内燃机的燃料喷射控制装置转让专利

申请号 : CN201480052472.X

文献号 : CN105579693B

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相似专利:

发明人 : 福田隆夫坂本英之丰原正裕藤井义久向原修渡部光彦今野武志

申请人 : 日立汽车系统株式会社

摘要 :

本发明提供一种内燃机的燃料喷射控制装置,所述内燃机的燃料喷射控制装置即便在驱动燃料喷射阀的燃料喷射驱动脉冲的脉宽较短的情况下,也可精度较佳地控制在燃料喷射时施加至燃料喷射阀的升压电压来抑制燃料喷射量的偏差,而不会导致燃料喷射控制装置的大型化或高成本化。燃料喷射控制装置(127)包括升压动作控制部(15),不论检测电压的大小如何,在检测电压高于升压开始阈值电压且低于升压停止阈值电压时,所述升压动作控制部(15)均在规定时刻开始升压动作。

权利要求 :

1.一种内燃机的燃料喷射控制装置,其包括:

升压电路,其生成用以打开对燃烧室内直接供给燃料的燃料喷射阀的电压;以及电压检测部,其检测该升压电路的实际电压,在由所述电压检测部检测到的检测电压达到升压开始阈值电压时开始升压动作,在所述检测电压达到升压停止阈值电压时停止升压动作,该内燃机的燃料喷射控制装置的特征在于,包括:升压动作控制部,在所述检测电压高于所述升压开始阈值电压且低于所述升压停止阈值电压时,所述升压动作控制部在规定时刻开始升压动作,所述升压动作控制部包括使所述检测电压暂时低于所述升压开始阈值电压的电路。

2.根据权利要求1所述的内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述升压动作控制部的所述电路包括电阻或电容器和开关元件。

3.根据权利要求2所述的内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述升压动作控制部的所述电路对所述开关元件进行导通控制来使所述检测电压暂时低于所述升压开始阈值电压。

4.一种内燃机的燃料喷射控制装置,其包括:

升压电路,其生成用以打开对燃烧室内直接供给燃料的燃料喷射阀的电压;以及电压检测部,其检测该升压电路的实际电压,在由所述电压检测部检测到的检测电压达到升压开始阈值电压时开始升压动作,在所述检测电压达到升压停止阈值电压时停止升压动作,该内燃机的燃料喷射控制装置的特征在于,包括:升压动作控制部,在所述检测电压高于所述升压开始阈值电压且低于所述升压停止阈值电压时,所述升压动作控制部在规定时刻开始升压动作,所述升压动作控制部包括在所述检测电压低于所述升压停止阈值电压时使所述升压开始阈值电压的滞后无效而开始升压动作的电路。

5.根据权利要求1或4所述的内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述燃料喷射控制装置具有电压值不同的多个升压开始阈值电压,所述升压动作控制部包括升压开始阈值电压切换开关,所述升压开始阈值电压切换开关,切换选择所述多个升压开始阈值电压中的哪一个。

6.根据权利要求1或4所述的内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述规定时刻以相隔规定时间间隔的方式进行设定。

7.根据权利要求1或4所述的内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述规定时刻为对所述燃料喷射阀未施加电压时。

8.根据权利要求1或4所述的内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述规定时刻为对所述燃料喷射阀施加了由所述升压电路生成的电压时。

9.根据权利要求1或4所述的内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述规定时刻为在对所述燃料喷射阀施加了由所述升压电路生成的电压后经过了规定的延迟时间时。

10.根据权利要求1或4所述的内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述规定时刻为对所述燃料喷射阀施加由所述升压电路生成的电压结束之后。

11.根据权利要求1或4所述的内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述规定时刻为对所述燃料喷射阀施加了电压时。

12.根据权利要求1或4所述的内燃机的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述规定时刻为结束对所述燃料喷射阀施加电压之时。

说明书 :

内燃机的燃料喷射控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及内燃机的燃料喷射控制装置,例如涉及一种通过使用升压电路打开燃料喷射阀来对燃烧室内喷射燃料的内燃机的燃料喷射控制装置。

背景技术

[0002] 一直以来,作为内燃机的燃料喷射技术,对汽缸内直接喷射燃料的技术得到实用。
[0003] 此外,近年来,出于尾气的进一步清洁化和燃油效率、输出的进一步提高等要求,而不断推进分多次对汽缸内喷射燃料(多级喷射)、并对内燃机组合增压器来减少排气量的小型化。因此,为了应对内燃机的最小输出到最大输出,要求进一步扩大燃料喷射阀的流量特性的最小喷射量到最大喷射量的动态范围。
[0004] 为了扩大这种燃料喷射阀的流量特性的动态范围,例如,需要扩大燃料喷射阀的孔径等来增加最大喷射量,或者需要在最小喷射量的区域将阀体仅打开极短时间,产生使用在阀体全开之前关闭阀体的所谓的中间升程状态的必要性。
[0005] 另一方面,在打开燃料喷射阀来对汽缸内喷射燃料时,在喷射高压燃料的同时要求高响应性,因此要求对燃料喷射阀施加高电压来流通大电流。因此,在控制燃料喷射的燃料喷射控制装置内通常内置有利用电池电压来生成高电压的升压电路。
[0006] 所述燃料喷射控制装置将由升压电路生成的高电压积蓄在电容器等电荷积蓄元件中,在燃料喷射时消耗该电荷,并在下一次燃料喷射之前完成升压电路的升压动作来恢复至所期望的电压,以在下一次燃料喷射时稳定地进行燃料喷射。此时,所述燃料喷射控制装置在升压电压低于一定阈值时开始升压动作,当该电压达到所期望的阈值时,完成升压动作。
[0007] 具体而言,如图8所示,上述以往的燃料喷射控制装置127'通过对燃料喷射阀105'的线圈流通电流来控制燃烧所需的燃料的量。尤其是在对汽缸内直接喷射燃料的内燃机中,为了克服高压的燃料和应对高响应性,燃料喷射控制装置127'在其内部利用电池1'的电压来进行升压而生成高电压,并在打开燃料喷射阀105'时将所生成的高电压供给至燃料喷射阀105'的线圈。
[0008] 更具体而言,升压电路包括电池1'这一电源,由升压用线圈L1、升压用开关元件T1、升压用二极管D1及升压用电容器C1构成,在升压时,燃料喷射控制装置127'通过使升压用开关元件T1导通来对升压用线圈L1流通电流,从而在升压用线圈L1中积蓄能量,之后使升压用开关元件T1断开,由此,将升压用线圈L1中所积蓄的能量通过升压用二极管D1而积蓄在升压用电容器C1中。通过间歇性地进行该升压开关元件T1的导通/断开直至升压用电容器C1变为规定电压为止,燃料喷射控制装置127'对所生成的电压进行控制。
[0009] 升压用电容器C1的电压由升压停止识别用比较器Comp1监测(监视),燃料喷射控制装置127'对升压用电容器C1的电压与5'所示的升压停止阈值电压Vstop进行比较,当该升压电压达到升压停止阈值电压Vstop时,将升压停止信号3'输出至升压开关控制块2',升压开关控制块2'停止升压动作。
[0010] 在打开燃料喷射阀105'时消耗掉升压用电容器C1的升压电压时,燃料喷射控制装置127'利用升压开始识别用比较器Comp2将升压用电容器C1的电压与6'所示的升压开始阈值电压Vstart进行比较,在该升压电压为升压开始阈值电压Vstart以下的情况下,将升压开始信号4'输出至升压开关控制块2',升压开关控制块2'开始升压动作。
[0011] 进而,升压开关控制块2'利用升压电流监测用电流检测电阻R1来监测流至升压用线圈L1的电流,利用规定的电流阈值对升压用开关元件T1进行导通/断开控制。
[0012] 在对燃料喷射阀105'通电来开阀时,燃料喷射控制装置127'利用燃料喷射控制块8'来监测表示发动机的状态的吸入空气量、发动机转速、水温或空燃比A/F,运算应由燃料喷射阀105'喷射的燃料喷射量和时刻,并将如图9所示的燃料喷射驱动脉冲输出至燃料喷射阀驱动电路控制块7'。接收到燃料喷射驱动脉冲的燃料喷射阀驱动电路控制块7'根据流至燃料喷射阀105'的电流的曲线来控制流至燃料喷射阀105'的电流。例如,首先对燃料喷射阀105'流通用以克服高压燃料的开阀电流(以下,称为Ipeak),之后将保持电流1(以下,称为Ihold1)仅持续流通规定时间,其后流通保持电流2(以下,称为Ihold2)。
[0013] 在对燃料喷射阀105'流通Ipeak时,燃料喷射控制装置127'使开关元件T13及T11导通。由此,从升压用电容器C1对燃料喷射阀105'的两端供给前文所述的由升压电路生成的高电压。此时,燃料喷射阀驱动电路控制块7'受燃料喷射阀电流监测用电流检测电阻R2监测,来自升压用电容器C1的高电压的供给将持续至燃料喷射阀105'的电流值达到Ipeak为止。
[0014] 此外,在对燃料喷射阀105'流通Ihold1、Ihold2的区间内,燃料喷射控制装置127'是以如下方式进行控制:在使开关元件T13导通的状态下,使开关元件T12间歇性地导通/断开,从而使规定电流流至燃料喷射阀105'。
[0015] 进而,当在Ipeak通电后升压用电容器C1的两端电压降低而成为升压开始阈值电压Vstart以下时,燃料喷射控制装置127'开始升压电路的升压动作,当其电压达到升压停止阈值电压Vstop时,停止升压电路的升压动作,其后,将升压电压保持固定以备下一次燃料喷射。
[0016] 然而,在上述以往的具有升压电路的燃料喷射控制装置中,在对燃料喷射阀105'仅通电较短时间的情况(即,例如在最小喷射量的区域内,将阀体仅打开极短时间来进行燃料喷射的情况)下,驱动燃料喷射阀105'的燃料喷射驱动脉冲的脉宽较短,导致升压电压的降低幅度较小。因此,如图10所示,升压电压不会降低至升压开始阈值电压Vstart以下,从而在升压开始条件不成立的状态下对燃料喷射阀105'通电以进行下一次燃料喷射,导致燃料喷射阀105'的行为发生变动。具体而言,在图10所示的第一次通电中,升压电压达到了升压停止阈值电压,但在第二次通电中,升压电压虽为升压开始阈值电压以上但低于升压停止阈值电压,因此电流的上升速度降低,结果,流至燃料喷射阀105'的电流的达到点(达到电流值)产生差异ΔIpeak,有可能产生燃料喷射量发生偏差的问题。
[0017] 针对这种问题,在专利文献1~3中例如揭示有用以在下一次燃料喷射早于升压电路的升压开始时刻的情况下以规定的电压驱动燃料喷射阀的技术。
[0018] 专利文献1中所揭示的汽车的喷射器驱动用升压电路包括积蓄升压电压的电容器,每一燃料喷射使用一个电容器,而其他电容器则进行充电以备下一喷射。
[0019] 此外,专利文献2中所揭示的内燃机的燃料喷射控制装置包括:升压电路,其用以使电源的电压上升;电容器,其通过被施加该升压后的升压电压来进行充电;喷射开始时刻设定机构,其设定喷射自所述燃料喷射阀的燃料的喷射开始时刻;喷射阀驱动机构,其在所述所设定的喷射开始时刻将所述电容器中所充的电力供给至所述燃料喷射阀,由此打开该燃料喷射阀;以及升压控制机构,其通过控制所述升压电路的升压动作,而以在打开所述燃料喷射阀之后变为规定的目标值的方式来控制所述电容器的电压,并且就在所述喷射开始时刻之前,使所述电容器的电压从被控制为所述目标值的状态起以不超过指定的上限值的方式上升。
[0020] 此外,专利文献3中所揭示的内燃机的燃料喷射装置包括:升压电路,其供给用以打开对内燃机的燃烧室内直接供给燃料的燃料喷射阀的高电压;以及升压动作控制电路,其控制所述升压电路的升压动作的导通、断开;并且,所述升压动作控制电路根据所述燃料喷射阀的驱动信号,在对所述燃料喷射阀开始通电的同时开始所述升压电路的升压动作。
[0021] 现有技术文献
[0022] 专利文献
[0023] 专利文献1:日本专利特开2003-161193号公报
[0024] 专利文献2:日本专利特开2012-159025号公报
[0025] 专利文献3:日本专利特开2013-64363号公报

发明内容

[0026] 发明要解决的问题
[0027] 然而,在专利文献1中所揭示的喷油器驱动用升压电路中,需要多个电容器,导致零件数量增加,从而存在燃料喷射控制装置大型化且高成本化的问题。
[0028] 此外,在专利文献2中所揭示的内燃机的燃料喷射控制装置中,由于就在喷射开始时刻之前使电容器的电压从被控制为规定的目标值的状态起以不超过规定的上限值的方式上升,因此存在电容器的电压在即将进行燃料喷射之前便已上升的问题,或者必须预先知晓喷射开始时刻,从而存在例如无法应对增量喷射等的问题,以及存在因升压电路中的电流的泄露而导致升压电压降低的问题。
[0029] 进而,在专利文献3中所揭示的内燃机的燃料喷射装置中,由于根据燃料喷射阀的驱动信号而在对燃料喷射阀开始通电的同时开始升压电路的升压动作,因此也可能留有因升压电路中的电流的泄露而导致升压电压降低的问题。
[0030] 本发明是鉴于所述问题而成,其目的在于提供一种内燃机的燃料喷射控制装置,所述内燃机的燃料喷射控制装置即便在驱动燃料喷射阀的燃料喷射驱动脉冲的脉宽较短的情况下,也可精度较佳地控制在燃料喷射(通电开始)时施加至燃料喷射阀的升压电压来抑制燃料喷射量的偏差,而不会导致燃料喷射控制装置的大型化或高成本化。
[0031] 解决问题的技术手段
[0032] 为了解决上述问题,本发明的内燃机的燃料喷射控制装置包括:升压电路,其生成用以打开对燃烧室内直接供给燃料的燃料喷射阀的电压;以及电压检测部,其检测该升压电路的实际电压;并且,在由所述电压检测部检测到的检测电压达到升压开始阈值电压时开始升压动作,在所述检测电压达到升压停止阈值电压时停止升压动作,该内燃机的燃料喷射控制装置的特征在于包括升压动作控制部,在所述检测电压高于所述升压开始阈值电压且低于所述升压停止阈值电压时,所述升压动作控制部在规定时刻开始升压动作。
[0033] 发明的效果
[0034] 根据以上说明而可理解,根据本发明,通过包括在升压电路的检测电压高于升压开始阈值电压且低于升压停止阈值电压时在规定时刻开始升压动作的升压动作控制部,例如,即便在驱动燃料喷射阀的燃料喷射驱动脉冲的脉宽较短而导致升压电压的降低幅度较小、升压电压不低于升压开始阈值电压的情况下,也可在规定时刻开始升压动作,从而可精度较佳地控制在燃料喷射(通电开始)时施加至燃料喷射阀的升压电压来抑制燃料喷射量的偏差,而不会导致燃料喷射控制装置的大型化或高成本化。
[0035] 通过以下实施方式的说明来明确除上述以外的问题、构成及效果。

附图说明

[0036] 图1为概略性地表示搭载有本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式1的内燃机的整体构成的整体构成图。
[0037] 图2为表示图1所示的燃料喷射控制装置的电路构成的内部构成图。
[0038] 图3为说明图1所示的燃料喷射控制装置所进行的电压-电流控制中的升压电压和燃料喷射阀的喷射电流的时间图。
[0039] 图4为表示本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式2的电路构成的内部构成图。
[0040] 图5为表示本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式3的电路构成的内部构成图。
[0041] 图6为表示本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式4的电路构成的内部构成图。
[0042] 图7为表示本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式5的电路构成的内部构成图。
[0043] 图8为表示以往的燃料喷射控制装置的电路构成的构成图。
[0044] 图9为说明以往的燃料喷射控制装置所进行的电流-电压控制的一例的时间图。
[0045] 图10为说明以往的燃料喷射控制装置所进行的电压-电流控制中的升压电压和燃料喷射阀的喷射电流的时间图。

具体实施方式

[0046] 下面,参考附图,对本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式进行说明。
[0047] [实施方式1]
[0048] 图1概略性地表示搭载有本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式1的内燃机的整体构成。
[0049] 如图所示,发动机(内燃机)101内配备有活塞102、进气阀103及排气阀104。燃烧所需的吸入空气经AFM(空气流量计)120测定流量后通过节气阀119来调整空气量,并经由集气器115、进气管110、进气阀103而供给至发动机101的燃烧室121。燃料通过低压燃料泵124而从燃料箱123供给至发动机101,进而通过高压燃料泵125而提高至即便在处于压缩工序的燃烧室121的压力下也可进行燃料喷射的压力。成为高压后的燃料从燃料喷射阀105中呈微粒状喷射至发动机101的燃烧室121,由通过点火线圈107而接收到能量的火花塞106加以点火。
[0050] 燃烧后的尾气经由排气阀104而排出至排气管111,由三元催化剂112加以净化。在ECU(发动机控制单元)109中内置有燃料喷射控制装置127,发动机101的曲柄角传感器116的信号、AFM 120的空气量的信号、由燃料压力传感器126检测到的燃料压力、检测尾气中的氧浓度的氧传感器113的信号、发动机冷却水的水温传感器108的信号、以及油门开度传感器122的油门开度的信号被输入至ECU 109。ECU 109根据油门开度传感器122的信号来算出对发动机101的要求扭矩,并进行发动机101的怠速状态的判定等。ECU 109内配备有根据曲柄角传感器116的信号来运算发动机转速的转速检测部。此外,ECU 109算出发动机101所需的吸入空气量,并以成为与其相称的开度的方式控制节气阀119,进而算出所需燃料量。燃料喷射控制装置127根据所算出的所需燃料量来输出与燃料的压力相应的时间和用以供燃料喷射阀105进行燃料喷射的电流。进而,ECU 109在最佳时刻输出使火花塞106点火的点火信号。
[0051] 此外,排气管111与集气器115通过EGR通道118连接。在EGR通道118的途中配备有EGR阀114。EGR阀114的开度由ECU 109控制,视需要将排气管111中的尾气经由EGR通道118而回流至进气管110。
[0052] 图2表示图1所示的燃料喷射控制装置的电路构成。如图所示,相对于根据图8而说明过的以往的燃料喷射控制装置,本实施方式1的燃料喷射控制装置127在升压电路内具有更新用升压开始信号生成部13(升压动作控制部15),即便升压电压不低于升压开始阈值电压Vstart,所述更新用升压开始信号生成部13(升压动作控制部15)也在规定时刻生成用以开始升压动作的更新用升压开始信号9。再者,燃料喷射控制装置127中除更新用升压开始信号生成部13以外的构成与图8所示的以往的燃料喷射装置相同,因此省略其详细说明。
[0053] 例如在升压电路的电压(由作为电压检测部的升压开始识别用比较器Comp2检测到的检测电压)高于升压开始阈值电压且低于升压停止阈值电压时,更新用升压开始信号生成部13在规定时刻生成例如脉冲状的更新用升压开始信号9,并将该更新用升压开始信号9输出至升压开关控制块2,由此,燃料喷射控制装置127开始升压电路的升压动作。继而,当生成自电池电压的升压电压达到升压停止阈值电压Vstop时,燃料喷射控制装置127停止升压电路的升压动作。
[0054] 此处,可根据燃料喷射控制装置127所要求的特性等而以如下方式设定更新用升压开始信号生成部13生成更新用升压开始信号9并输出至升压开关控制块2的时刻。
[0055] 例如,以相隔规定时间间隔的方式生成更新用升压开始信号9并输出至升压开关控制块2,由此,可使升压电路定期进行升压动作,从而能可靠地避免升压电压已降低的状态下的燃料喷射。
[0056] 此外,在以相隔规定时间间隔的方式输出更新用升压开始信号9的情况下,由于燃料喷射时刻与升压开始时刻不同步,因此也考虑在燃料喷射的中途开始升压电路的升压动作。在这种情况下,存在在燃料喷射的中途进行升压电路的升压动作的情况和不进行升压电路的升压动作的情况,此外,燃料喷射时刻与升压开始时刻重叠的时刻会发生变动,因此,对燃料喷射阀通电的电流值有可能发生变动。因此,考虑以相隔规定时间间隔的方式生成更新用升压开始信号9并输出至升压开关控制块2,并且将生成并输出更新用升压开始信号9的时刻限定于对燃料喷射阀105未施加有电池电压等电压时。
[0057] 此外,考虑到对燃料喷射阀105通电的时刻,以将生成更新用升压开始信号9并输出至升压开关控制块2的时刻设定为与将由升压电路生成的升压电压施加至燃料喷射阀105时大致同时的方式使升压电路动作。由此,可在早于升压电压降低至升压开始阈值电压Vstart后使升压电路动作的阶段进行升压电路的升压动作,从而可显著缩短升压电压恢复的时间。
[0058] 此外,在燃料喷射阀105的电流的上升较为缓和且升压电路的充电能力较高的情况下,若像上述那样在对燃料喷射阀105施加了升压电压的同时生成更新用升压开始信号9,使升压电路动作,则升压电压有可能立刻达到升压停止阈值电压Vstop而导致升压电路的升压动作停止。因此,可将生成更新用升压开始信号9并输出至升压开关控制块2的时刻设定为对燃料喷射阀105施加由升压电路生成的升压电压后经过了规定的延迟时间时,在经过了该延迟时间后开始升压电路的升压动作。
[0059] 此外,考虑到升压电路的能力会受电池1的电压影响,若在对燃料喷射阀105施加有升压电压时进行升压电路的升压动作,则燃料喷射阀105的电流的上升有可能根据电池电压的电压而产生差异。因此,可将生成更新用升压开始信号9并输出至升压开关控制块2的时刻设定为完成由升压电路生成的升压电压向燃料喷射阀105的施加后。
[0060] 进而,例如为了与发动机转速或燃料喷射同步,可将生成更新用升压开始信号9并输出至升压开关控制块2的时刻设定为与对燃料喷射阀105的电压的施加同时,也可设定为与结束对燃料喷射阀105的电压的施加时同时。
[0061] 图3说明图1所示的燃料喷射控制装置所进行的电压-电流控制中的升压电压和燃料喷射阀的喷射电流。再者,图3例如表示在与对燃料喷射阀105施加了升压电压时大致同时、对燃料喷射阀105施加升压电压后经过了规定的延迟时间时、完成对燃料喷射阀105的升压电压的施加后、或者与结束对燃料喷射阀105的电压的施加时同时将更新用升压开始信号9输出至升压开关控制块2来开始升压电路的升压动作的例子。此外,图3的升压电压及INJ电流的曲线图中,实线表示本实施方式1的燃料喷射控制装置所进行的电压-电流控制中的升压电压和燃料喷射阀的喷射电流,单点划线表示以往的燃料喷射控制装置(参考图8)所进行的电压-电流控制中的升压电压和燃料喷射阀的喷射电流。
[0062] 如图3所示,在以往的燃料喷射控制装置中,在第二次通电中燃料喷射阀的达到电流值会降低,相对于此,根据本实施方式1的燃料喷射控制装置127,通过利用更新用升压开始信号生成部13在适当的时刻生成更新用升压开始信号9来开始升压电路的升压动作,可在第二次通电前使升压电压可靠地达到升压停止阈值电压Vstop,从而可使第二次通电时的达到电流值与第一次通电时的达到电流值精细地一致。
[0063] 如此,根据本实施方式1的燃料喷射控制装置127,即便在驱动燃料喷射阀105的燃料喷射驱动脉冲的脉宽较短而导致升压电压的降低幅度较小、升压电压不低于升压开始阈值电压的情况下,不论升压电路的电压的大小如何,均可在规定时刻开始升压动作而在下一次通电前使升压电压达到升压停止阈值电压,因此可精度较佳地控制在燃料喷射(通电开始)时施加至燃料喷射阀的升压电压来抑制燃料喷射量的偏差。
[0064] 再者,在上述实施方式中,为了易于理解,对燃料喷射阀105为1个的情况进行了说明,但实际的燃料喷射控制装置大多同时控制多个(例如4个)燃料喷射阀,且具有1个系统的升压电路。在这种情况下,虽然未必是对同一汽缸的燃料喷射阀进行第一次通电和第二次通电,但即便在对不同汽缸间的燃料喷射阀进行通电的情况下,通过具有上述构成,也可抑制对各燃料喷射阀通电的电流的偏差,从而可有效抑制喷射自各燃料喷射阀的燃料喷射量的偏差。
[0065] [实施方式2]
[0066] 图4表示本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式2的电路构成。相对于上述实施方式1的燃料喷射控制装置,图4所示的实施方式2的燃料喷射控制装置的不同点在于升压动作控制部的构成,而其他构成与实施方式1的燃料喷射控制装置相同。因而,对与实施方式1相同的构成标注相同符号,并省略其详细说明。
[0067] 在本实施方式2的燃料喷射控制装置127中,在监测(监视或检测)升压电压的电路中,为了降低零件的制造成本,要降低升压停止识别用比较器Comp1和升压开始识别用比较器Comp2的输入电压的耐压,为此将升压电压分压而输入。即,图示的电阻R3、R4相当于用以对升压电压进行分压的电阻,通过升压停止识别用比较器Comp1和升压开始识别用比较器Comp2来监测经该电阻R3及R4分压后的、电阻R3与电阻R4的连接点的电压。此时,例如与根据图8而说明过的直接输入电压的情况下的升压停止阈值电压Vstop及升压开始阈值电压Vstart相比,升压停止阈值电压Vstop及升压开始阈值电压Vstart也成为R4/(R3+R4)倍。
[0068] 在上述实施方式1中,不论升压电压如何,均在规定时刻输出更新用升压开始信号9,但在该实施方式2中,在电阻R3与电阻R4的连接点进一步对GND连接构成升压动作控制部
15的电阻R5和开关元件T14。并且,通过适当选择这些电阻R3、R4、R5的电阻值,在使开关元件T14导通时,使电阻R3、R4、R5的连接点的电压(表现出来的升压电压)暂时降低至升压开始阈值电压Vstart以下而开始升压动作。
[0069] 如此,根据本实施方式2,对开关元件T14进行导通/断开控制而代替实施方式1的由更新用升压开始信号生成部13生成更新用升压开始信号9,由此,与上述实施方式1一样,即便在驱动燃料喷射阀105的燃料喷射驱动脉冲的脉宽较短而导致升压电压的降低幅度较小、升压电压不低于升压开始阈值电压的情况下,也可在规定时刻开始升压动作而在下一次通电前使升压电压达到升压停止阈值电压,从而可精度较佳地控制在燃料喷射时施加至燃料喷射阀的升压电压来抑制燃料喷射量的偏差。
[0070] [实施方式3]
[0071] 图5表示本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式3的电路构成。相对于上述实施方式2的燃料喷射控制装置,图5所示的实施方式3的燃料喷射控制装置的不同点在于升压动作控制部的构成,而其他构成与实施方式2的燃料喷射控制装置相同。因而,对与实施方式2相同的构成标注相同符号,并省略其详细说明。
[0072] 在本实施方式3的燃料喷射控制装置127中,使用电容器C2代替实施方式2的分压比变更用电阻R5。
[0073] 在该燃料喷射控制装置127中,平时使开关元件T14断开,设为电容器C2中未积蓄有电荷的状态。此处,若不论升压电压的大小如何,在欲使升压电路动作的情况下均使开关元件T14导通,则电阻R3及R4的分压所决定的连接点的电压会降低直至在电容器C2中积蓄电荷为止。由此,升压开始识别用比较器Comp2识别为升压电压在升压开始阈值电压Vstart以下,因此不论升压电压的大小如何,均开始升压动作。
[0074] 如此,根据本实施方式3,对开关元件T14进行导通/断开控制而代替实施方式1的由更新用升压开始信号生成部13生成更新用升压开始信号9,由此,与上述实施方式1、2一样,即便在驱动燃料喷射阀105的燃料喷射驱动脉冲的脉宽较短而导致升压电压的降低幅度较小、升压电压不低于升压开始阈值电压的情况下,也可在规定时刻开始升压动作而在下一次通电前使升压电压达到升压停止阈值电压,从而可精度较佳地控制在燃料喷射时施加至燃料喷射阀的升压电压来抑制燃料喷射量的偏差。
[0075] 此外,根据本实施方式3,通过将电容器C2的容量设定为相对于升压电压的变化而足够小的值,而具有如下优点:即便在开关元件T14在导通状态下发生故障时,也可使升压电路安全地动作。
[0076] [实施方式4]
[0077] 图6表示本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式4的电路构成。相对于上述实施方式1~3的燃料喷射控制装置,图6所示的实施方式4的燃料喷射控制装置的不同点在于升压动作控制部的构成,而其他构成与实施方式1~3的燃料喷射控制装置相同。因而,对与实施方式1~3相同的构成标注相同符号,并省略其详细说明。
[0078] 在本实施方式4的燃料喷射控制装置127中,除了设定6所示的升压开始阈值电压Vstart以外,还设定10所示的另一升压开始阈值电压2 Vstart2,用于与升压开始识别用比较器Comp2中的输入电压进行比较,即,设定电压值不同的两种升压开始阈值电压,利用构成升压动作控制部15的升压开始阈值电压切换开关11来切换成为升压开始识别用比较器Comp2的比较对象的电压。此处,升压开始阈值电压2 Vstart2例如设定为升压停止阈值电压Vstop以上,进而,关于升压动作的优先次序,设定升压停止信号3>升压开始信号4。
[0079] 在该燃料喷射控制装置127中,平时将升压开始阈值电压切换开关11切换至6所示的升压开始阈值电压Vstart侧,使用升压开始阈值电压Vstart来进行升压动作,使用升压停止阈值电压Vstop来停止升压动作。
[0080] 另一方面,在不论升压电压的大小如何均开始升压动作的情况下,在升压开始时刻将升压开始阈值电压切换开关11暂时切换至升压开始阈值电压2 Vstart2侧,从两种升压开始阈值电压中选择升压开始阈值电压2 Vstart2来开始升压电路的升压动作。
[0081] 如此,根据本实施方式4,切换升压开始阈值电压切换开关11来选择适当的升压开始阈值电压而代替实施方式1的由更新用升压开始信号生成部13生成更新用升压开始信号9,由此,与上述实施方式1~3一样,即便在驱动燃料喷射阀105的燃料喷射驱动脉冲的脉宽较短而导致升压电压的降低幅度较小、升压电压不低于升压开始阈值电压的情况下,也可在规定时刻开始升压动作而在下一次通电前使升压电压达到升压停止阈值电压,从而可精度较佳地控制在燃料喷射时施加至燃料喷射阀的升压电压来抑制燃料喷射量的偏差。
[0082] [实施方式5]
[0083] 图7表示本发明的内燃机的燃料喷射控制装置的实施方式5的电路构成。相对于上述实施方式1~4的燃料喷射控制装置,图7所示的实施方式5的燃料喷射控制装置的不同点在于升压动作控制部的构成,而其他构成与实施方式1~4的燃料喷射控制装置相同。因而,对与实施方式1~4相同的构成标注相同符号,并省略其详细说明。
[0084] 在本实施方式5的燃料喷射控制装置127中,利用一个比较器来进行升压开始时的比较和升压停止时的比较,相对于升压停止阈值电压Vstop,利用带滞后作用的比较器电路(以下,称为升压开始·停止识别用比较器Comp3)来控制升压开始阈值电压Vstart。
[0085] 在本实施方式5的燃料喷射控制装置127中,控制升压动作的开始的升压动作控制部15主要由所述升压开始·停止识别用比较器Comp3、对升压电压进行分压的电阻R3、R4、规定升压开始及停止阈值电压的电阻R6、R7、R8、R9、以及插入在电阻R8与升压开始·停止识别用比较器Comp3的输出端子之间的升压控制电压滞后切换开关12构成,当打开该开关12时,无滞后,当合上该开关12时,有滞后。
[0086] 在该实施方式5中,平时合上升压控制电压滞后切换开关12而设为无滞后。另一方面,在不论升压电压的大小如何均开始升压动作的情况下,通过打开升压控制电压滞后切换开关12,而在升压电压低于升压停止阈值电压Vstop的情况下开始升压电路的升压动作。
[0087] 如此,根据本实施方式5,切换升压控制电压滞后切换开关12来使升压开始阈值电压的滞后无效而代替实施方式1的由更新用升压开始信号生成部13生成更新用升压开始信号9,由此,与上述实施方式1~4一样,即便在驱动燃料喷射阀105的燃料喷射驱动脉冲的脉宽较短而导致升压电压的降低幅度较小、升压电压不低于升压开始阈值电压的情况下,也可在规定时刻开始升压动作而在下一次通电前使升压电压达到升压停止阈值电压,从而可精度较佳地控制在燃料喷射时施加至燃料喷射阀的升压电压来抑制燃料喷射量的偏差。
[0088] 再者,本发明包括各种变形实施方式,并不限定于上述实施方式1~5。例如,上述实施方式1~5是为了易于理解地说明本发明而做的详细说明,并非一定限定于包括说明过的所有构成。此外,可将某一实施方式的构成的一部分替换成其他实施方式的构成,此外,也可在某一实施方式的构成中加入其他实施方式的构成。此外,可对各实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。
[0089] 此外,控制线或信息线表示认为说明上需要的,在产品上并非一定表示所有控制线或信息线。实际上可认为几乎所有构成均相互连接。
[0090] 符号说明
[0091] 1 电池
[0092] 2 升压开关控制块
[0093] 3 升压停止信号
[0094] 4 升压开始信号
[0095] 5 升压停止阈值电压Vstop
[0096] 6 升压开始阈值电压Vstart
[0097] 7 燃料喷射阀驱动电路控制块
[0098] 8 燃料喷射控制块
[0099] 9 更新用升压开始信号
[0100] 10 升压开始阈值电压2 Vstart2
[0101] 11 升压开始阈值电压切换开关
[0102] 12 升压控制电压滞后切换开关
[0103] 13 更新用升压开始信号生成部
[0104] 15 升压动作控制部
[0105] 101 发动机(内燃机)
[0106] 102 活塞
[0107] 103 进气阀
[0108] 104 排气阀
[0109] 105 燃料喷射阀
[0110] 106 火花塞
[0111] 107 点火线圈
[0112] 108 水温传感器
[0113] 109 ECU(发动机控制单元)
[0114] 110 进气管
[0115] 111 排气管
[0116] 112 三元催化剂
[0117] 113 氧传感器
[0118] 114 EGR阀
[0119] 115 集气器
[0120] 116 曲柄角传感器
[0121] 118 EGR通道
[0122] 119 节气阀
[0123] 120 AFM(空气流量计)
[0124] 121 燃烧室
[0125] 122 油门开度传感器
[0126] 123 燃料箱
[0127] 124 低压燃料泵
[0128] 125 高压燃料泵
[0129] 126 燃料压力传感器
[0130] 127 燃料喷射控制装置
[0131] C1 升压用电容器
[0132] C2 电容器
[0133] D1 升压用二极管
[0134] L1 升压用线圈
[0135] R1 升压电流监测用电流检测电阻
[0136] R2 燃料喷射阀电流监测用电流检测电阻
[0137] T1 升压用开关元件
[0138] T11、T12、T13、T14 开关元件
[0139] Comp1 升压停止识别用比较器
[0140] Comp2 升压开始识别用比较器
[0141] Comp3 升压开始·停止识别用比较器
[0142] D10、D11 二极管
[0143] R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9 电阻。