CN100523464C - 设计用于使内燃机的燃烧噪声最小化的燃料喷射控制设备 - Google Patents

设计用于使内燃机的燃烧噪声最小化的燃料喷射控制设备 Download PDF

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Abstract

提供一种用于柴油机的燃料喷射控制设备，该设备确定顺序的喷射事件的次数，从而在内燃机的每个工作循环中将燃料喷射到内燃机中，并且在喷射器驱动电路的温度的基础上使它增加。当喷射器驱动电路的温度相对低时，该设备增大喷射事件的次数以减小内燃机中的燃烧程度，从而降低内燃机的燃烧噪声。

Description

设计用于使内燃机的燃烧噪声最小化的燃料喷射控制设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年4月13日提交的日本专利申请No.2006-110462的优先权，该申请的公开在此整体引为参考。
技术领域
本发明大致涉及燃料喷射控制设备，例如用于车辆柴油机的共轨***，其设计成在内燃机的每个工作循环中的顺序的多个喷射事件中将燃料喷射到内燃机的气缸中，并且更特别的是，涉及这样一种设备，该设备设计成增大喷射事件的次数以使内燃机的燃烧噪声最小化。
背景技术
通常用于机动车辆的柴油机不仅要求满足严格的废气标准，还要求降低内燃机的燃烧产生的噪声，所述噪声通常比汽油内燃机中的噪声更高。已经提出利用多次喷射的策略来实现噪声的降低，在多次喷射策略中，在内燃机的每个工作循环(即四冲程循环)中执行顺序的多个喷射事件，所述工作循环包括进气或吸气、压缩、燃烧和排气。具体的是，喷射事件的次数越多，在每个喷射事件中被喷射的燃料的量就越少，因此导致燃烧程度的降低以减小燃烧噪声。例如，日本专利首次公开No.5-195848给出了这种技术的教导。结果，优选的是将内燃机的每个工作循环中的喷射事件的次数尽可能多的增大。
为了实现多次喷射，通常使用这样的燃料喷射***，该***设计成将燃料在高压下存储在蓄压器或者共轨中，并且将存储在共轨中的燃料通过喷射器喷射到内燃机中。这种类型的燃料喷射***装配有喷射器驱动电路，该电路根据喷射图形使每一个喷射器通电或者开启，所述喷射图形限定燃料喷射模式。具体的是，喷射器驱动电路装配有电容器和充电器。当需要启动将燃料喷射到内燃机中时，喷射器驱动电路将由电容器充电器存储在电容器中的电能释放以使每一个喷射器迅速开启，以实现喷射图形限定的燃料喷射模式。
然而，由于燃料喷射的循环执行，喷射器驱动电路的温度通常升高。具体的是，当电容器被放电或充电时，大电流将在喷射器驱动电路中流动，从而它产生大量的热，并且使喷射器驱动电路的温度升高。为了避免由于温度升高造成的喷射器驱动电路的性能下降，将在内燃机的每个工作循环中执行的喷射的次数需要被限制。
发明内容
因此，本发明的主要目的是避免现有技术的缺点。
本发明的另一个目的是提供一种燃料喷射控制设备，该设备设计成基于喷射器驱动电路的温度增大在内燃机的每个工作循环中进入内燃机中的燃料的喷射次数，从而降低内燃机的燃烧噪声。
根据本发明的一个方面，提供一种燃料喷射控制设备，该设备可用在车辆的共轨柴油机中。用于柴油机的燃料喷射控制设备包括：(a)蓄压器，燃料以受控的压力被存储在所述蓄压器中；(b)通电运行的喷射器，将存储在蓄压器中的燃料喷射到柴油机中；(c)喷射器驱动电路，控制喷射器的通电；和(d)控制器，确定多次喷射模式，在所述多次喷射模式中，燃料在柴油机的工作循环中在顺序的多次喷射中被从喷射器喷射到柴油机中，并且将喷射信号输出到喷射器驱动电路以通过喷射器执行多次喷射模式。控制器在喷射器驱动电路的温度的基础上确定将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数是否被允许在下面的范围中增大，所述范围确保柴油机的稳定操作。当确定喷射的次数被允许增大时，控制器增大将在内燃机的随后的工作循环中执行的喷射的次数。这导致在每次喷射中被喷射的燃料的量减少，同时不会不适合地增加喷射器驱动电路的温度，这导致内燃机的燃烧噪声的降低。
在本发明的优选模式中，控制器被设计成执行温度确定功能以确定喷射器驱动电路的温度。控制器可以对喷射器驱动电路的温度进行数学计算，或者使用温度传感器的输出以直接测量喷射器驱动电路的温度。
当确定喷射的次数被允许增加时，控制器把将在内燃机的随后的工作循环中执行的喷射的次数作为喷射器驱动电路的温度的函数确定。
控制器存储多个多次喷射图形，该图形限定在喷射器驱动电路的温度方面彼此不同的多次喷射模式，并且选择与喷射器驱动电路的温度匹配的多次喷射图形中的一个。
当柴油机至少在下面的范围中时，在所述范围中，柴油机速度低并且其上的负荷低，将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数被允许增大。
当确定出将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数不允许增大时，控制器可减小将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数。
在执行多次喷射模式后，控制器可确定柴油机是否处于不稳定的操作状态。当确定出柴油机处于不稳定的操作状态时，控制器可使得将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数减少或者防止该次数增大。
喷射器驱动电路包括装配有电容器的阀门开启电流供应电路和阀门位置保持电流供应电路。当需要开启所述喷射器时，阀门开启电流供应电路从电容器释放电能以向所述喷射器供应阀门开启电流。在提供阀门开启电流之后，所述阀门位置保持电流供应电路提供阀门位置保持电流，以将所述喷射器保持在特定的阀门位置。所述控制器在下面的范围内减小用于使所述阀门开启电流供应电路的电容器充电的充电电压，所述范围确保柴油机的操作稳定性。这导致由于电容器的充电和放电产生的热量降低，因此允许喷射次数被进一步增加，这导致内燃机的燃烧噪声进一步降低。
控制器取样特定的热参数，所述热参数是所述喷射器驱动电路中的热平衡的函数，并且所述控制器使用所述热参数以确定所述喷射器驱动电路的温度。
附图说明
通过下面给出的详细说明并且根据本发明的优选实施例的附图，将对本发明有更好的理解，然而，附图不应当被认为将本发明限制到具体的实施例，而是仅用于描述和理解的目的。
附图中：
图1是一框图，示出了根据本发明的燃料喷射控制设备，该设备设计成共轨喷射***；
图2是示出喷射图形的视图，其中每一个喷射图形被限定在其中一个内燃机操作范围中，所述操作范围由内燃机的速度和喷射的燃料量确定；
图3(a)示出了在喷射次数被增加之前的喷射图形；
图3(b)示出了在喷射次数被增加之后的喷射图形；
图4是将在图1的燃料喷射控制设备中执行的燃料喷射控制程序的流程图，用于改变在内燃机的一个工作循环中的喷射次数；
图5是示出喷射增加允许范围Z的图形，在该范围中，内燃机的速度和将喷射到内燃机中的燃料的量较低，并且该范围允许内燃机的每个工作循环中的喷射事件的次数被增加；
图6是电路温度确定程序的流程图，用于确定图1的燃料喷射控制设备的喷射器驱动电路的温度；和
图7是充电电压优化程序的流程图，用于优化充电电压，所述充电电压用于使根据本发明的第二实施例的燃料喷射控制设备的喷射器驱动电路中安装的电容器充电。
具体实施方式
参考附图，其中在几幅附图中，相同的附图标记表示相同的部件，特别参考图1，其中示出了根据本发明的第一实施例的设计成共轨喷射***的燃料喷射控制设备，该设备设计用于安装在机动车辆中的多缸柴油机。
共轨喷射***包括电磁线圈操作的燃料喷射器11、共轨12、高压泵13、抽吸控制泵14、供送泵15、燃料压力传感器17、和电子控制装置(ECU)20，其中对于四缸柴油机10的每一个气缸都有一个燃料喷射器。燃料喷射器11均连接到共轨12。高压燃料泵13连接到共轨12，并且装配有抽吸控制阀14。抽吸控制阀14通过供送泵15连接到燃料箱16。供送泵15的作用是将燃料泵送出燃料箱16，并且将它供送到抽吸控制阀14。抽吸控制阀14的作用是控制将被抽吸到高压燃料泵13的燃料的量。高压燃料泵13作用是使抽吸的燃料加压，并且将它供应到共轨12，在共轨12中，燃料以受控的高压级被存储。燃料压力传感器17安装在共轨12中，以测量共轨12内的燃料压力，并且将它的表示信号输出到ECU 20。
ECU 20由通常的微型计算机组成，微型计算机装配有CPU、ROM、RAM等。ECU 20一直监测表示内燃机1的操作状态的参数、表示内燃机10的速度的传感器输出、驾驶员的作用力(effort)或加速器踏板的位置、车辆的速度、和周围空气温度以及来自燃料压力传感器17的输出。ECU 20作用是执行存储在ROM中的控制程序，从而利用内燃机1的检测的操作状态来计算受控的变量用于燃料喷射控制。
ECU 20还装配有喷射器驱动电路30，电路30响应于由ECU 20产生的燃料喷射信号，从而使每个燃料喷射器11通电。喷射器驱动电路30包括阀门开启电流供应电路31和阀门位置保持电流供应电路32。阀门开启电流供应电路31被设计成：在燃料喷射器11的操作的初始阶段输出迅速地开启每一个燃料喷射器11所需要的较大的阀门开启电流(即峰值电流)。阀门位置保持电流供应电路32被设计成：在燃料喷射器11的操作的初始阶段之后，电路32输出恒定的位置保持电流以将每个燃料喷射器11保持在所选择的阀门位置处。阀门开启电流供应电路31包括电容器75和电容器充电器(未示出)。电容器75作用是存储电能，并且当需要开启其中一个燃料喷射器11时，电容器75输出电能以将阀门开启电流供应到燃料喷射器11中所选择的一个。电容器充电器作用是使电容器75充电直到预先选择的电压电平(例如80V)。
在启动燃料喷射控制时，ECU 20计算待喷射到内燃机10中的燃料的量，并且选择其中一个喷射图形，该喷射图形确定内燃机10的每个工作循环(即四冲程循环)的喷射次数、喷射正时和燃料的喷射率的组合，所述工作循环包括进气或吸气、压缩、燃烧和排气。图2示出了这种喷射图形，其中每一个限定在内燃机操作范围A、B、C、D和E中的一个中，所述操作范围由内燃机10的速度和喷射量确定。具体的是，当内燃机10的速度高时，ECU 20选择内燃机操作范围A，并且在内燃机10的每个工作循环中，使每一个燃料喷射器11开启一次。当内燃机10的速度低或者中等时，ECU20选择内燃机操作范围B、C、D和E中的一个，并且在内燃机10的每个工作循环中，使每个燃料喷射器11开启二到五次，取决于待喷射到内燃机10中的所需要的燃料的量。在每个内燃机工作循环中，这种将燃料多次喷射到内燃机中将导致来自内燃机10的废气排放量的改善或者内燃机10的燃烧噪声的降低。
通常，每个内燃机工作循环中的喷射事件的次数越大，在一个或一些喷射事件中被喷射的燃料的量可以被设置的越小，因此导致内燃机10的燃烧噪声的降低。因此，从这种噪声降低的观点来看，建议每个内燃机工作循环中的喷射事件的次数可以尽可能多的增加。然而，喷射事件的次数通常被确定成小于给定值。这是因为当阀门开启电流供应电路31使电容器75放电时，它将使得大电流被释放，产生大量的热。具体的是，阀门开启电流供应电路31散发的热量随着喷射事件的次数增大而增大，因此导致喷射器驱动电路30的温度升高，这会导致控制燃料喷射器11中的错误。因此，在内燃机10的每个工作循环中喷射事件的次数应当被选择成小于或者等于这样的值，该值确保在最坏的状态中燃料喷射器11的操作稳定性。
然而，当在通常的使用中喷射器驱动电路30的温度低时，可以将喷射事件的次数增大到大于该上限值。因此，ECU 20设计成监测或者确定喷射器驱动电路30的温度，并且当监测的温度低于给定值时增大内燃机10的随后的工作循环中喷射事件的次数。
为了确定喷射器驱动电路30的温度，ECU 20监测喷射器驱动电路30中的热平衡。具体的是，喷射器驱动电路30的温度改变可以发现是作为喷射器驱动电路30中产生的热量与喷射器驱动电路30散发的热量之间的差值的函数(即热平衡)。ECU 20监测这种热平衡以确定喷射器驱动电路30的温度。具体的是，ECU 20首先在下列因素的基础上确定由于阀门开启电流供应电路31的电容器75的充电产生的热量，所述因素包括内燃机10的速度、执行的喷射事件的次数、和用于阀门开启电流供应电路31的电容器75的充电电压，并且在喷射到内燃机10中的燃料的量(或者喷射持续时间)的基础上确定由于流向燃料喷射器11的阀门开启电流和位置保持电流的输出产生的热量，并且将它们的和定义作为喷射器驱动电路30中产生的热量。ECU 20还确定传递到喷射器驱动电路30的安装件的热量，并且在车辆的速度和周围温度的基础上确定排放到空气中的热量，并且将它们的和定义作为从喷射器驱动电路30散发的热量。ECU 20计算每单位时间从喷射器驱动电路30中产生的热量和从喷射器驱动电路30散发的热量之间的差值作为热平衡，并且将它与初始值相加，以确定在一个循环中喷射器驱动电路30的温度，该初始值是喷射器驱动电路30的温度的初始值的函数。喷射器驱动电路30的温度的初始值例如被设置成当启动内燃机10时(即打开用于内燃机10的点火开关)外部空气的温度。
如何增大在内燃机10的随后的工作循环中喷射事件的次数将在下面参考图3(a)和图3(b)进行描述。图3(a)示出了图2所示的内燃机操作范围D中的喷射图形P0。图3(b)示出了喷射图形P1，其中一个喷射事件被增加到喷射图形P0。具体的是，喷射图形P0包括五个喷射事件：第一和第二预喷射Pre1和Pre2、主喷射Main、继后喷射(after-injection)After、和后喷射Post，而喷射图形P1包括六个喷射事件，其中第二预喷射Pre2由第一子预喷射Pre2-1和第二子预喷射Pre2-2组成。在第一和第二子预喷射Pre2-1和Pre2-2的事件中喷射的燃料量的和可以等于在第二预喷射Pre2的事件中被喷射的燃料的量。这样，ECU 20作用是增大在内燃机10的一个工作循环中喷射事件的次数，同时不会改变将被喷射的燃料的总量，从而降低内燃机10的燃烧噪声。
在喷射图形P0中，如图3(a)所示，后喷射Post作用是使废气排放控制装置再生，而不会有助于产生内燃机扭矩。因此，喷射事件的次数的增大通过将第一预喷射Pre1、第二预喷射Pre2、主喷射Main和继后喷射After中的任一个分成多个子喷射而实现。因为通常难以重新计算在内燃机10的每个工作循环中的顺序的喷射中将被喷射的燃料的量之间的比率以及它们的喷射正时，因此ECU20被设计成存储喷射图形，所述喷射图形在喷射事件的次数的增量的基础上被预先限定，并且ECU 20根据需要选择其中一个喷射图形。
图4是ECU 20以给定的曲轴角度的间隔执行的顺序的逻辑步骤或者程序的流程图(例如当需要执行燃料喷射时)，从而当喷射器驱动电路30的温度低时增大喷射事件的次数。
在进入该程序之后，处理过程进行到步骤101，在步骤101，内燃机10的速度和加速器踏板的位置被采样。处理过程进行到步骤102，在步骤102，待喷射到内燃机10中的燃料的量(即目标喷射量)作为加速器踏板的位置的函数被确定，所述加速器踏板的位置在步骤101中被采样。处理过程进行到步骤103，在步骤103，如图2中的喷射图形表中列出的喷射图形中的一个在内燃机10的速度和目标喷射量的基础上被选择，所述目标喷射量在步骤102中被确定。
处理过程进行到步骤104，在步骤104，确定由内燃机10的速度和目标喷射量限定的内燃机10的目前操作状态是否位于喷射增加允许范围Z内。如图5所示，喷射增加允许范围Z是这样一个范围，在该范围中，内燃机10的速度和待喷射到内燃机10中的燃料的量都较低，并且该范围允许内燃机10的随后的工作循环中的喷射事件的次数被增加。在图5中，一条在喷射增加允许范围Z外部延伸的实线表示与图2中的一个类似的常用的内燃机操作范围。如果在步骤104中获得了“是”的回答，意味着内燃机10的目前操作状态落在喷射增加允许范围Z内，然后处理过程进行到步骤105。可替换的是，如果获得了“否”的回答，那么处理过程直接进行到步骤111。
在步骤105中，喷射器驱动电路30的温度被确定。这个确定是在子程序中做出的，下面将在图6中描述该子程序。处理过程进行到步骤106，在步骤106，确定在步骤105中确定的喷射器驱动电路30的温度是否低于喷射增大允许的上限。如果获得了“是”的回答，意味着喷射器驱动电路30的温度低于喷射增大可允许上限，那么处理过程进行到步骤107。可替换的是，如果获得了“否”的回答，那么处理过程进行到步骤109。
在步骤107，确定内燃机10的速度是否还没有经历不适合的改变，所述不适合的改变是由于执行最近的顺序的多次喷射而造成的。具体的是，内燃机速度改变确定程序(未示出)被执行，从而确定在执行最近的顺序的多次喷射之前和之后之间内燃机10的速度的差异是否大于给定值。步骤107对这种确定的结果取样，并且确定内燃机的速度是否已经由于执行最近的顺序的多次喷射而被改变不适合的量。根据喷射图形中的所选择的一个，极大的增加喷射事件的次数会导致致动每个喷射器11中的失效，因此导致内燃机10的气缸之间的内燃机10的速度的瞬时值的不适合的变化。为了避免这种不适合的内燃机速度变化，ECU 20确定喷射事件的次数是否应当增大。如果在步骤107中获得了“是”的回答，意味着内燃机的速度没有被不适合地改变，那么处理过程进行到步骤108，在步骤108中，表示将被执行的喷射事件数目的喷射计数器值被增加1。可替换的是，如果在步骤106或107中获得了“否”的回答，那么处理过程进行到步骤109，在步骤109，喷射计数器值被减小1。注意，喷射计数器值的最小值被设置为0。
在步骤108或109之后，处理过程进行到步骤110，在步骤110，如喷射图形表中列出的喷射图形中的一个被选择，该图形与喷射事件的次数匹配，所述喷射事件的次数在步骤108或109中被增加或者减小。
处理过程进行到步骤111，在步骤111，ECU 20根据在步骤110中所选择的喷射图形顺序地向喷射器驱动电路30输出喷射信号。程序然后结束。
图6示出了电路温度确定程序，该程序将在ECU 20中以给定的间隔被执行，从而确定喷射器驱动电路30的温度。
首先，在步骤201，确定喷射器驱动电路30中的热平衡所需要的热参数被取样。具体的是，上述的喷射事件的次数、喷射量(或者喷射持续时间)、充电电压、内燃机10的速度、车辆的速度、以及外部空气的温度被取样。
处理过程进行到步骤202，在步骤202，喷射器驱动电路30中产生的热量在执行的喷射事件的次数、喷射量(或喷射持续时间)、充电电压、以及内燃机10的转速的基础上被计算，并且从喷射器驱动电路30散发的热量在车辆的速度和外部空气的温度的基础上被计算。喷射器驱动电路30产生的热量和从电路30散发的热量被相加以导出热平衡。
处理过程进行到步骤203，在步骤203，热平衡的值在一个循环中被累加以确定喷射器驱动电路30的温度。ECU 20将它存储在存储器中。
从上面的讨论可显而易见，本实施例的共轨喷射***被设计成：当喷射器驱动电路30的温度低于上限时，增大将在内燃机10的随后的工作循环中执行的喷射事件的次数，其中所述上限确保燃料喷射器11在最恶劣的条件下能够稳定操作，从而导致内燃机10的燃烧噪声的下降。
当内燃机10的速度已经经历不适合的改变或者喷射器驱动电路30的温度已经变得大于所述上限时，ECU 20减少喷射事件的次数。换句话说，当确定出具有这样的可能性时，即喷射事件的增大的次数会导致不能适合地喷射燃料，那么ECU 20减少将在内燃机10的随后的工作循环中执行的喷射事件的次数，以确保内燃机10的操作稳定性。
当需要增加喷射事件的次数时，ECU 20选择其中一个喷射图形，所述喷射图形基于待执行的喷射事件的次数被限定，因此消除了这样的需要，即重新计算在内燃机10的随后的工作循环中的顺序喷射中将被喷射的燃料的量以及它们的喷射正时的需要。
如上所述，喷射器驱动电路30的温度利用喷射器驱动电路30中产生的热量和从喷射器驱动电路30散发的热量之间的热平衡而被确定，因此消除对于温度传感器的需要，这有助于节省共轨喷射***的制造成本。
当内燃机10处于低速并且低负荷状态时，内燃机10的燃烧噪声通常是令人讨厌的。ECU 20因此设计成：当内燃机操作状态落在喷射增加允许范围Z中时，增大将在内燃机10的随后的工作循环中执行的喷射事件的次数，其中在所述范围Z中，内燃机10的速度和将喷射到内燃机10中的燃料量都较低，从而导致内燃机10的燃烧噪声的有效降低。当内燃机10的操作状态在另一个范围中时，在该范围中，燃烧噪声不是非常令人讨厌，那么ECU 20保持喷射事件的次数不变，从而控制喷射器驱动电路30中热量的产生，从而对它进行热保护。
下面将描述根据本发明的第二实施例的共轨喷射***，该***设计成优化用于喷射器驱动电路30的阀门开启电流供应电路31的充电电压，以减少喷射器驱动电路30中产生的热量，从而使在内燃机10的随后的工作循环中喷射事件的次数最大化。
用于阀门开启电流供应电路31的电容器75的充电电压被选择成足够高以确保开启每个燃料喷射器11的稳定性，即使在下面的情况中也是一样：燃料喷射器11的线圈之间的特征差异、通向燃料喷射器11的线束(harness)的电阻、以及外部空气温度都处于最坏的状态。ECU 20设计成在下面的范围内降低充电电压，该范围可确保内燃机10的操作状态的稳定性，从而使得喷射器驱动电路30中产生的热量最小化。
图7是充电电压优化程序的流程图，该程序将由ECU20以给定的曲柄角度的间隔执行(也就是当需要执行燃料喷射时)。
在进入程序之后，处理过程进行到步骤301，在步骤301，满足或者不满足充电电压优化条件。具体的是，确定喷射事件的次数是否已经被增加。如果这样，那么获得了“是”的回答。处理过程然后进行到步骤302。如果获得了“否”的回答，那么程序终止。
在步骤302，确定充电优化是否已经完成。这个确定利用优化完成标记F做出，当充电优化仍然没有完成时，标记F被设置为0，并且当它已经完成时，标记F被设置为1。当打开ECU 20时，优化完成标记F被初始化为0，并且每一次内燃机操作范围B、C、D和E中的一个被改变成另一个时，标记F同样被设置为0。如果获得了“是”的回答，意味着充电优化还没有完成，那么处理过程进行到步骤303。
在步骤303，与图4中的步骤107类似，确定内燃机10的速度是否还没有经历不适合的改变，所述不适合的改变是由于最近的顺序的多次喷射的执行而产生。当充电电压极大地下降时，根据喷射图形中的所选择的一个，它会导致致动每一个喷射器11的失败，因此导致内燃机10的气缸之间的内燃机10的速度的瞬时值的不适合的变化。为了避免这种不适合的内燃机速度变化，ECU 20在内燃机10的速度改变的基础上确定充电电压应当减小还是增大。具体的是，如果内燃机10的速度还没有被不适合地改变，那么处理过程进行到步骤304，在步骤304，充电电压根据Vc＝Vc—Vss的关系被减小，其中，Vc是充电电压的当前值，并且Vss是充电电压应当改变的量。程序然后结束。可替换的是，如果在步骤303中确定出内燃机10的速度已经不适合地改变，那么处理过程进行到步骤305，在步骤305，充电电压根据Vc＝Vc+Vss的关系被增大或者返回。处理过程进行到步骤306，在步骤306，优化结束标记F被设置为1，并且然后结束。
如图4所示，燃料喷射控制程序可以作如下所述的修改。
在喷射器驱动电路30的温度在步骤106中被确定低于喷射增加允许上限后，利用优化完成标记F确定充电电压的优化是否已经完成。如果充电电压被确定为已经被优化，那么处理过程进行到步骤107，在步骤107，确定内燃机10的速度是否还没有经历不适合的改变。处理过程然后进行到步骤108或109，其中，在内燃机10的随后的工作循环中将执行的喷射事件的次数增大或者减小。如果充电电压被确定为还没有被优化，那么处理过程直接进行到步骤111，同时不改变喷射事件的次数。步骤107确定下面所述的事实是否由于喷射事件次数的不适合增加而造成，该事实即内燃机10的速度已经经历不适合的改变。图7中的步骤303确定下面所述的事实是否由于充电电压的不适合下降而造成，所述事实即内燃机10的速度已经经历不适合的改变。
从上述讨论显而易见，第二实施例的ECU 20作用是在下面所述的范围内降低充电电压，该范围确保内燃机10的操作状态的稳定性，从而使得喷射器驱动电路30中产生的热量最小化，从而允许喷射事件的次数被增大，用于降低内燃机10的燃烧噪声。
每一次内燃机操作状态改变，也就是说，内燃机操作范围B、C、D和E中的一个被改变成另一个，ECU 20优化充电电压。充电电压的最优值取决于喷射事件的次数，也就是说，阀门开启电流供应电路31的电容器75被充电的次数。这个实施例的ECU 20的操作对于降低喷射器驱动电路30中产生的热量是有用的。
如图4所示，燃料喷射控制程序可以作如下所述的修改。
当喷射器驱动电路30的温度在步骤106中被确定为低于喷射增加允许上限时，在步骤108中，喷射计数器增大1，然而可以作为喷射器驱动电路30的温度值的函数而增大2或者更大，因为温度越低，喷射事件的次数被允许增大的越多。当喷射器驱动电路30的温度没有低于喷射增大允许上限或者内燃机10的速度已经经历不适合的改变时，可以阻止ECU 20改变喷射事件的次数，同时不执行步骤108或109，或者在步骤109中不使喷射计数器值增大2或者更多。
当需要增大喷射事件的次数时，ECU 20选择喷射图形中的相对应的一个，但是可以设计成重新计算在每一次执行图4的程序中在顺序的喷射中将被喷射的燃料量之间的比率。
在图4的程序的步骤106中，确定出在图6的程序中确定的喷射器驱动电路30的温度是否低于喷射增加允许上限用于改变喷射事件的次数，但是ECU 20可以设计成在热平衡的基础上改变增量，喷射事件的次数应当增大所述增量，所述热平衡利用上述热参数确定。例如，当喷射器驱动电路30中产生的热量小于从其处散发的热量时，意味着喷射器驱动电路30的温度正在减小，并且允许喷射事件的次数增加。
在图7的程序中，ECU 20在确定内燃机10的速度是否已经经历不适合改变的基础上确定内燃机10是否处于这样的范围中，该范围确保操作状态的稳定性，所述不适合的改变是由于执行最近的顺序的多次喷射而造成，但是，可以设计成监测安装在内燃机10的气缸中的燃烧压力传感器的输出，从而获得放热率，并且使用它来确定内燃机10的操作是否稳定，用于确定喷射器11是否正确地喷射燃料。这同样确保了将在内燃机10的随后的工作循环中执行的喷射事件的次数的增大或者减小的准确性。
当喷射计数器值在图4的步骤109中被减小时，从而将在内燃机10的随后的工作循环中执行的喷射事件的次数变得小于0，ECU 20可以确定内燃机10没有适当地操作。这是因为喷射事件的次数小于0的事实意味着每一个燃料喷射器11将不被开启，从而根据任一个喷射图形将实现没有燃料被喷射到内燃机10中。当遇到这种情况时，ECU 20可以将内燃机10发生故障的事实通知车辆操作者，并且启动故障保险燃料喷射控制。
每次内燃机操作范围B、C、D和E中的一个被改变成另一个，第二实施例的ECU 20将优化完成标记F设置为零以优化充电电压，但是可以设计成当启动内燃机10时或者在特定的循环中仅优化充电电压一次。
上述每一个实施例的共轨燃料喷射***可以装配有温度传感器，其安装在喷射器驱动电路30上或者附近，以直接测量它的温度。ECU 20可以使用温度传感器的输出以确定喷射器驱动电路30的温度。
虽然本发明已经参照优选实施例进行了描述从而有助于更好的理解，但是应当认为，本发明可以以各种方式实现，同时不脱离本发明的原理。因此，本发明应当理解成包括所有可能的实施例和对所示实施例的修改，所述可能的实施例和修改可以在不脱离由权利要求限定的本发明的原理的情况下实现。

Claims (9)

1.一种用于柴油机的燃料喷射控制设备，包括：
蓄压器，燃料以受控压力存储在所述蓄压器中；
通电运行的喷射器，将存储在所述蓄压器中的燃料喷射到柴油机中；
喷射器驱动电路，控制所述喷射器的通电；和
控制器，确定多次喷射模式，在所述多次喷射模式中，燃料将在柴油机的工作循环中的顺序的多次喷射中从所述喷射器被喷射到柴油机中，并且将喷射信号输出到所述喷射器驱动电路以通过所述喷射器执行多次喷射模式，所述控制器基于所述喷射器驱动电路的温度确定将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数是否被允许在下面的范围中增大，所述范围确保柴油机的操作稳定性，当确定出喷射的次数被允许增大时，所述控制器使得将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数增大。
2.如权利要求1所述的燃料喷射控制设备，其特征在于，所述控制器设计成执行温度确定功能以确定所述喷射器驱动电路的温度。
3.如权利要求1所述的燃料喷射控制设备，其特征在于，当确定喷射的次数被允许增大时，所述控制器把将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数确定作为所述喷射器驱动电路的温度的函数。
4.如权利要求1所述的燃料喷射控制设备，其特征在于，所述控制器存储多个多次喷射图形，所述喷射图形限定在所述喷射器驱动电路的温度方面彼此不同的多次喷射模式，并且选择与所述喷射器驱动电路的温度匹配的其中一个多次喷射图形。
5.如权利要求1所述的燃料喷射控制设备，其特征在于，当柴油机至少在柴油机的速度低、并且其上的负荷低的范围中时，将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数被允许增大。
6.如权利要求1所述的燃料喷射控制设备，其特征在于，当确定出将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数不允许增加时，所述控制器使得将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数减小。
7.如权利要求1所述的燃料喷射控制设备，其特征在于，在执行多次喷射模式后，所述控制器确定柴油机是否处于不稳定的操作状态，当确定出柴油机处于不稳定的操作状态时，所述控制器使得将在柴油机的随后的工作循环中执行的喷射的次数减小或者防止所述喷射次数被增加。
8.如权利要求1所述的燃料喷射控制设备，其特征在于，所述喷射器驱动电路包括装配有电容器的阀门开启电流供应电路和阀门位置保持电流供应电路，当需要开启所述喷射器时，阀门开启电流供应电路从电容器释放电能以向所述喷射器供应阀门开启电流，在提供阀门开启电流之后，所述阀门位置保持电流供应电路提供阀门位置保持电流，以将所述喷射器保持在给定的阀门位置，并且其中所述控制器在下面的范围内使得用于使所述阀门开启电流供应电路的电容器充电的充电电压减小，所述范围确保柴油机的操作稳定性。
9.如权利要求2所述的燃料喷射控制设备，其特征在于，所述控制器取样给定的热参数，所述热参数是所述喷射器驱动电路中的热平衡的函数，并且所述控制器使用所述热参数以确定所述喷射器驱动电路的温度。
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