內(nèi)燃機的燃料噴射控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的燃料噴射控制裝置，例如涉及一種通過使用升壓電路打開燃料噴射閥來對燃燒室內(nèi)噴射燃料的內(nèi)燃機的燃料噴射控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來，作為內(nèi)燃機的燃料噴射技術(shù)，對汽缸內(nèi)直接噴射燃料的技術(shù)得到實用。
[0003]此外，近年來，出于尾氣的進一步清潔化和燃油效率、輸出的進一步提高等要求，而不斷推進分多次對汽缸內(nèi)噴射燃料(多級噴射)、并對內(nèi)燃機組合增壓器來減少排氣量的小型化。因此，為了應(yīng)對內(nèi)燃機的最小輸出到最大輸出，要求進一步擴大燃料噴射閥的流量特性的最小噴射量到最大噴射量的動態(tài)范圍。
[0004]為了擴大這種燃料噴射閥的流量特性的動態(tài)范圍，例如，需要擴大燃料噴射閥的孔徑等來增加最大噴射量，或者需要在最小噴射量的區(qū)域?qū)㈤y體僅打開極短時間，產(chǎn)生使用在閥體全開之前關(guān)閉閥體的所謂的中間升程狀態(tài)的必要性。
[0005]另一方面，在打開燃料噴射閥來對汽缸內(nèi)噴射燃料時，在噴射高壓燃料的同時要求高響應(yīng)性，因此要求對燃料噴射閥施加高電壓來流通大電流。因此，在控制燃料噴射的燃料噴射控制裝置內(nèi)通常內(nèi)置有利用電池電壓來生成高電壓的升壓電路。
[0006]所述燃料噴射控制裝置將由升壓電路生成的高電壓積蓄在電容器等電荷積蓄元件中，在燃料噴射時消耗該電荷，并在下一次燃料噴射之前完成升壓電路的升壓動作來恢復(fù)至所期望的電壓，以在下一次燃料噴射時穩(wěn)定地進行燃料噴射。此時，所述燃料噴射控制裝置在升壓電壓低于一定閾值時開始升壓動作，當(dāng)該電壓達到所期望的閾值時，完成升壓動作。
[0007]具體而言，如圖8所示，上述以往的燃料噴射控制裝置127’通過對燃料噴射閥105’的線圈流通電流來控制燃燒所需的燃料的量。尤其是在對汽缸內(nèi)直接噴射燃料的內(nèi)燃機中，為了克服高壓的燃料和應(yīng)對高響應(yīng)性，燃料噴射控制裝置127 ’在其內(nèi)部利用電池I’的電壓來進行升壓而生成高電壓，并在打開燃料噴射閥105’時將所生成的高電壓供給至燃料噴射閥105’的線圈。
[0008]更具體而言，升壓電路包括電池I’這一電源，由升壓用線圈L1、升壓用開關(guān)元件Tl、升壓用二極管Dl及升壓用電容器Cl構(gòu)成，在升壓時，燃料噴射控制裝置127’通過使升壓用開關(guān)元件Tl導(dǎo)通來對升壓用線圈LI流通電流，從而在升壓用線圈LI中積蓄能量，之后使升壓用開關(guān)元件Tl斷開，由此，將升壓用線圈LI中所積蓄的能量通過升壓用二極管Dl而積蓄在升壓用電容器Cl中。通過間歇性地進行該升壓開關(guān)元件Tl的導(dǎo)通/斷開直至升壓用電容器Cl變?yōu)橐?guī)定電壓為止，燃料噴射控制裝置127’對所生成的電壓進行控制。
[0009]升壓用電容器Cl的電壓由升壓停止識別用比較器Compl監(jiān)測(監(jiān)視)，燃料噴射控制裝置127’對升壓用電容器Cl的電壓與5’所示的升壓停止閾值電壓Vstop進行比較，當(dāng)該升壓電壓達到升壓停止閾值電壓Vstop時，將升壓停止信號3’輸出至升壓開關(guān)控制塊2’，升壓開關(guān)控制塊2 ’停止升壓動作。
[0010]在打開燃料噴射閥105’時消耗掉升壓用電容器Cl的升壓電壓時，燃料噴射控制裝置127’利用升壓開始識別用比較器Comp2將升壓用電容器Cl的電壓與6’所示的升壓開始閾值電壓Vstart進行比較，在該升壓電壓為升壓開始閾值電壓Vstart以下的情況下，將升壓開始信號4 ’輸出至升壓開關(guān)控制塊2 ’，升壓開關(guān)控制塊2 ’開始升壓動作。
[0011]進而，升壓開關(guān)控制塊2’利用升壓電流監(jiān)測用電流檢測電阻Rl來監(jiān)測流至升壓用線圈LI的電流，利用規(guī)定的電流閾值對升壓用開關(guān)元件Tl進行導(dǎo)通/斷開控制。
[0012]在對燃料噴射閥105’通電來開閥時，燃料噴射控制裝置127 ’利用燃料噴射控制塊8’來監(jiān)測表示發(fā)動機的狀態(tài)的吸入空氣量、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫或空燃比A/F，運算應(yīng)由燃料噴射閥105’噴射的燃料噴射量和時刻，并將如圖9所示的燃料噴射驅(qū)動脈沖輸出至燃料噴射閥驅(qū)動電路控制塊7’。接收到燃料噴射驅(qū)動脈沖的燃料噴射閥驅(qū)動電路控制塊7’根據(jù)流至燃料噴射閥105 ’的電流的曲線來控制流至燃料噴射閥105 ’的電流。例如，首先對燃料噴射閥105’流通用以克服高壓燃料的開閥電流(以下，稱為Ipeak)，之后將保持電流1(以下，稱為IhoIdl)僅持續(xù)流通規(guī)定時間，其后流通保持電流2(以下，稱為Ihold2)。
[0013]在對燃料噴射閥105’流通Ipeak時，燃料噴射控制裝置127’使開關(guān)元件T13及Tll導(dǎo)通。由此，從升壓用電容器Cl對燃料噴射閥105’的兩端供給前文所述的由升壓電路生成的高電壓。此時，燃料噴射閥驅(qū)動電路控制塊7’受燃料噴射閥電流監(jiān)測用電流檢測電阻R2監(jiān)測，來自升壓用電容器CI的高電壓的供給將持續(xù)至燃料噴射閥105 ’的電流值達到Ipeak為止。
[0014]此外，在對燃料噴射閥105’流通Iholdl、Ihold2的區(qū)間內(nèi)，燃料噴射控制裝置127’是以如下方式進行控制:在使開關(guān)元件T13導(dǎo)通的狀態(tài)下，使開關(guān)元件T12間歇性地導(dǎo)通/斷開，從而使規(guī)定電流流至燃料噴射閥105’。
[0015]進而，當(dāng)在Ipeak通電后升壓用電容器Cl的兩端電壓降低而成為升壓開始閾值電壓Vstart以下時，燃料噴射控制裝置127’開始升壓電路的升壓動作，當(dāng)其電壓達到升壓停止閾值電壓Vstop時，停止升壓電路的升壓動作，其后，將升壓電壓保持固定以備下一次燃料噴射。
[0016]然而，在上述以往的具有升壓電路的燃料噴射控制裝置中，在對燃料噴射閥105’僅通電較短時間的情況(即，例如在最小噴射量的區(qū)域內(nèi)，將閥體僅打開極短時間來進行燃料噴射的情況)下，驅(qū)動燃料噴射閥105’的燃料噴射驅(qū)動脈沖的脈寬較短，導(dǎo)致升壓電壓的降低幅度較小。因此，如圖10所示，升壓電壓不會降低至升壓開始閾值電壓Vstart以下，從而在升壓開始條件不成立的狀態(tài)下對燃料噴射閥105 ’通電以進行下一次燃料噴射，導(dǎo)致燃料噴射閥105’的行為發(fā)生變動。具體而言，在圖10所示的第一次通電中，升壓電壓達到了升壓停止閾值電壓，但在第二次通電中，升壓電壓雖為升壓開始閾值電壓以上但低于升壓停止閾值電壓，因此電流的上升速度降低，結(jié)果，流至燃料噴射閥105’的電流的達到點(達到電流值)產(chǎn)生差異A Ipeak，有可能產(chǎn)生燃料噴射量發(fā)生偏差的問題。
[0017]針對這種問題，在專利文獻I?3中例如揭示有用以在下一次燃料噴射早于升壓電路的升壓開始時刻的情況下以規(guī)定的電壓驅(qū)動燃料噴射閥的技術(shù)。
[0018]專利文獻I中所揭示的汽車的噴射器驅(qū)動用升壓電路包括積蓄升壓電壓的電容器，每一燃料噴射使用一個電容器，而其他電容器則進行充電以備下一噴射。
[0019]此外，專利文獻2中所揭示的內(nèi)燃機的燃料噴射控制裝置包括:升壓電路，其用以使電源的電壓上升；電容器，其通過被施加該升壓后的升壓電壓來進行充電；噴射開始時刻設(shè)定機構(gòu)，其設(shè)定噴射自所述燃料噴射閥的燃料的噴射開始時刻;噴射閥驅(qū)動機構(gòu)，其在所述所設(shè)定的噴射開始時刻將所述電容器中所充的電力供給至所述燃料噴射閥，由此打開該燃料噴射閥；以及升壓控制機構(gòu)，其通過控制所述升壓電路的升壓動作，而以在打開所述燃料噴射閥之后變?yōu)橐?guī)定的目標(biāo)值的方式來控制所述電容器的電壓，并且就在所述噴射開始時刻之前，使所述電容器的電壓從被控制為所述目標(biāo)值的狀態(tài)起以不超過指定的上限值的方式上升。
[0020]此外，專利文獻3中所揭示的內(nèi)燃機的燃料噴射裝置包括:升壓電路，其供給用以打開對內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)直接供給燃料的燃料噴射閥的高電壓；以及升壓動作控制電路，其控制所述升壓電路的升壓動作的導(dǎo)通、斷開;并且，所述升壓動作控制電路根據(jù)所述燃料噴射閥的驅(qū)動信號，在對所述燃料噴射閥開始通電的同時開始所述升壓電路的升壓動作。[0021 ]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0022]專利文獻
[0023]專利文獻1:日本專利特開2003-161193號公報
[0024]專利文獻2:日本專利特開2012-159025號公報
[0025]專利文獻3:日本專利特開2013-64363號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]發(fā)明要解決的問題
[0027]然而，在專利文獻I中所揭示的噴油器驅(qū)動用升壓電路中，需要多個電容器，導(dǎo)致零件數(shù)量增加，從而存在燃料噴射控制裝置大型化且高成本化的問題。
[0028]此外，在專利文獻2中所揭示的內(nèi)燃機的燃料噴射控制裝置中，由于就在噴射開始時刻之前使電容器的電壓從被控制為規(guī)定的目標(biāo)值的狀態(tài)起以不超過規(guī)定的上限值的方式上升，因此存在電容器的電壓在即將進行燃料噴射之前便已上升的問題，或者必須預(yù)先知曉噴射開始時刻，從而存在例如無法應(yīng)對增量噴射等的問題，以及存在因升壓電路中的電流的泄露而導(dǎo)致升壓電壓降低的問題。
[0029]進而，在專利文獻3中所揭示的內(nèi)燃機的燃料噴射裝置中，由