測單元、開閥開始推定單元及噴射期間檢測單元，以各個體的噴射期間一致的方式針對每一個體而調(diào)整噴射脈沖Ti、高電壓施加時間T_p或峰值電流I_Peak中的任一方，由此可降低噴射期間的個體差異，從而降低閥芯214的位移量的個體差異所引起的噴射量偏差。此外，在使用高電壓施加時間T_p或峰值電流I_peak作為針對每一個體而調(diào)整噴射期間的手段的情況下，宜在高電壓施加時間T_p結(jié)束后以及達(dá)到峰值電流I_peak后對螺線管205施加負(fù)方向的升壓電壓VH或0V而過渡至保持電流。通過使用高電壓施加時間T_p或峰值電流I_Peak來針對每一個體而調(diào)整噴射期間，可降低因作用于閥芯214或可動元件202的磁吸引力、彈簧210所產(chǎn)生的負(fù)荷和燃料壓力所產(chǎn)生的力等在每一個體中發(fā)生變動而產(chǎn)生的閥芯214的位移量的個體差異。此外，通過針對每一個體而調(diào)整噴射期間，可減小作用于閥芯214或可動元件202的力的個體差異對閥芯214的位移量產(chǎn)生的影響，因此，即便在噴射脈沖寬度比以噴射脈沖變?yōu)镺N的時刻為起點(diǎn)而達(dá)到峰值電流I_Peak為止的時間或者高電壓施加時間T_p的時間長的條件下對各個體設(shè)定同等的通電時間的情況下，也可抑制噴射期間的偏差。結(jié)果，有可降低閥芯214的位移量的個體差異所引起的噴射量偏差的效果。

另一方面，在噴射期間在各個體中一致但具有噴孔直徑等噴嘴尺寸公差所引起的個體差異的情況下，每一個體的噴射期間的調(diào)整會留有無法修正的噴射量偏差。使噴射期間一致之后的壓力的時間序列分布中，由于開閥開始時刻t_16a一致，因此壓力減少的時刻t_16b在各個體中大致一致。然而，由于噴孔直徑等噴嘴尺寸公差所引起的噴射量偏差的影響，導(dǎo)致時刻t_16b之后的壓力的時間序列分布在每一個體中存在偏差。根據(jù)圖17所示的噴射期間與噴射量的關(guān)系可知，噴射期間1703對應(yīng)于圖16中的噴射期間1605。使噴射期間一致之后留下的噴射量偏差1703相當(dāng)于噴嘴尺寸公差所引起的噴射量偏差。

接著，對第2步驟的噴嘴尺寸公差所引起的噴射量偏差的修正方法進(jìn)行說明。在使噴射期間在各個體中一致之后，使用壓力檢測元件來針對每一個體檢測規(guī)定的時刻t_16f下的壓力。再者，檢測壓力的時刻的決定方法宜使用圖9、圖11、圖15中說明過的方法。在針對每一個體而調(diào)整噴射期間的條件下檢測的壓力的個體差異相當(dāng)于檢測噴嘴尺寸公差所引起的噴射量的個體差異，壓力與噴射量的相關(guān)較強(qiáng)。因而，通過在使噴射期間一致之后檢測規(guī)定時刻下的壓力并乘以預(yù)先設(shè)定在ECU 104的寄存器中的修正常數(shù)，可高精度地推定各個體的噴射量。此外，噴射量的推定宜在噴射脈沖寬度不同的2種以上的條件下進(jìn)行。第1種是針對每一個體而調(diào)整噴射期間的條件。此外，第2種是噴射脈沖寬度比針對每一個體而調(diào)整噴射期間的條件大的條件。通過在噴射脈沖寬度不同的2種條件下進(jìn)行噴射量的推定，可針對每一個體而求出預(yù)先設(shè)定在ECU 104的寄存器中的噴射期間與噴射量的推定值的關(guān)系式的系數(shù)。結(jié)果，即便在噴射脈沖Ti發(fā)生變化而導(dǎo)致每一個體的噴射期間發(fā)生變化的情況下，也可高精度地推定噴射量。

接著，對由噴射量偏差修正部進(jìn)行的噴射量修正的方法進(jìn)行說明。宜在針對每一個體而使噴射期間一致之后，以每一個體的壓力或噴射量的推定值一致的方式針對每一個體而調(diào)整噴射脈沖Ti、高電壓施加時間T_p或峰值電流I_Peak中的任一方。通過具備閉閥完成檢測單元、開閥完成檢測單元、開閥開始推定單元、噴射期間推定單元、壓力信號獲取單元、噴射期間推定單元、噴射期間修正單元及噴射量偏差修正部，可高精度地修正各個體的噴射量，從而可準(zhǔn)確地控制微少的噴射量。

符號說明

101A、101B、101C、101D 燃料噴射裝置

102 壓力傳感器

103 驅(qū)動電路

104 ECU(發(fā)動機(jī)控制單元)

105 軌道管路

106 燃料泵

107 燃燒室

150 驅(qū)動裝置

201 噴嘴支座

202 可動元件

203 外殼

204 線圈架

205 螺線管

207 固定磁心

210 彈簧

211 磁頸縮部

212 復(fù)位彈簧

215 桿導(dǎo)承

214 閥芯

216 孔帽

218 閥座

219 燃料噴射孔

224 彈簧壓塊

301 空隙

202 端面

210 接觸面

840 燃料噴射裝置

801 中央運(yùn)算處理裝置(CPU)

802 IC

830 螺線管

815 接地電位(GND)

841 螺線管的接地電位(GND)側(cè)的端子

Ti 噴射脈沖寬度(開閥信號時間)

T_p 高壓電壓施加時間(Tp)

T₂ 電壓切斷時間(T2)

VH 升壓電壓

VB 電池電壓

I_Peak 峰值電流

Ih 保持電流值。