CN100378313C - 燃料喷射控制方法及燃料喷射控制装置 - Google Patents

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Abstract

不受电源电压、燃料喷射用螺线管的线圈温度变动或其它外界干扰的影响，按发动机方要求的燃料喷射量进行正确的燃料供给。基于燃料喷射用螺线管开始驱动后的线圈电流的实际电流积分值，进行燃料喷射用螺线管的驱动控制。即，包含开始燃料喷射用螺线管驱动的过程、检出所述螺线管开始驱动后的流经所述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的过程、比较所述积分值和对于燃料喷射需求量对应的所述螺线管的驱动脉冲幅值预设的基准电流积分值的过程、及基于所述实际电流积分值和基准电流积分值的比较结果修正所述螺线管的驱动脉冲幅值的过程，并基于所述修正后的驱动脉冲幅值驱动控制所述螺线管。

Description

燃料喷射控制方法及燃料喷射控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于向内燃机装置(以下，宜称“发动机”)供给燃料的电子控制式的燃料喷射控制方法及装置，具体地说涉及排除因电源电压变化、温度变化等而产生的燃料喷射用螺线管线圈电阻值等变化的影响，用于正确供给发动机方所需燃料喷射量的燃料喷射控制方法及其控制装置。
背景技术
对于包括两轮车在内的车辆用发动机而言，针对发动机方时刻变化的燃料喷射需求量，在适当的时机正确地提供燃料供给是左右发动机整体性能的极重要因素。因此，现在已经开始使用通过微电脑对发动机的燃料喷射进行电子控制的电子控制式燃料喷射装置。
图20表示这样的电子控制式燃料喷射装置的控制电路的具体示例。在这里，鉴于电源电压(电池电压)变化会引起由燃料喷射装置喷射的单位时间内燃料喷射量的变化，此处根据电源电压值调整了燃料喷射时间。即，通过电源电压输入电路12将加在电源端11的电源电压VB输入到EUC(Electronic Control Unit)的微电脑13。并且在电源电压VB下降时，微电脑13会将延长了FET14开启时间的驱动脉冲向驱动电路15输出，调整延长燃料喷射用螺线管16的驱动时间(燃料喷射时间)。反之，电源电压VB升高时，将缩短了FET14开启时间的驱动脉冲向驱动电路15输出，调整缩短螺线管16的驱动时间。由此可以使燃料喷射量在不受电源电压变化影响的情况下，按照供给所需适当量的燃料进行控制。如上所述，检测电池电压水平并调整燃料喷射量的燃料喷射控制方法的示例，已公开于日本特开昭58-28537号。
图21表示电子控制式燃料喷射装置用控制电路的其他的公知技术的示例。在此电路中，通过电源电压检压电路21来检出加在电源端11的电源电压VB的同时，通过附加检流用电阻22以及检流电路23来检出燃料喷射用螺线管的线圈电流。并且实现通过微电脑13和恒流驱动电路20，使线圈电流不随电源电压VB变化而变化的控制。
如此检出流向喷射器(燃料喷射装置)的驱动电流，并根据喷射器驱动电流的检出值修正喷射器开启时间的延迟，此种喷射器驱动装置的示例在日本特开平2002-4921中也曾有举例。
此外，周知的发动机用燃料喷射阀的驱动控制装置是，检出燃料喷射用电磁线圈的温度对应的燃料温度，并以此燃料温度和电池电压为基础设定用于修正燃料喷射阀的动作延迟而设置的修正脉冲幅值，将向发动机供应的燃料量对应的有效喷射脉冲幅值与上述修正脉冲幅值相加得到最终喷射脉冲幅值(例如，日本特开平8-4575号公报)。
而，如日本特开昭58-28537号和图20所示的，根据电源电压值对燃料喷射时间进行修正的控制方法中，构成螺线管16的线圈的温度上升时，线圈电阻值将会变化，即使在电源电压VB相同的情况下，由于线圈电流的变化，也会使恰当地提供所需的燃料喷射量变得十分困难。其原因在于螺线管16单位时间内的燃料喷射量是随线圈电流值变化而变化的。
因此，虽然可由恒流驱动燃料喷射用螺线管，或可如日本特开2002-4921号公开的基于喷射器驱动电流(线圈电流)检出值对喷射器阀门开启时间延迟进行修正，但由于螺线管包含上电后的动作开始时间，其动作特性受到温度的影响，导致不仅不能实现对发动机方的燃料喷射需求量进行恰当地应答，还会因为驱动控制电路及软件处理过于复杂而很难实现燃料喷射装置整体的小型化和低成本化。
此外，在日本特开平8-4575所公开的发动机用燃料喷射阀的驱动控制装置中，根据测定燃料温度，可间接地检测作为动作特性变化主要因素的电磁线圈温度，但由于电磁线圈的温度未必总与燃料温度一致，必须将用于检测燃料温度的检测设备与发动机用燃料喷射阀的驱动控制装置一起设置在燃料槽内，而这部分将会导致燃料槽内燃料储存量的减少。
发明内容
本发明是鉴于上述已有技术中存在的种种问题而开发的，其目的在于提供了可排除电源(电池)电压、燃料喷射用螺线管的线圈温度的变化和其他的外界不良影响，使与发动机方的燃料喷射需求量相应的适当量的燃料喷射得以实现的燃料喷射控制方法及装置。
本发明的燃料喷射控制方法由于电源电压的变化、燃料喷射用螺线管的线圈温度的变化与燃料喷射用螺线管开始驱动后流经上述螺线管的线圈电流的实际电流积分值有着很强的相关关系，因此根据实际电流积分值对燃料喷射用螺线管进行驱动控制，从而使与发动机方的燃料喷射需求量相应的适当量的燃料喷射得以实现。
此处，本燃料喷射控制方法的第1实施方式具有，开始驱动燃料喷射用螺线管的步骤；检出上述螺线管开始驱动后流经上述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的步骤；比较上述实际电流积分值和对于燃料喷射需求量对应的上述螺线管的驱动脉冲幅值预设的基准电流积分值的步骤；根据上述实际电流积分值与基准电流积分值的比较结果，修正上述螺线管的驱动脉冲幅值的步骤等各个步骤，并以上述被修正的驱动脉冲幅值为基础驱动控制上述螺线管。
其次，本燃料喷射控制方法的第2实施方式具有，开始驱动燃料喷射用螺线管的步骤；检出从上述螺线管开始驱动到停止驱动的期间内流经上述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的步骤；比较上述实际电流积分值和对应燃料喷射需求量预设的目标电流积分值的步骤；以上述实际电流积分值与上述目标电流积分值的比较结果为基础，修正上述螺线管的驱动脉冲幅值的步骤等各个步骤，并以上述被修正的驱动脉冲幅值的基础驱动控制上述螺线管。
再次，本燃料喷射控制方法的第3实施方式具有，开始驱动燃料喷射用螺线管的步骤；从上述螺线管开始驱动到停止驱动的期间内检出流经上述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的步骤；计算上述实际电流积分值对应的燃料喷射推定量的步骤；比较上述燃料喷射推定量和燃料喷射需求量的步骤；根据上述燃料喷射推定量和上述燃料喷射需求量的比较结果，修正上述螺线管的驱动脉冲幅值的步骤等各个步骤，并以上述被修正的驱动脉冲幅值为基础驱动控制上述螺线管。
上述的3个实施方式均以螺线管的开始驱动到停止驱动期间内上述螺线管内线圈电流的实际电流积分值为基础，修正下一燃料喷射周期的驱动信号脉冲幅值，但本发明提供了一种燃料喷射控制方法，作为与上述3种实施方式各自对应的变化情况，可实时(real time)检出螺线管驱动后线圈电流的实际积分值，并以该实时值为基础，修正调整该燃料喷射周期中螺线管停止驱动的时机。
另外，在本发明中，包含了在上述燃料喷射用螺线管的每一驱动周期内，均对上述实际电流积分值进行复位的步骤。
本发明还提供上述燃料喷射控制方法对应的燃料喷射控制装置。
本燃料喷射装置的第1方式中，包括：驱动燃料喷射用螺线管的驱动设备；检出流经上述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的检出设备；基于上述实际电流积分值来驱动控制上述螺线管的控制设备。而且，上述控制设备具备了，用于比较通过上述检出设备检出的上述螺线管开始驱动后的上述实际电流积分值和对于燃料喷射需求量所对应的上述螺线管的驱动幅值预设的基准电流积分值的比较设备；以及以通过上述比较设备得到的比较结果为基础，修正上述螺线管驱动脉冲幅值的修正设备。
又，本燃料喷射装置的第2方式中，上述控制设备具备了，将通过上述检出设备检出的上述螺线管开始驱动后的上述实际电流积分值和针对燃料喷射需求量预设的目标电流积分值进行比较的比较设备；以及以上述实际电流积分值和上述目标电流积分值的比较结果为基础，修正上述螺线管驱动脉冲幅值的修正设备。
且，上述控制设备具备，计算与上述螺线管的开始驱动后的上述实际电流积分值对应的燃料喷射推定量的计算设备；比较上述燃料喷射推定量和燃料喷射需求量的比较设备；以及以上述燃料喷射推定量和上述燃料喷射需求量的比较结果为基础，修正上述螺线管驱动脉冲幅值的修正设备。
此外，本发明提供了一种燃料喷射控制装置，作为与上述3个实施方式各自对应的变化情况，上述检出设备将实时检出螺线管驱动后线圈电流的实际电流积分值，并以该实时值为基础停止该燃料喷射周期中的螺线管驱动。
这里，上述实际电流积分值的检出设备是，检测上述线圈电流积累电流值的模拟检出电路、或在设定的时间间隔上测定计算上述线圈电流值的数字检出电路。
根据本发明，由于流经燃料喷射用螺线管的电流积分值与燃料喷射量间有着紧密的联系，所以以燃料喷射用螺线管开始驱动后的实际电流积分值为基础进行螺线管的驱动控制，即使加在燃料喷射用螺线管上的电压、线圈温度等发生变化，燃料喷射装置的燃料喷射特性也不会受到影响，可实现针对发动机方需求的燃料喷射量进行适当量的喷射。
并且，本发明不只是在螺线管停止驱动后，也在驱动过程中，可依次求得燃料喷射用螺线管开始驱动后的实际电流积分值，由此可迅速实现与电源电压、线圈温度等的变化及时刻变化的燃料喷射需求量对应的燃料喷射控制。
附图说明
图1表示本发明应用的电磁式燃料喷射装置的概要结构。
图2是构成本发明的燃烧喷射控制装置的控制电路，(a)为流经螺线管的线圈电流的实际电流积分值的检出部分由模拟电路构成的情况，(b)是通过数字处理来检出情况下的控制电路示例。
图3是第1实施方式涉及的功能结构框图。
图4是说明第1实施方式中控制处理流程的流程图。
图5是用于说明第1实施方式中控制处理的时序图。
图6表示基准电流积分值图(map)的示例。
图7是全域积分的情况下应用的基准电流积分值图(map)示例。
图8是第1实施方式变形例涉及的功能结构框图。
图9是说明第1实施方式变形例中的控制处理流程的流程图。
图10是说明第1实施方式变形例中的控制处理的时序图。
图11是表示实际电流积分值和燃料喷射量相关关系的喷射量特性图示例。
图12是第2实施方式涉及的功能结构框图。
图13是说明第2实施方式中控制处理流程的流程图。
图14是第3实施方式涉及的功能结构框图。
图15是图14所示的功能框图中反馈(feed back)控制设备的内部结构。
图16是说明第3实施方式中控制处理流程的流程图。
图17是喷射量变换图(map)的示例。
图18是增益图(gain map)示例。
图19是全域积分中应用的喷射量变换图(map)的示例。
图20表示以往的基于电源电压进行修正类型的燃料喷射装置的控制结构。
图21表示以往的恒流控制类型燃料喷射装置的控制结构。
具体实施方式
以下将参照附图对本发明所涉及的燃料喷射控制方法及其装置的适当实施方式进行说明。
图1是采用由其自身给燃料加压进行喷射的电磁式喷射泵的燃料喷射装置(以下称“电磁式燃料喷射装置”)的整体概要结构示意图，与用燃料泵、调节器来加压并输送的燃料进行喷射的以往类型的燃料喷射装置或燃料喷射装置不同。
作为本发明的最佳实施方式，以下对将本发明应用于此电磁式燃料喷射装置中的例子进行说明，本发明当然也可以应用于，随着电源电压和温度的变化，燃料用螺线管的线圈电流和驱动开始特性也变化的其他方式的燃料喷射装置。
如图1所示，电磁式燃料喷射装置的基本结构包括：作为压送燃料槽1内燃料的电磁驱动泵的柱塞泵(plunger pump)2；由柱塞泵2加设定的压力压送燃料，具有通过该燃料的节流孔(orifice)部的入口孔喷嘴3；通过入口孔喷嘴3的燃料大于设定压力时向(发动机的)吸气通路内喷射的喷射嘴4；和以发动机的运转信息及流经柱塞泵2的螺线管(本申请中的燃料喷射用螺线管)的线圈电流为基础向柱塞泵2等输出控制信号的控制单元(ECU)6。此处，本发明所涉及的燃料喷射控制装置中的控制设备相当于上述控制单元6。
(第1实施方式)
本发明的第1实施方式，根据在燃料喷射时输出的驱动脉冲幅值和燃料喷射用螺线管开始驱动后的实际电流积分值，修正下一燃料喷射周期中应该输出的驱动脉冲电流。在本申请中，将本燃料喷射控制装置作为数据预存的电流积分值称为“基准电流积分值”，将被检出的实际线圈电流的积分值称为“实际电流积分值”。
图2是本燃料喷射控制装置的电路构造的具体示例。
在图2(a)中，螺线管16构成电磁式燃料喷射泵2。用于驱动此螺线管16的驱动设备14在此处使用N沟道FET14。N沟道FET14的源极接入了检流用电阻22，且驱动电流通过此检流用电阻22流入接地端。
图2(a)所示的驱动电路具有将螺线管16在停止驱动时产生的能量不释放而再利用的蓄电设备。此蓄电设备具有，暂时储存停止驱动螺线管16时产生的、储存在螺线管16上的能量的电容器31；由控制电容器31放电的FET构成的放电控制元件32；将储存在电容器31的电压加在螺线管16时防止此电压回流至电源11侧的电流逆流防止电路33；和基于储存于电容器31的高电压，防止电流直接由电容器31流入FET14的整流元件34。
放电控制元件32通过设于微电脑13内的放电控制电路，控制开/关。且，储存在电容器31的能量也可向电源的电池充电。此外，也可以不设置电容器31，而是使用电阻等进行放热来吸收螺线管16的能量。
微电脑13包含于上述控制单元6。如图21所示，检出电源电压VB的时候，可由电阻之类对电源电压VB进行分压，且向微电脑13供给分压后的电压。
螺线管16的一端与加设电源电压的电源端11连接。螺线管16的另一端与FET14的漏极相连。将微电脑13输出的驱动脉冲提供给FET14的栅极。驱动脉冲含有并提供各燃料喷射周期中燃料喷射需求量对应的脉冲幅值。
如上所述，FET14的源极通过检流用电阻22接地。通过驱动脉冲P使FET14呈开启状态时，从电源端11通过螺线管16、FET14及检流用电阻22向接地端输入驱动电流(线圈电流)，并驱动螺线管16。把通过检流用电阻22的电流大小作为电压信号输入到检流电路23，并检出此输入电压对应的电流值。
将检流电路23输出的检出信号输入到微电脑13，通过A/D转换器(图中未示出)转换为数字信号，实现修正驱动脉冲的处理。
在检流电路23中设有将电流值积分输出的电流积分电路24和复位电路25。电流积分电路24是由用于输入检流用电阻22两端的电压的运算放大器24a、插入于运算放大器24a反馈电路(loop)的积分电容器24b、与检流用电阻22以及运算放大器24a的反馈电路(与积分电容器24b串联)相连的串联电阻24c构成。运算放大器24a的输出是储存于积分电容器24，其值作为实际电流积分值D2向微电脑13输出。
复位电路25是由N沟道FET25a、电阻25b的串联电路与积分电容器24b并联而成，微电脑13是由复位时的复位信号K使FET25a开启，保存在积分电容器24b中的能量将消耗(放电)在电阻25b上，以清除实际电流积分值D2。这个复位过程虽然在每一燃料喷射周期中都有进行，但在本实施方式中在燃料喷射周期的开始驱动前进行。
图2(b)表示通过数字处理来计算实际电流积分值的本燃料喷射控制装置的电路构成示例。
与图2(a)相同，在这个电路构成例子中，对流经螺线管16的线圈电流换算为电阻22两端产生的电压值来测定。这里，电阻22上产生压降是由检流电路23内的电阻26a和电阻26b来进行分压，而此分压后的电压将输入到运算放大器24a的正向输入端。运算放大器24a的反向输入由电阻26c和电阻26d的连接点进行输入。电阻26c的另一端接地，电阻26d的另一端与运算放大器24a的输出连接。通过电阻26c和电阻26d决定运算放大器24a的增益。
运算放大器24a的输出，作为表示线圈电流值，由数字转换器(图中未示出)转换为数字值，输入到微电脑13。微电脑可按每一定周期T(如10微秒)读取将此数字化的线圈电流值Ic，再将读取的各周期的每一个线圈电流值储存至存储器(memory)，计算线圈电流值的实际电流积分值。
此种由数字电路实现的实际电流积分值的检出，由于不使用图2(a)所示的模拟电路那样储存电荷的电容器，可减轻由元件间特性不稳定、温度变化、老化问题而产生的检测误差，因此可检出正确的实际电流积分值。
图3是用于实现第1实施方式涉及的燃料喷射控制方法及装置的功能结构框图。这个结构框图记录的各个处理将在构成控制设备的微电脑13中实现。
发动机方在每一燃料喷射周期中向本燃料喷射控制装置传送燃料喷射需求量39的数据。本控制装置包括：计算与燃料喷射需求量对应的驱动脉冲幅值(需求驱动脉冲幅值)P1的脉冲计算设备40；以此需求驱动脉冲幅值P1为基础，参照基准积分值图，读取基准电流积分值D1的基准积分值读取设备41；计算螺线管开始驱动后电流积分值(实际电流积分值)D2的实际电流积分设备42；用基准电流积分值D1除以实际电流积分值D2得到修正值D3的除法设备43；和将需求驱动脉冲幅值P1乘以修正值D3得到修正后脉冲幅值P2的乘法设备44。而且，实际电流积分设备42是由图2所示电流积分电路24构成。
于是，在本燃料喷射控制装置的第1实施方式中，使用了除法设备43作为比较设备，求得基准积分值D1和实际电流积分值D2的比值。
其次，参照图4的流程图、图5的时序图，对根据本实施方式所涉及的燃料喷射控制方法进行的处理过程示例进行说明。
在图4中，首先，在电磁式燃料喷射泵2的燃料喷射开始前，输出复位信号K(步骤S1，图5的时间轴“t0”)。由此，FET25a开启指定时间，并使积分电容器24b放电，将实际电流积分值D2复位。
接下来，微电脑13根据输出的燃料喷射需求量(喷射需求量)对应的驱动脉冲幅值P1的驱动信号，开启FET14，使电磁式燃料喷射泵2的螺线管16开始驱动(步骤S2)。然后，电流积分电路24计算出螺线管16驱动后线圈电流的实际电流积分值D2(步骤S3)。
于是，当燃料喷射用螺线管16从开启状态(步骤S4：No)切换为关闭状态(步骤S4：Yes)时，微电脑13将读入此刻之前的实际电流积分值D2(步骤5、图5的时间轴“t1”)。
接下来，微电脑13在下一燃料喷射周期的开始驱动前的时间中(图5的t2时刻)进行脉冲幅值运算处理。首先，用预设的基准电流积分值图从驱动脉冲幅值P1中求出基准电流积分值D1(步骤S6)。
图6是基准电流积分值图50的示意图表例。如图6所示，基准电流积分值D1相对于驱动脉冲幅值P1的关系，可用设定的特性曲线表示，在基准电流积分值图50中相当于此特性曲线的数据将预先储存于微电脑内的存储器里。图6的例子表示基准电流积分值D1随驱动脉冲幅值P1增大按一定比例增大的状态。
其后，由步骤5，将求得的基准电流积分值D1除以读入的实际电流积分值D2，得到修正值D3(步骤S7)。然后再将对应喷射需求量的驱动脉冲幅值P1乘以修正值D3得到修正后脉冲幅值P2(步骤S8)。上述修正后脉冲幅值P2作为下一次的电磁式燃料喷射泵2进行燃料喷射时驱动螺线管16的修正后脉冲幅值P2被应用(步骤S9)。将上述被修正的脉冲幅值P2存储在微电脑13的内部存储器中(未图示)，下一次螺线管驱动时(图5“t3”时刻)，作为在FET14开启期间(燃料喷射时间)的驱动脉冲P来使用。
上述实际电流积分值D2是输出驱动脉冲幅值P1期间内流经螺线管16的线圈电流的实际电流积分值，相当于图5的M1区域。另外，图6所示的基准电流积分值图50中的基准电流积分值D1的计算条件是，对应流经螺线管16的线圈电流达到峰值之前的时间进行设定。不仅这样，对流经螺线管16的线圈电流进行积分限至零的全域积分(图5的M1+M2区域)，将此积分值作为基准电流积分值D1设定于基准电流积分值图，相应地即使就实际电流积分值D2而言也可完成全域积分。
图7是表示应用此种全域积分的基准电流积分值图50的图表。
如是，根据本第1实施方式，可用已算出的实际电流积分值D2进行驱动脉冲P1的修正，微电脑13将在螺线管16关闭时，即燃料喷射停止时得到一些时间，使此实际电流积分值D2能够读取，可解除读取的时机限制。此外，根据对螺线管16使用的电源进行蓄电供给，可提供稳定的电源电压，并且，由于不受抽样时刻的影响(时间性影响)，可平稳地检出电源电压，提高驱动脉冲P的修正精度。
下面，我们将就第1实施方式的变化情况进行说明。
如以上详细说明，在第1实施方式中，根据从螺线管开始驱动到停止驱动这段时间的流经上述螺线管的线圈电流的实际电流积分值，修正下一次燃料喷射周期的驱动信号的脉冲幅值，而作为此第1实施方式的变形例，可实时检出螺线管驱动后线圈电流的实际电流积分值，并根据该实时值对该燃料喷射周期中的螺线管停止驱动的时机做出修正调整。
图8是表示用于实现本第1实施方式涉及的变化情况的机能结构框图。在图8中，控制单元6(图1)采用微电脑13构成，包括对应如图所示各种功能的设备。本次的燃料喷射必需的喷射需求量p1输入到目标电流积分值设定设备81，此喷射需求量p1对应的目标电流积分值D0输出到比较处理设备82。
同时，根据实际电流积分设备42，计算出在螺线管16开始驱动后的电流积分值(实际电流积分值)D2，并输出到比较处理设备82。构成实际电流积分设备42的具体电路结构将在稍后做详细说明。比较处理设备82将对实际电流积分值是否到达目标电流积分值做常规比较，并具有在实际电流积分值到达目标电流积分值的同时停止螺线管16的驱动脉冲P输出的停止驱动功能82a。
下面，根据图9的流程图和图10的时序图，对此第1实施方式所涉及的变化情况中的控制步骤进行说明。
首先，在电磁式燃料喷射泵2开始喷射燃料前，输出复位信号K(步骤S31、图10的“t0”时刻)。因此，FET25a开启一段时间，使积分电容器24b放电，将实际电流积分值D2复位。
接着，微电脑13设定喷射需求量p1对应的目标电流积分值D0(步骤S32)，将驱动脉冲P供给FET14，使FET14开启，开始驱动电磁式燃料喷射泵2的螺线管16(步骤S33)。
此后，电流积分电路24计算出螺线管16驱动后线圈电流的实际电流积分值D2(步骤S34)。且，比较器80将实际电流积分值D2与目标电流积分值D0进行比较(步骤S35)。基于所述比较器80的实际电流积分值的比较处理期间T1由图10示出。且，当实际电流积分值D2小于目标电流积分值D0时(步骤S35：No)，使对FET14的驱动脉冲P的输出(螺线管16的驱动)得以持续(步骤S36)。
另一方面，当实际电流积分值D2大于目标电流积分值D0时(图10的“t3”时刻、步骤S35：Yes)，则使对FET14的驱动脉冲P的输出(螺线管16的驱动)停止(图10的“t4”时刻、步骤S37)。
因此，应用实际电流积分值，实现将该燃料喷射周期中的驱动脉冲实质性地修正的实时处理，使其不受处理时机的限制，实现高精度且迅速的燃料喷射控制。
如上所述，本发明中，根据流经螺线管电流实际电流积分值，进行用于燃料喷射的螺线管驱动控制，而这是基于对螺线管16的实际电流积分值与燃料喷射量存在很强相关性的发现而实现的。
图11表示用于说明电流积分值和燃料喷射量的相关关系的喷射量特性。如图11所示，尽管电源电压、驱动脉冲幅值发生变化，但实际电流积分值和燃料喷射量间存在确定的关系。
因此，向螺线管16提供的电源电压和线圈温度即使发生了变化等的外界不良影响，也将在特性曲线上移动，可判断不会对喷射量特性产生影响。因此，应用基于本发明的电流积分值的燃料喷射用的修正有显著的效果，且能实现高精度的燃料喷射控制。
(第2实施方式)
在第2实施方式中，将流经螺线管的线圈电流的实际电流积分值与对于燃料喷射需求量预设的目标电流积分值进行比较，并根据实际电流积分值和目标电流积分值的比较结果，修正螺线管的驱动脉冲幅值，驱动控制螺线管。
因此，在第2实施方式中，与实际电流积分值进行比较的对象，将由上述第1实施方式中的“对于与燃料喷射需求量对应的驱动脉冲幅值预设的基准电流积分值”被替换为“相对于燃料喷射需求量预设的目标电流积分值”。
图12是表示用于实现第2实施方式涉及的燃料喷射控制方法及装置的功能结构框图。这个结构框图中的各个处理将在作为构成控制设备的微电脑13中实现。
发动机方在每一燃料喷射周期都向本燃料喷射控制装置传送燃料喷射需求量39的数据。本控制装置包括，计算与此燃料喷射需求量对应的驱动脉冲幅值(需求驱动脉冲幅值)P1的脉冲计算设备40；对于燃料喷射需求量，参照目标电流积分值图，读取目标电流积分值D4的目标电流积分值读取设备51；计算螺线管开始驱动后电流积分值(实际电流积分值)D2的实际电流积分设备42；用目标电流积分值D4除以实际电流积分值D2得到修正值D5的除法设备43；和将需求驱动脉冲幅值P1乘以修正值D5得到修正后的脉冲幅值P2的乘法设备44。并且，实际电流积分设备42由图2(a)或(b)所示电流积分电路24构成。
于是，在本燃料喷射控制装置的第2实施方式中，使用除法设备43作为比较设备，求得对应燃料喷射需求量的目标电流积分值D4和实际电流积分值D2的比值。
图13是表示基于此第2实施方式涉及的燃料喷射控制方法的处理过程流程图。此处，与图4所示的第1实施方式所涉及的处理过程流程图一样，将图4的步骤S6中的“由驱动脉冲幅值求出基准电流积分值”处理替换为“由燃料喷射需求量求出目标电流积分值”处理(步骤S6’)，将图4的步骤S7中的“基准电流积分值除以实际电流积分值求出(驱动脉冲幅值的)修正值”处理替换为“目标电流积分值除以实际电流积分值求出(驱动脉冲幅值的)修正值”处理(步骤S7’)。
因此，在微电脑的存储器预存了对于燃料喷射需求量设定的目标电流积分值。
与第1实施方式的变形例相同，作为第2实施方式的变形例，形成实时地检出螺线管驱动后的线圈电流的实际电流积分值，并在该实时值达到由存储器读出的目标电流积分值时，使螺线管停止驱动的构造。
(第3实施方式)
在第3实施方式中，将流经螺线管的线圈电流的实际电流积分值对应的燃料喷射推定量与燃料喷射需求量进行比较，并根据燃料喷射推定量和上述燃料喷射需求量的比较结果，修正螺线管的驱动脉冲幅值，根据此修正的驱动脉冲幅值，驱动控制螺线管。
在此第3实施方式中，也用到了如上述图2(a)或(b)所示的控制电路。在这里，对修正值计算实施反馈控制，基于实际电流积分值求出的喷射推定流量，使喷射推定流量收敛于目标喷射量的反馈控制。
图14是表示根据此第3实施方式实现燃料喷射方法和装置的功能结构框图。控制单元6(参照图1)由微电脑13构成，包括如图所示的各功能的设备。
控制装置包括：用于求得本次的燃料喷射的喷射需求量p1对应的驱动脉冲幅度(需求驱动脉冲幅值)P1的喷射量时间变换设备60；用于计算螺线管16开始驱动后的电流积分值(实际电流积分值)D2的实际电流积分设备42；应用喷射量变换图，基于实际电流积分值D2，得到推定喷射量p2的喷射量变换设备61；求出喷射需求量p1和喷射推射量p2的偏差，得到关于喷射量的规定修正值D4的反馈控制设备62；以及将需求驱动脉冲幅值P1加上修正值D4得到修正后的脉冲幅值P2的加法设备63。且，实际电流积分设备42由图2所示的电流积分电路24构成。
图15是表示反馈控制设备62内部构造的框图。反馈控制设备62是基于比例动作加上积分动作的PI控制进行控制动作。
说明各个部分，反馈控制设备62包括：检出喷射需求量p1与喷射图定量p2的差值并输出偏差p3的减法设备65；检出偏差的积分值p∑的∑偏差检出设备66；输出被检出的偏差p3加上偏差的积分值p∑所得值(p3+p∑)的加法设备67；用于检出螺线管16驱动后由此螺线管16上提供电源电压的电源电压检出设备68；参照增益图，得到对应被检出的电源电压的系数(增益)i1的增益计算设备69；以及对加法设备67输出的偏差积分值p4(p4＝p3+p∑)乘以增益i1，求得喷射量修正值D4的乘法设备70。
图16是表示本第3实施方式中的控制处理的流程图。此第3实施方式的时序图，与第1实施方式相同地用第5图进行说明。首先，在电磁式燃料喷射泵2的燃料喷射开始前，输出复位信号K(步骤S11，图5的时间轴“t0”)。由此，FET25a开启一段时间，并使积分电容器24b放电，将实际电流积分值D2复位。
接着，微电脑13根据输出的燃料喷射需求量p1(喷射需求量)对应的驱动脉冲幅值P1的驱动信号，开启FET14，使电磁式燃料喷射泵2的螺线管16开始驱动(步骤S12)。然后，电流积分电路24计算出螺线管16驱动后的线圈电流实际电流积分值D2(步骤S13)。
并且，当燃料喷射产生的螺线管16开启状态(步骤14：No)转换到关闭状态(步骤14：Yes)时，微电脑13将读入此刻之前的实际电流积分值D2(步骤S 15、图5的时间轴“t1”)。
接下来，微电脑13在下一燃料喷射周期的开始驱动前的时间中(图5的时间“t2”)进行脉冲幅值运算处理。首先，从用预设的喷射量变换图读取的实际电流积分值D2求出喷射推定量p2(步骤S16)。图17表示喷射量变换图75。如图所示，实际电流积分值D2相对于喷射推定量p2的关系，可用一定的特性曲线表示，在喷射量变换图75中符合此特性曲线的数据将预先储存。在图示的例子中，表示喷射推定量p2随实际电流积分值D2的增大按一定比例增大，实际电流积分值D2一旦超过所定值，喷射推定量p2的增大比率渐渐下降的状态。
其次，反馈控制设备62将实行下述的反馈控制。首先，检测由螺线管16提供的电源电压(步骤S17)，用增益图求得检出电压对应的特定的增益i1(步骤S18)。
图18为示出增益图77的图表。如图所示，可以示出电源电压和增益关系的特定的特性曲线，在增益图77中，将与此特性曲线相应的数据预先储存。在图示的例子中，呈现出相对电源电压值的增大将减小增益i1的值，电源电压值较小时增益i1的值可发生较大的变化，电源电压较大时增益i1的值则发生较小变化的状态特性。
反馈控制设备62，在计算上述增益i1的同时，将求出喷射需求量p1与喷射推电量p2的差值p3(步骤S19)，并求出此差值p3的积分值p4(步骤S20)。然后，用差值积分值p4乘以增益i1得到修正值D4(步骤S21)。上述反馈控制利用反馈控制设备来实现。
其后，驱动脉冲需求幅值P1加上修正值D4得到修正后的脉冲幅值P2(步骤S22)。此修正后脉冲幅值P2，在下一次的电磁式燃料喷射泵2进行燃料喷射时，将作为驱动螺线管16的修正后脉冲幅值P2被应用(步骤S23)。将上述修正后脉冲幅值P2存储在微电脑13的存储器中(未图示)，在下一次螺线管驱动时(图5的“t3”时刻)，作为在FET14开启期间的驱动脉冲P2来使用。
上面已说明过的实际电流积分值D2适用于输出驱动脉冲幅值P1时流经螺线管16的线圈电流的实际电流积分值(图5的M1区域)。另外，图17所示的喷射量变换图75中，实际电流积分值D2和喷射推定量p2的关系对应于上述M1区域进行了设定。
不仅这样，对流经螺线管16的线圈电流进行积分限至零的全域积分(图5的M1+M2部分)，可作为实际电流积分值D2设定于喷射量变化图。图19是应用这样的全域积分的喷射量变换图75的示意图表。除此之外，另外若对喷射推定量p2所对应的实际电流积分值进行预先设定，也可同样使用。
这样，根据此第3实施方式，可应用实际电流积分值D2来修正驱动脉冲幅值P1，微电脑13是在螺线管16关闭时，即燃料喷射停止时，给予余暇，将可读取此实际电流积分值D2，并消除读取的时机限制。另外，为了完成考虑喷射需求量p1和喷射推定量p2的差值p3的积分值p4、和电源电压变化的反馈控制，将会进行较高精度的修正。
与第1以及第2实施方式的变形例相同，作为第3实施方式的变形例，形成实时地检出螺线管驱动后的线圈电流的实际电流积分值，并在该实时的实际电流积分值达到由存储器读出的目标电流积分值时，使螺线管的停止驱动的构造。
工业实用性
本发明涉及一种用于向车辆用发动机等供给燃料的电子控制式燃料喷射控制方法及装置，由于其可排除由于电源电压变化、温度变化产生的燃料喷射用螺线管的线圈电阻值等变化的影响，按发动机方要求的燃料喷射量进行正确的燃料供给，因此在工业上有可利用性。

Claims (14)

1.一种燃料喷射控制方法，其特征在于，所述方法包括：
(a)开始驱动燃料喷射用螺线管的步骤；
(b)检出所述螺线管开始驱动后的流经所述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的步骤；
(c)比较所述实际电流积分值和对于燃料喷射需求量对应的所述螺线管的驱动脉冲幅值预设的基准电流积分值的步骤；
(d)基于所述实际电流积分值和基准电流积分值的比较结果，修正所述螺线管的驱动脉冲幅值的步骤；
(e)根据所述修正后的驱动脉冲幅值，对所述螺线管进行驱动的步骤。
2.如权利要求1所述的燃料喷射控制方法，其特征在于，所述方法在所述实际电流积分值达到所述基准电流积分值时，用停止驱动所述螺线管的步骤来替换所述步骤(d)以及(e)。
3.一种燃料喷射控制方法，其特征在于，所述方法包括：
(a)开始驱动燃料喷射用螺线管的步骤；
(b)检出所述螺线管开始驱动后的流经所述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的步骤；
(c)比较所述实际电流积分值和对于燃料喷射需求量预设的目标电流积分值的步骤；以及
(d)基于所述实际电流积分值和目标电流积分值的比较结果，修正所述螺线管的驱动脉冲幅值的步骤；
(e)根据所述修正后的驱动脉冲幅值，对所述螺线管进行驱动的步骤。
4.如权利要求3所述的燃料喷射控制方法，其特征在于，所述方法在所述实际电流积分值达到所述目标电流积分值时，用停止驱动所述螺线管的步骤来替换所述步骤(d)以及(e)。
5.一种燃料喷射控制方法，其特征在于，所述方法包括：
(a)开始驱动燃料喷射用螺线管的步骤；
(b)检出所述螺线管开始驱动后的流经所述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的步骤；
(c)计算所述实际电流积分值对应的燃料喷射推定量的步骤；
(d)比较所述燃料喷射推定量和所述燃料喷射需求量的步骤；以及
(e)基于所述燃料喷射推定量和燃料喷射需求量的比较结果，修正所述螺线管的驱动脉冲幅值的步骤；
(f)根据所述修正后的驱动脉冲幅值，对所述螺线管进行驱动的步骤。
6.如权利要求5所述的燃料喷射控制方法，其特征在于，所述方法在所述喷射推定量达到所述燃料喷射需求量值时，用停止驱动所述螺线管的步骤来替换所述步骤(e)以及(f)。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的燃料喷射控制方法，其特征在于，所述方法包括：在每一次所述燃料喷射用螺线管的驱动周期中复位所述实际电流积分值的步骤。
8.一种燃料喷射控制装置，其特征在于，所述装置包括：
驱动燃料喷射用螺线管的驱动设备；
检测流经所述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的检测设备；和
基于所述实际电流积分值对所述螺线管进行驱动控制的控制设备；
其中所述控制设备具有：
比较根据所述检测设备得到的所述螺线管开始驱动后的所述实际电流积分值和对于与燃料喷射需求量对应的所述螺线管的驱动脉冲幅值预设的基准电流积分值的比较设备；以及
基于通过所述比较设备得到的比较结果，修正所述螺线管的驱动脉冲幅值的修正设备。
9.一种燃料喷射控制装置，其特征在于，所述装置包括：
驱动燃料喷射用螺线管的驱动设备；
检测流经所述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的检测设备；和
基于所述实际电流积分值对所述螺线管进行驱动控制的控制设备；
所述控制设备具有，比较根据所述检测设备得到的所述螺线管开始驱动后的所述实际电流积分值和对于与燃料喷射需求量对应的所述螺线管的驱动脉冲幅值预设的基准电流积分值的比较设备；
并在所述实际电流积分值达到所述基准电流积分值时，通过所述驱动设备，停止驱动所述螺线管。
10.一种燃料喷射控制装置，其特征在于，所述装置包括：
驱动燃料喷射用螺线管的驱动设备；
检测流经所述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的检测设备；和
基于所述实际电流积分值对所述螺线管进行驱动控制的控制设备；
所述控制设备具有：
比较根据所述检测设备得到的所述螺线管开始驱动后的所述实际电流积分值和对于燃料喷射需求量预设的目标电流积分值的比较设备；以及
基于所述实际电流积分值和目标电流积分值的比较结果，修正所述螺线管的驱动脉冲幅值的修正设备。
11.一种燃料喷射控制装置，其特征在于，所述装置包括：
驱动燃料喷射用螺线管的驱动设备；
检测流经所述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的检测设备；和
基于所述实际电流积分值对所述螺线管进行驱动控制的控制设备；
所述控制设备具有，比较根据所述检测设备得到的所述螺线管开始驱动后的所述实际电流积分值和对于燃料喷射需求量预设的目标电流积分值的比较设备；
并在所述实际电流积分值达到所述目标电流积分值时，通过所述驱动设备来停止驱动所述螺线管。
12.一种燃料喷射控制装置，其特征在于，所述装置包括：
驱动燃料喷射用螺线管的驱动设备；
检测流经所述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的检测设备；和
基于所述实际电流积分值对所述螺线管进行驱动控制的控制设备；
所述控制设备具有：
计算对应所述螺线管开始驱动后的所述实际电流积分值的燃料喷射推定量的计算设备；
比较所述喷射推定量和燃料喷射需求量的比较设备；以及
基于所述燃料喷射推定量和燃料喷射需求量的比较结果，修正所述螺线管的驱动脉冲幅值的修正设备。
13.一种燃料喷射控制装置，其特征在于，所述装置包括：
驱动燃料喷射用螺线管的驱动设备；
检测流经所述螺线管的线圈电流的实际电流积分值的检测设备；和
基于所述实际电流积分值对所述螺线管进行驱动控制的控制设备；
所述控制设备具有：
计算对应所述螺线管开始驱动后的所述实际电流积分值的燃料喷射推定量的计算设备；
比较所述喷射推定量和燃料喷射需求量的比较设备；
并在所述燃料喷射推定量达到所述燃料喷射需求量时，通过所述驱动设备来停止驱动所述螺线管。
14.如权利要求8至13中任意一项所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，用于检测所述实际电流积分值的检测设备是，检测所述线圈电流累计电流值的模拟检测电路，或在特定时间间隔测定并计算所述线圈电流值的数字检测电路。
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