專利名稱：燃料噴射控制方法及燃料噴射控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于向內燃機裝置(以下，宜稱“發(fā)動機”)供給燃料的電子控制式的燃料噴射控制方法及裝置，具體地說涉及排除因電源電壓變化、溫度變化等而產生的燃料噴射用螺線管線圈電阻值等變化的影響，用于正確供給發(fā)動機方所需燃料噴射量的燃料噴射控制方法及其控制裝置。
背景技術：
對于包括兩輪車在內的車輛用發(fā)動機而言，針對發(fā)動機方時刻變化的燃料噴射需求量，在適當?shù)臅r機正確地提供燃料供給是左右發(fā)動機整體性能的極重要因素。因此，現(xiàn)在已經(jīng)開始使用通過微電腦對發(fā)動機的燃料噴射進行電子控制的電子控制式燃料噴射裝置。
圖20表示這樣的電子控制式燃料噴射裝置的控制電路的具體示例。在這里，鑒于電源電壓(電池電壓)變化會引起由燃料噴射裝置噴射的單位時間內燃料噴射量的變化，此處根據(jù)電源電壓值調整了燃料噴射時間。即，通過電源電壓輸入電路12將加在電源端11的電源電壓VB輸入到EUC(Electronic Control Unit)的微電腦13。并且在電源電壓VB下降時，微電腦13會將延長了FET14開啟時間的驅動脈沖向驅動電路15輸出，調整延長燃料噴射用螺線管16的驅動時間(燃料噴射時間)。反之，電源電壓VB升高時，將縮短了FET14開啟時間的驅動脈沖向驅動電路15輸出，調整縮短螺線管16的驅動時間。由此可以使燃料噴射量在不受電源電壓變化影響的情況下，按照供給所需適當量的燃料進行控制。如上所述，檢測電池電壓水平并調整燃料噴射量的燃料噴射控制方法的示例，已公開于日本特開昭58-28537號。
圖21表示電子控制式燃料噴射裝置用控制電路的其他的公知技術的示例。在此電路中，通過電源電壓檢壓電路21來檢出加在電源端11的電源電壓VB的同時，通過附加檢流用電阻22以及檢流電路23來檢出燃料噴射用螺線管的線圈電流。并且實現(xiàn)通過微電腦13和恒流驅動電路20，使線圈電流不隨電源電壓VB變化而變化的控制。
如此檢出流向噴射器(燃料噴射裝置)的驅動電流，并根據(jù)噴射器驅動電流的檢出值修正噴射器開啟時間的延遲，此種噴射器驅動裝置的示例在日本特開平2002-4921中也曾有舉例。
此外，周知的發(fā)動機用燃料噴射閥的驅動控制裝置是，檢出燃料噴射用電磁線圈的溫度對應的燃料溫度，并以此燃料溫度和電池電壓為基礎設定用于修正燃料噴射閥的動作延遲而設置的修正脈沖幅值，將向發(fā)動機供應的燃料量對應的有效噴射脈沖幅值與上述修正脈沖幅值相加得到最終噴射脈沖幅值(例如，日本特開平8-4575號公報)。
而，如日本特開昭58-28537號和圖20所示的，根據(jù)電源電壓值對燃料噴射時間進行修正的控制方法中，構成螺線管16的線圈的溫度上升時，線圈電阻值將會變化，即使在電源電壓VB相同的情況下，由于線圈電流的變化，也會使恰當?shù)靥峁┧璧娜剂蠂娚淞孔兊檬掷щy。其原因在于螺線管16單位時間內的燃料噴射量是隨線圈電流值變化而變化的。
因此，雖然可由恒流驅動燃料噴射用螺線管，或可如日本特開2002-4921號公開的基于噴射器驅動電流(線圈電流)檢出值對噴射器閥門開啟時間延遲進行修正，但由于螺線管包含上電后的動作開始時間，其動作特性受到溫度的影響，導致不僅不能實現(xiàn)對發(fā)動機方的燃料噴射需求量進行恰當?shù)貞?，還會因為驅動控制電路及軟件處理過于復雜而很難實現(xiàn)燃料噴射裝置整體的小型化和低成本化。
此外，在日本特開平8-4575所公開的發(fā)動機用燃料噴射閥的驅動控制裝置中，根據(jù)測定燃料溫度，可間接地檢測作為動作特性變化主要因素的電磁線圈溫度，但由于電磁線圈的溫度未必總與燃料溫度一致，必須將用于檢測燃料溫度的檢測設備與發(fā)動機用燃料噴射閥的驅動控制裝置一起設置在燃料槽內，而這部分將會導致燃料槽內燃料儲存量的減少。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述已有技術中存在的種種問題而開發(fā)的，其目的在于提供了可排除電源(電池)電壓、燃料噴射用螺線管的線圈溫度的變化和其他的外界不良影響，使與發(fā)動機方的燃料噴射需求量相應的適當量的燃料噴射得以實現(xiàn)的燃料噴射控制方法及裝置。
由此，本發(fā)明所提供的燃料噴射控制方法，其特征在于，檢出燃料噴射用螺線管開始驅動后流經(jīng)上述螺線管的線圈電流的實際電流積分值，并根據(jù)該實際電流積分值進行上述螺線管的驅動控制。
由于電源電壓的變化、燃料噴射用螺線管的線圈溫度的變化與燃料噴射用螺線管開始驅動后流經(jīng)上述螺線管的線圈電流的實際電流積分值有著很強的相關關系，因此根據(jù)實際電流積分值對燃料噴射用螺線管進行驅動控制，從而使與發(fā)動機方的燃料噴射需求量相應的適當量的燃料噴射得以實現(xiàn)。
此處，本燃料噴射控制方法的第1實施方式具有，開始驅動燃料噴射用螺線管的步驟；檢出上述螺線管開始驅動后流經(jīng)上述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的步驟；比較上述實際電流積分值和對于燃料噴射需求量對應的上述螺線管的驅動脈沖幅值預設的基準電流積分值的步驟；根據(jù)上述實際電流積分值與基準電流積分值的比較結果，修正上述螺線管的驅動脈沖幅值的步驟等各個步驟，并以上述被修正的驅動脈沖幅值為基礎驅動控制上述螺線管。
其次，本燃料噴射控制方法的第2實施方式具有，開始驅動燃料噴射用螺線管的步驟；檢出從上述螺線管開始驅動到停止驅動的期間內流經(jīng)上述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的步驟；比較上述實際電流積分值和對應燃料噴射需求量預設的目標電流積分值的步驟；以上述實際電流積分值與上述目標電流積分值的比較結果為基礎，修正上述螺線管的驅動脈沖幅值的步驟等各個步驟，并以上述被修正的驅動脈沖幅值的基礎驅動控制上述螺線管。
再次，本燃料噴射控制方法的第3實施方式具有，開始驅動燃料噴射用螺線管的步驟；從上述螺線管開始驅動到停止驅動的期間內檢出流經(jīng)上述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的步驟；計算上述實際電流積分值對應的燃料噴射推定量的步驟；比較上述燃料噴射推定量和燃料噴射需求量的步驟；根據(jù)上述燃料噴射推定量和上述燃料噴射需求量的比較結果，修正上述螺線管的驅動脈沖幅值的步驟等各個步驟，并以上述被修正的驅動脈沖幅值為基礎驅動控制上述螺線管。
上述的3個實施方式均以螺線管的開始驅動到停止驅動期間內上述螺線管內線圈電流的實際電流積分值為基礎，修正下一燃料噴射周期的驅動信號脈沖幅值，但本發(fā)明提供了一種燃料噴射控制方法，作為與上述3種實施方式各自對應的變化情況，可實時(real time)檢出螺線管驅動后線圈電流的實際積分值，并以該實時值為基礎，修正調整該燃料噴射周期中螺線管停止驅動的時機。
另外，在本發(fā)明中，包含了在上述燃料噴射用螺線管的每一驅動周期內，均對上述實際電流積分值進行復位的步驟。
本發(fā)明還提供了燃料噴射控制裝置，其特征在于，包括驅動燃料噴射用螺線管的驅動設備；檢出流經(jīng)上述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的檢出設備；基于上述實際電流積分值來驅動控制上述螺線管的控制設備。
且，本燃料噴射裝置的第1方式中，上述控制設備具備了，用于比較通過上述檢出設備檢出的上述螺線管開始驅動后的上述實際電流積分值和對于燃料噴射需求量所對應的上述螺線管的驅動幅值預設的基準電流積分值的比較設備；以及以通過上述比較設備得到的比較結果為基礎，修正上述螺線管驅動脈沖幅值的修正設備。
又，本燃料噴射裝置的第2方式中，上述控制設備具備了，將通過上述檢出設備檢出的上述螺線管開始驅動后的上述實際電流積分值和針對燃料噴射需求量預設的目標電流積分值進行比較的比較設備；以及以上述實際電流積分值和上述目標電流積分值的比較結果為基礎，修正上述螺線管驅動脈沖幅值的修正設備。
且，上述控制設備具備，計算與上述螺線管的開始驅動后的上述實際電流積分值對應的燃料噴射推定量的計算設備；比較上述燃料噴射推定量和燃料噴射需求量的比較設備；以及以上述燃料噴射推定量和上述燃料噴射需求量的比較結果為基礎，修正上述螺線管驅動脈沖幅值的修正設備。
此外，本發(fā)明提供了一種燃料噴射控制裝置，作為與上述3個實施方式各自對應的變化情況，上述檢出設備將實時檢出螺線管驅動后線圈電流的實際電流積分值，并以該實時值為基礎停止該燃料噴射周期中的螺線管驅動。
這里，上述實際電流積分值的檢出設備是，檢測上述線圈電流積累電流值的模擬檢出電路、或在設定的時間間隔上測定計算上述線圈電流值的數(shù)字檢出電路。
根據(jù)本發(fā)明，由于流經(jīng)燃料噴射用螺線管的電流積分值與燃料噴射量間有著緊密的聯(lián)系，所以以燃料噴射用螺線管開始驅動后的實際電流積分值為基礎進行螺線管的驅動控制，即使加在燃料噴射用螺線管上的電壓、線圈溫度等發(fā)生變化，燃料噴射裝置的燃料噴射特性也不會受到影響，可實現(xiàn)針對發(fā)動機方需求的燃料噴射量進行適當量的噴射。
并且，本發(fā)明不只是在螺線管停止驅動后，也在驅動過程中，可依次求得燃料噴射用螺線管開始驅動后的實際電流積分值，由此可迅速實現(xiàn)與電源電壓、線圈溫度等的變化及時刻變化的燃料噴射需求量對應的燃料噴射控制。


圖1表示本發(fā)明應用的電磁式燃料噴射裝置的概要結構。
圖2是構成本發(fā)明的燃燒噴射控制裝置的控制電路，(a)為流經(jīng)螺線管的線圈電流的實際電流積分值的檢出部分由模擬電路構成的情況，(b)是通過數(shù)字處理來檢出情況下的控制電路示例。
圖3是第1實施方式涉及的功能結構框圖。
圖4是說明第1實施方式中控制處理流程的流程圖。
圖5是用于說明第1實施方式中控制處理的時序圖。
圖6表示基準電流積分值圖(map)的示例。
圖7是全域積分的情況下應用的基準電流積分值圖(map)示例。
圖8是第1實施方式變形例涉及的功能結構框圖。
圖9是說明第1實施方式變形例中的控制處理流程的流程圖。
圖10是說明第1實施方式變形例中的控制處理的時序圖。
圖11是表示實際電流積分值和燃料噴射量相關關系的噴射量特性圖示例。
圖12是第2實施方式涉及的功能結構框圖。
圖13是說明第2實施方式中控制處理流程的流程圖。
圖14是第3實施方式涉及的功能結構框圖。
圖15是圖14所示的功能框圖中反饋(feed back)控制設備的內部結構。
圖16是說明第3實施方式中控制處理流程的流程圖。
圖17是噴射量變換圖(map)的示例。
圖18是增益圖(gain map)示例。
圖19是全域積分中應用的噴射量變換圖(map)的示例。
圖20表示以往的基于電源電壓進行修正類型的燃料噴射裝置的控制結構。
圖21表示以往的恒流控制類型燃料噴射裝置的控制結構。
具體實施例方式
以下將參照附圖對本發(fā)明所涉及的燃料噴射控制方法及其裝置的適當圖1是采用由其自身給燃料加壓進行噴射的電磁式噴射泵的燃料噴射裝置(以下稱“電磁式燃料噴射裝置”)的整體概要結構示意圖，與用燃料泵、調節(jié)器來加壓并輸送的燃料進行噴射的以往類型的燃料噴射裝置或燃料噴射裝置不同。
作為本發(fā)明的最佳實施方式，以下對將本發(fā)明應用于此電磁式燃料噴射裝置中的例子進行說明，本發(fā)明當然也可以應用于，隨著電源電壓和溫度的變化，燃料用螺線管的線圈電流和驅動開始特性也變化的其他方式的燃料噴射裝置。
如圖1所示，電磁式燃料噴射裝置的基本結構包括作為壓送燃料槽1內燃料的電磁驅動泵的柱塞泵(plunger pump)2；由柱塞泵2加設定的壓力壓送燃料，具有通過該燃料的節(jié)流孔(orifice)部的入口孔噴嘴3；通過入口孔噴嘴3的燃料大于設定壓力時向(發(fā)動機的)吸氣通路內噴射的噴射嘴4；和以發(fā)動機的運轉信息及流經(jīng)柱塞泵2的螺線管(本申請中的燃料噴射用螺線管)的線圈電流為基礎向柱塞泵2等輸出控制信號的控制單元(ECU)6。此處，本發(fā)明所涉及的燃料噴射控制裝置中的控制設備相當于上述控制單元6。
(第1實施方式)本發(fā)明的第1實施方式，根據(jù)在燃料噴射時輸出的驅動脈沖幅值和燃料噴射用螺線管開始驅動后的實際電流積分值，修正下一燃料噴射周期中應該輸出的驅動脈沖電流。在本申請中，將本燃料噴射控制裝置作為數(shù)據(jù)預存的電流積分值稱為“基準電流積分值”，將被檢出的實際線圈電流的積分值稱為“實際電流積分值”。
圖2是本燃料噴射控制裝置的電路構造的具體示例。
在圖2(a)中，螺線管16構成電磁式燃料噴射泵2。用于驅動此螺線管16的驅動設備14在此處使用N溝道FET14。N溝道FET14的源極接入了檢流用電阻22，且驅動電流通過此檢流用電阻22流入接地端。
圖2(a)所示的驅動電路具有將螺線管16在停止驅動時產生的能量不釋放而再利用的蓄電設備。此蓄電設備具有，暫時儲存停止驅動螺線管16時產生的、儲存在螺線管16上的能量的電容器31；由控制電容器31放電的FET構成的放電控制元件32；將儲存在電容器31的電壓加在螺線管16時防止此電壓回流至電源11側的電流逆流防止電路33；和基于儲存于電容器31的高電壓，防止電流直接由電容器31流入FET14的整流元件34。
放電控制元件32通過設于微電腦13內的放電控制電路，控制開/關。且，儲存在電容器31的能量也可向電源的電池充電。此外，也可以不設置電容器31，而是使用電阻等進行放熱來吸收螺線管16的能量。
微電腦13包含于上述控制單元6。如圖21所示，檢出電源電壓VB的時候，可由電阻之類對電源電壓VB進行分壓，且向微電腦13供給分壓后的電壓。
螺線管16的一端與加設電源電壓的電源端11連接。螺線管16的另一端與FET14的漏極相連。將微電腦13輸出的驅動脈沖提供給FET14的柵極。驅動脈沖含有并提供各燃料噴射周期中燃料噴射需求量對應的脈沖幅值。
如上所述，F(xiàn)ET14的源極通過檢流用電阻22接地。通過驅動脈沖P使FET14呈開啟狀態(tài)時，從電源端11通過螺線管16、FET14及檢流用電阻22向接地端輸入驅動電流(線圈電流)，并驅動螺線管16。把通過檢流用電阻22的電流大小作為電壓信號輸入到檢流電路23，并檢出此輸入電壓對應的電流值。
將檢流電路23輸出的檢出信號輸入到微電腦13，通過A/D轉換器(圖中未示出)轉換為數(shù)字信號，實現(xiàn)修正驅動脈沖的處理。
在檢流電路23中設有將電流值積分輸出的電流積分電路24和復位電路25。電流積分電路24是由用于輸入檢流用電阻22兩端的電壓的運算放大器24a、插入于運算放大器24a反饋電路(loop)的積分電容器24b、與檢流用電阻22以及運算放大器24a的反饋電路(與積分電容器24b串聯(lián))相連的串聯(lián)電阻24c構成。運算放大器24a的輸出是儲存于積分電容器24，其值作為實際電流積分值D2向微電腦13輸出。
復位電路25是由N溝道FET25a、電阻25b的串聯(lián)電路與積分電容器24b并聯(lián)而成，微電腦13是由復位時的復位信號K使FET25a開啟，保存在積分電容器24b中的能量將消耗(放電)在電阻25b上，以清除實際電流積分值D2。這個復位過程雖然在每一燃料噴射周期中都有進行，但在本實施方式中在燃料噴射周期的開始驅動前進行。
圖2(b)表示通過數(shù)字處理來計算實際電流積分值的本燃料噴射控制裝置的電路構成示例。
與圖2(a)相同，在這個電路構成例子中，對流經(jīng)螺線管16的線圈電流換算為電阻22兩端產生的電壓值來測定。這里，電阻22上產生壓降是由檢流電路23內的電阻26a和電阻26b來進行分壓，而此分壓后的電壓將輸入到運算放大器24a的正向輸入端。運算放大器24a的反向輸入由電阻26c和電阻26d的連接點進行輸入。電阻26c的另一端接地，電阻26d的另一端與運算放大器24a的輸出連接。通過電阻26c和電阻26d決定運算放大器24a的增益。
運算放大器24a的輸出，作為表示線圈電流值，由數(shù)字轉換器(圖中未示出)轉換為數(shù)字值，輸入到微電腦13。微電腦可按每一定周期T(如10微秒)讀取將此數(shù)字化的線圈電流值Ic，再將讀取的各周期的每一個線圈電流值儲存至存儲器(memory)，計算線圈電流值的實際電流積分值。
此種由數(shù)字電路實現(xiàn)的實際電流積分值的檢出，由于不使用圖2(a)所示的模擬電路那樣儲存電荷的電容器，可減輕由元件間特性不穩(wěn)定、溫度變化、老化問題而產生的檢測誤差，因此可檢出正確的實際電流積分值。
圖3是用于實現(xiàn)第1實施方式涉及的燃料噴射控制方法及裝置的功能結構框圖。這個結構框圖記錄的各個處理將在構成控制設備的微電腦13中實現(xiàn)。
發(fā)動機方在每一燃料噴射周期中向本燃料噴射控制裝置傳送燃料噴射需求量39的數(shù)據(jù)。本控制裝置包括計算與燃料噴射需求量對應的驅動脈沖幅值(需求驅動脈沖幅值)P1的脈沖計算設備40；以此需求驅動脈沖幅值P1為基礎，參照基準積分值圖，讀取基準電流積分值D1的基準積分值讀取設備41；計算螺線管開始驅動后電流積分值(實際電流積分值)D2的實際電流積分設備42；用基準電流積分值D1除以實際電流積分值D2得到修正值D3的除法設備43；和將需求驅動脈沖幅值P1乘以修正值D3得到修正后脈沖幅值P2的乘法設備44。而且，實際電流積分設備42是由圖2所示電流積分電路24構成。
于是，在本燃料噴射控制裝置的第1實施方式中，使用了除法設備43作為比較設備，求得基準積分值D1和實際電流積分值D2的比值。
其次，參照圖4的流程圖、圖5的時序圖，對根據(jù)本實施方式所涉及的燃料噴射控制方法進行的處理過程示例進行說明。
在圖4中，首先，在電磁式燃料噴射泵2的燃料噴射開始前，輸出復位信號K(步驟S1，圖5的時間軸“t0”)。由此，F(xiàn)ET25a開啟指定時間，并使積分電容器24b放電，將實際電流積分值D2復位。
接下來，微電腦13根據(jù)輸出的燃料噴射需求量(噴射需求量)對應的驅動脈沖幅值P1的驅動信號，開啟FET14，使電磁式燃料噴射泵2的螺線管16開始驅動(步驟S2)。然后，電流積分電路24計算出螺線管16驅動后線圈電流的實際電流積分值D2(步驟S3)。
于是，當燃料噴射用螺線管16從開啟狀態(tài)(步驟S4No)切換為關閉狀態(tài)(步驟S4Yes)時，微電腦13將讀入此刻之前的實際電流積分值D2(步驟5、圖5的時間軸“t1”)。
接下來，微電腦13在下一燃料噴射周期的開始驅動前的時間中(圖5的t2時刻)進行脈沖幅值運算處理。首先，用預設的基準電流積分值圖從驅動脈沖幅值P1中求出基準電流積分值D1(步驟S6)。
圖6是基準電流積分值圖50的示意圖表例。如圖6所示，基準電流積分值D1相對于驅動脈沖幅值P1的關系，可用設定的特性曲線表示，在基準電流積分值圖50中相當于此特性曲線的數(shù)據(jù)將預先儲存于微電腦內的存儲器里。圖6的例子表示基準電流積分值D1隨驅動脈沖幅值P1增大按一定比例增大的狀態(tài)。
其后，由步驟5，將求得的基準電流積分值D1除以讀入的實際電流積分值D2，得到修正值D3(步驟S7)。然后再將對應噴射需求量的驅動脈沖幅值P1乘以修正值D3得到修正后脈沖幅值P2(步驟S8)。上述修正后脈沖幅值P2作為下一次的電磁式燃料噴射泵2進行燃料噴射時驅動螺線管16的修正后脈沖幅值P2被應用(步驟S9)。將上述被修正的脈沖幅值P2存儲在微電腦13的內部存儲器中(未圖示)，下一次螺線管驅動時(圖5“t3”時刻)，作為在FET14開啟期間(燃料噴射時間)的驅動脈沖P來使用。
上述實際電流積分值D2是輸出驅動脈沖幅值P1期間內流經(jīng)螺線管16的線圈電流的實際電流積分值，相當于圖5的M1區(qū)域。另外，圖6所示的基準電流積分值圖50中的基準電流積分值D1的計算條件是，對應流經(jīng)螺線管16的線圈電流達到峰值之前的時間進行設定。不僅這樣，對流經(jīng)螺線管16的線圈電流進行積分限至零的全域積分(圖5的M1+M2區(qū)域)，將此積分值作為基準電流積分值D1設定于基準電流積分值圖，相應地即使就實際電流積分值D2而言也可完成全域積分。
圖7是表示應用此種全域積分的基準電流積分值圖50的圖表。
如是，根據(jù)本第1實施方式，可用已算出的實際電流積分值D2進行驅動脈沖P1的修正，微電腦13將在螺線管16關閉時，即燃料噴射停止時得到一些時間，使此實際電流積分值D2能夠讀取，可解除讀取的時機限制。此外，根據(jù)對螺線管16使用的電源進行蓄電供給，可提供穩(wěn)定的電源電壓，并且，由于不受抽樣時刻的影響(時間性影響)，可平穩(wěn)地檢出電源電壓，提高驅動脈沖P的修正精度。
下面，我們將就第1實施方式的變化情況進行說明。
如以上詳細說明，在第1實施方式中，根據(jù)從螺線管開始驅動到停止驅動這段時間的流經(jīng)上述螺線管的線圈電流的實際電流積分值，修正下一次燃料噴射周期的驅動信號的脈沖幅值，而作為此第1實施方式的變形例，可實時檢出螺線管驅動后線圈電流的實際電流積分值，并根據(jù)該實時值對該燃料噴射周期中的螺線管停止驅動的時機做出修正調整。
圖8是表示用于實現(xiàn)本第1實施方式涉及的變化情況的機能結構框圖。在圖8中，控制單元6(圖1)采用微電腦13構成，包括對應如圖所示各種功能的設備。本次的燃料噴射必需的噴射需求量p1輸入到目標電流積分值設定設備81，此噴射需求量p1對應的目標電流積分值D0輸出到比較處理設備82。
同時，根據(jù)實際電流積分設備42，計算出在螺線管16開始驅動后的電流積分值(實際電流積分值)D2，并輸出到比較處理設備82。構成實際電流積分設備42的具體電路結構將在稍后做詳細說明。比較處理設備82將對實際電流積分值是否到達目標電流積分值做常規(guī)比較，并具有在實際電流積分值到達目標電流積分值的同時停止螺線管16的驅動脈沖P輸出的停止驅動功能82a。
下面，根據(jù)圖9的流程圖和圖10的時序圖，對此第1實施方式所涉及的變化情況中的控制步驟進行說明。
首先，在電磁式燃料噴射泵2開始噴射燃料前，輸出復位信號K(步驟S31、圖10的“t0”時刻)。因此，F(xiàn)ET25a開啟一段時間，使積分電容器24b放電，將實際電流積分值D2復位。
接著，微電腦13設定噴射需求量p1對應的目標電流積分值D0(步驟S32)，將驅動脈沖P供給FET14，使FET14開啟，開始驅動電磁式燃料噴射泵2的螺線管16(步驟S33)。
此后，電流積分電路24計算出螺線管16驅動后線圈電流的實際電流積分值D2(步驟S34)。且，比較器80將實際電流積分值D2與目標電流積分值D0進行比較(步驟S35)?；谒霰容^器80的實際電流積分值的比較處理期間T1由圖10示出。且，當實際電流積分值D2小于目標電流積分值D0時(步驟S35No)，使對FET14的驅動脈沖P的輸出(螺線管16的驅動)得以持續(xù)(步驟S36)。
另一方面，當實際電流積分值D2大于目標電流積分值D0時(圖10的“t3”時刻、步驟S35Yes)，則使對FET14的驅動脈沖P的輸出(螺線管16的驅動)停止(圖10的“t4”時刻、步驟S37)。
因此，應用實際電流積分值，實現(xiàn)將該燃料噴射周期中的驅動脈沖實質性地修正的實時處理，使其不受處理時機的限制，實現(xiàn)高精度且迅速的燃料噴射控制。
如上所述，本發(fā)明中，根據(jù)流經(jīng)螺線管電流實際電流積分值，進行用于燃料噴射的螺線管驅動控制，而這是基于對螺線管16的實際電流積分值與燃料噴射量存在很強相關性的發(fā)現(xiàn)而實現(xiàn)的。
圖11表示用于說明電流積分值和燃料噴射量的相關關系的噴射量特性。如圖11所示，盡管電源電壓、驅動脈沖幅值發(fā)生變化，但實際電流積分值和燃料噴射量間存在確定的關系。
因此，向螺線管16提供的電源電壓和線圈溫度即使發(fā)生了變化等的外界不良影響，也將在特性曲線上移動，可判斷不會對噴射量特性產生影響。因此，應用基于本發(fā)明的電流積分值的燃料噴射用的修正有顯著的效果，且能實現(xiàn)高精度的燃料噴射控制。
(第2實施方式)在第2實施方式中，將流經(jīng)螺線管的線圈電流的實際電流積分值與對于燃料噴射需求量預設的目標電流積分值進行比較，并根據(jù)實際電流積分值和目標電流積分值的比較結果，修正螺線管的驅動脈沖幅值，驅動控制螺線管。
因此，在第2實施方式中，與實際電流積分值進行比較的對象，將由上述第1實施方式中的“對于與燃料噴射需求量對應的驅動脈沖幅值預設的基準電流積分值”被替換為“相對于燃料噴射需求量預設的目標電流積分值”。
圖12是表示用于實現(xiàn)第2實施方式涉及的燃料噴射控制方法及裝置的功能結構框圖。這個結構框圖中的各個處理將在作為構成控制設備的微電腦13中實現(xiàn)。
發(fā)動機方在每一燃料噴射周期都向本燃料噴射控制裝置傳送燃料噴射需求量39的數(shù)據(jù)。本控制裝置包括，計算與此燃料噴射需求量對應的驅動脈沖幅值(需求驅動脈沖幅值)P1的脈沖計算設備40；對于燃料噴射需求量，參照目標電流積分值圖，讀取目標電流積分值D4的目標電流積分值讀取設備51；計算螺線管開始驅動后電流積分值(實際電流積分值)D2的實際電流積分設備42；用目標電流積分值D4除以實際電流積分值D2得到修正值D5的除法設備43；和將需求驅動脈沖幅值P1乘以修正值D5得到修正后的脈沖幅值P2的乘法設備44。并且，實際電流積分設備42由圖2(a)或(b)所示電流積分電路24構成。
于是，在本燃料噴射控制裝置的第2實施方式中，使用除法設備43作為比較設備，求得對應燃料噴射需求量的目標電流積分值D4和實際電流積分值D2的比值。
圖13是表示基于此第2實施方式涉及的燃料噴射控制方法的處理過程流程圖。此處，與圖4所示的第1實施方式所涉及的處理過程流程圖一樣，將圖4的步驟S6中的“由驅動脈沖幅值求出基準電流積分值”處理替換為“由燃料噴射需求量求出目標電流積分值”處理(步驟S6’)，將圖4的步驟S7中的“基準電流積分值除以實際電流積分值求出(驅動脈沖幅值的)修正值”處理替換為“目標電流積分值除以實際電流積分值求出(驅動脈沖幅值的)修正值”處理(步驟S7’)。
因此，在微電腦的存儲器預存了對于燃料噴射需求量設定的目標電流積分值。
與第1實施方式的變形例相同，作為第2實施方式的變形例，形成實時地檢出螺線管驅動后的線圈電流的實際電流積分值，并在該實時值達到由存儲器讀出的目標電流積分值時，使螺線管停止驅動的構造。
(第3實施方式)
在第3實施方式中，將流經(jīng)螺線管的線圈電流的實際電流積分值對應的燃料噴射推定量與燃料噴射需求量進行比較，并根據(jù)燃料噴射推定量和上述燃料噴射需求量的比較結果，修正螺線管的驅動脈沖幅值，根據(jù)此修正的驅動脈沖幅值，驅動控制螺線管。
在此第3實施方式中，也用到了如上述圖2(a)或(b)所示的控制電路。在這里，對修正值計算實施反饋控制，基于實際電流積分值求出的噴射推定流量，使噴射推定流量收斂于目標噴射量的反饋控制。
圖14是表示根據(jù)此第3實施方式實現(xiàn)燃料噴射方法和裝置的功能結構框圖?？刂茊卧?(參照圖1)由微電腦13構成，包括如圖所示的各功能的設備。
控制裝置包括用于求得本次的燃料噴射的噴射需求量p1對應的驅動脈沖幅度(需求驅動脈沖幅值)P1的噴射量時間變換設備60；用于計算螺線管16開始驅動后的電流積分值(實際電流積分值)D2的實際電流積分設備42；應用噴射量變換圖，基于實際電流積分值D2，得到推定噴射量p2的噴射量變換設備61；求出噴射需求量p1和噴射推射量p2的偏差，得到關于噴射量的規(guī)定修正值D4的反饋控制設備62；以及將需求驅動脈沖幅值P1加上修正值D4得到修正后的脈沖幅值P2的加法設備63。且，實際電流積分設備42由圖2所示的電流積分電路24構成。
圖15是表示反饋控制設備62內部構造的框圖。反饋控制設備62是基于比例動作加上積分動作的PI控制進行控制動作。
說明各個部分，反饋控制設備62包括檢出噴射需求量p1與噴射圖定量p2的差值并輸出偏差p3的減法設備65；檢出偏差的積分值p∑的∑偏差檢出設備66；輸出被檢出的偏差p3加上偏差的積分值p∑所得值(p3+p∑)的加法設備67；用于檢出螺線管16驅動后由此螺線管16上提供電源電壓的電源電壓檢出設備68；參照增益圖，得到對應被檢出的電源電壓的系數(shù)(增益)i1的增益計算設備69；以及對加法設備67輸出的偏差積分值p4(p4＝p3+p∑)乘以增益i1，求得噴射量修正值D4的乘法設備70。
圖16是表示本第3實施方式中的控制處理的流程圖。此第3實施方式的時序圖，與第1實施方式相同地用第5圖進行說明。首先，在電磁式燃料噴射泵2的燃料噴射開始前，輸出復位信號K(步驟S11，圖5的時間軸“t0”)。由此，F(xiàn)ET25a開啟一段時間，并使積分電容器24b放電，將實際電流積分值D2復位。
接著，微電腦13根據(jù)輸出的燃料噴射需求量p1(噴射需求量)對應的驅動脈沖幅值P1的驅動信號，開啟FET14，使電磁式燃料噴射泵2的螺線管16開始驅動(步驟S12)。然后，電流積分電路24計算出螺線管16驅動后的線圈電流實際電流積分值D2(步驟S13)。
并且，當燃料噴射產生的螺線管16開啟狀態(tài)(步驟14No)轉換到關閉狀態(tài)(步驟14Yes)時，微電腦13將讀入此刻之前的實際電流積分值D2(步驟S15、圖5的時間軸“t1”)。
接下來，微電腦13在下一燃料噴射周期的開始驅動前的時間中(圖5的時間“t2”)進行脈沖幅值運算處理。首先，從用預設的噴射量變換圖讀取的實際電流積分值D2求出噴射推定量p2(步驟S16)。圖17表示噴射量變換圖75。如圖所示，實際電流積分值D2相對于噴射推定量p2的關系，可用一定的特性曲線表示，在噴射量變換圖75中符合此特性曲線的數(shù)據(jù)將預先儲存。在圖示的例子中，表示噴射推定量p2隨實際電流積分值D2的增大按一定比例增大，實際電流積分值D2一旦超過所定值，噴射推定量p2的增大比率漸漸下降的狀態(tài)。
其次，反饋控制設備62將實行下述的反饋控制。首先，檢測由螺線管16提供的電源電壓(步驟S17)，用增益圖求得檢出電壓對應的特定的增益i1(步驟S18)。
圖18為示出增益圖77的圖表。如圖所示，可以示出電源電壓和增益關系的特定的特性曲線，在增益圖77中，將與此特性曲線相應的數(shù)據(jù)預先儲存。在圖示的例子中，呈現(xiàn)出相對電源電壓值的增大將減小增益i1的值，電源電壓值較小時增益i1的值可發(fā)生較大的變化，電源電壓較大時增益i1的值則發(fā)生較小變化的狀態(tài)特性。
反饋控制設備62，在計算上述增益i1的同時，將求出噴射需求量p1與噴射推電量p2的差值p3(步驟S19)，并求出此差值p3的積分值p4(步驟S20)。然后，用差值積分值p4乘以增益i1得到修正值D4(步驟S21)。上述反饋控制利用反饋控制設備來實現(xiàn)。
其后，驅動脈沖需求幅值P1加上修正值D4得到修正后的脈沖幅值P2(步驟S22)。此修正后脈沖幅值P2，在下一次的電磁式燃料噴射泵2進行燃料噴射時，將作為驅動螺線管16的修正后脈沖幅值P2被應用(步驟S23)。將上述修正后脈沖幅值P2存儲在微電腦13的存儲器中(未圖示)，在下一次螺線管驅動時(圖5的“t3”時刻)，作為在FET14開啟期間的驅動脈沖P2來使用。
上面已說明過的實際電流積分值D2適用于輸出驅動脈沖幅值P1時流經(jīng)螺線管16的線圈電流的實際電流積分值(圖5的M1區(qū)域)。另外，圖17所示的噴射量變換圖75中，實際電流積分值D2和噴射推定量p2的關系對應于上述M1區(qū)域進行了設定。
不僅這樣，對流經(jīng)螺線管16的線圈電流進行積分限至零的全域積分(圖5的M1+M2部分)，可作為實際電流積分值D2設定于噴射量變化圖。圖19是應用這樣的全域積分的噴射量變換圖75的示意圖表。除此之外，另外若對噴射推定量p2所對應的實際電流積分值進行預先設定，也可同樣使用。
這樣，根據(jù)此第3實施方式，可應用實際電流積分值D2來修正驅動脈沖幅值P1，微電腦13是在螺線管16關閉時，即燃料噴射停止時，給予余暇，將可讀取此實際電流積分值D2，并消除讀取的時機限制。另外，為了完成考慮噴射需求量p1和噴射推定量p2的差值p3的積分值p4、和電源電壓變化的反饋控制，將會進行較高精度的修正。
與第1以及第2實施方式的變形例相同，作為第3實施方式的變形例，形成實時地檢出螺線管驅動后的線圈電流的實際電流積分值，并在該實時的實際電流積分值達到由存儲器讀出的目標電流積分值時，使螺線管的停止驅動的構造。
工業(yè)實用性本發(fā)明涉及一種用于向車輛用發(fā)動機等供給燃料的電子控制式燃料噴射控制方法及裝置，由于其可排除由于電源電壓變化、溫度變化產生的燃料噴射用螺線管的線圈電阻值等變化的影響，按發(fā)動機方要求的燃料噴射量進行正確的燃料供給，因此在工業(yè)上有可利用性。
權利要求
1.一種燃料噴射控制方法，其特征在于該方法包括檢測燃料噴射用螺線管開始驅動后的流經(jīng)所述螺線管的線圈電流的實際電流積分值，并根據(jù)該實際電流積分值進行所述螺線管的驅動控制。
2.一種燃料噴射控制方法，其特征在于，所述方法包括開始驅動燃料噴射用螺線管的步驟；檢出所述螺線管開始驅動后的流經(jīng)所述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的步驟；比較所述實際電流積分值和對于燃料噴射需求量對應的所述螺線管的驅動脈沖幅值預設的基準電流積分值的步驟；以及基于所述實際電流積分值和基準電流積分值的比較結果，修正所述螺線管的驅動脈沖幅值的步驟；并根據(jù)所述修正后的驅動脈沖幅值，對所述螺線管進行驅動控制。
3.一種燃料噴射控制方法，其特征在于，所述方法包括開始驅動燃料噴射用螺線管的步驟；檢出所述螺線管開始驅動后的流經(jīng)所述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的步驟；比較所述實際電流積分值和對于燃料噴射需求量對應的所述螺線管的驅動脈沖幅值預設的基準電流積分值的步驟；以及在所述實際電流積分值達到所述基準電流積分值時，停止驅動所述螺線管的步驟。
4.一種燃料噴射控制方法，其特征在于，所述方法包括開始驅動燃料噴射用螺線管的步驟；檢出所述螺線管開始驅動后的流經(jīng)所述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的步驟；比較所述實際電流積分值和對于燃料噴射需求量預設的目標電流積分值的步驟；以及基于所述實際電流積分值和目標電流積分值的比較結果，修正所述螺線管的驅動脈沖幅值的步驟；并根據(jù)所述修正后的驅動脈沖幅值，對所述螺線管進行驅動控制。
5.一種燃料噴射控制方法，其特征在于，所述方法包括開始驅動燃料噴射用螺線管的步驟；檢出所述螺線管開始驅動后的流經(jīng)所述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的步驟；比較所述實際電流積分值和對于燃料噴射需求量預設的目標電流積分值的步驟；以及在所述實際電流積分值達到所述目標電流積分值時，停止驅動所述螺線管的步驟。
6.一種燃料噴射控制方法，其特征在于，所述方法包括開始驅動燃料噴射用螺線管的步驟；檢出所述螺線管開始驅動后的流經(jīng)所述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的步驟；計算所述實際電流積分值對應的燃料噴射推定量的步驟；比較所述燃料噴射推定量和所述燃料噴射需求量的步驟；以及基于所述燃料噴射推定量和燃料噴射需求量的比較結果，修正所述螺線管的驅動脈沖幅值的步驟；并根據(jù)所述修正后的驅動脈沖幅值，對所述螺線管進行驅動控制。
7.一種燃料噴射控制方法，其特征在于，所述方法包括開始驅動燃料噴射用螺線管的步驟；檢出所述螺線管開始驅動后的流經(jīng)所述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的步驟；計算所述實際電流積分值對應的燃料噴射推定量的步驟；比較所述噴射推定量和燃料噴射需求量的步驟；以及在所述噴射推定量達到所述燃料噴射需求量值時，停止驅動所述螺線管的步驟。
8.如權利要求1至7中任意一項所述的燃料噴射控制方法，其特征在于，所述方法包括在每一次所述燃料噴射用螺線管的驅動周期中復位所述實際電流積分值的步驟。
9.一種燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述裝置包括驅動燃料噴射用螺線管的驅動設備；檢測流經(jīng)所述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的檢測設備；基于所述實際電流積分值對所述螺線管進行驅動控制的控制設備。
10.如權利要求9所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述控制設備具有比較根據(jù)所述檢測設備得到的所述螺線管開始驅動后的所述實際電流積分值和對于與燃料噴射需求量對應的所述螺線管的驅動脈沖幅值預設的目標電流積分值的比較設備；以及基于通過所述比較設備得到的比較結果，修正所述螺線管的驅動脈沖幅值的修正設備。
11.如權利要求9所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述控制設備具有，比較根據(jù)所述檢測設備得到的所述螺線管開始驅動后的所述實際電流積分值和對于與燃料噴射需求量對應的所述螺線管的驅動脈沖幅值預設的目標電流積分值的比較設備；并在所述實際電流積分值達到所述基準電流積分值時，通過所述驅動設備，停止驅動所述螺線管。
12.如權利要求9所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述控制設備具有比較根據(jù)所述檢測設備得到的所述螺線管開始驅動后的所述實際電流積分值和對于燃料噴射需求量預設的目標電流積分值的比較設備；以及基于所述實際電流積分值和目標電流積分值的比較結果，修正所述螺線管的驅動脈沖幅值的修正設備。
13.如權利要求9所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述控制設備具有，比較根據(jù)所述檢測設備得到的所述螺線管開始驅動后的所述實際電流積分值和對于燃料噴射需求量預設的目標電流積分值的比較設備；并在所述實際電流積分值達到所述目標電流積分值時，通過所述驅動設備來停止驅動所述螺線管。
14.如權利要求9所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述控制設備具有計算對應所述螺線管開始驅動后的所述實際電流積分值的燃料噴射推定量的計算設備；比較所述噴射推定量和燃料噴射需求量的比較設備；以及基于所述燃料噴射推定量和燃料噴射需求量的比較結果，修正所述螺線管的驅動脈沖幅值的修正設備。
15.如權利要求9所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，所述控制設備具有計算對應根據(jù)所述檢測設備得到的所述螺線管開始驅動后的所述實際電流積分值的燃料噴射推定量的計算設備；比較所述噴射推定量和燃料噴射需求量的比較設備；并在所述燃料噴射推定量達到所述燃料噴射需求量時，通過所述驅動設備來停止驅動所述螺線管。
16.如權利要求9所述的燃料噴射控制裝置，其特征在于，用于檢測所述實際電流積分值的檢測設備是，檢測所述線圈電流累計電流值的模擬檢測電路，或在特定時間間隔測定并計算所述線圈電流值的數(shù)字檢測電路。
全文摘要
不受電源電壓、燃料噴射用螺線管的線圈溫度變動或其它外界干擾的影響，按發(fā)動機方要求的燃料噴射量進行正確的燃料供給。基于燃料噴射用螺線管開始驅動后的線圈電流的實際電流積分值，進行燃料噴射用螺線管的驅動控制。即，包含開始燃料噴射用螺線管驅動的過程、檢出所述螺線管開始驅動后的流經(jīng)所述螺線管的線圈電流的實際電流積分值的過程、比較所述積分值和對于燃料噴射需求量對應的所述螺線管的驅動脈沖幅值預設的基準電流積分值的過程、及基于所述實際電流積分值和基準電流積分值的比較結果修正所述螺線管的驅動脈沖幅值的過程，并基于所述修正后的驅動脈沖幅值驅動控制所述螺線管。
文檔編號F02D41/20GK1723344SQ20038010540
公開日2006年1月18日 申請日期2003年12月9日 優(yōu)先權日2002年12月10日
發(fā)明者早川邦彥 申請人:株式會社三國