CN100398797C - 具有相位提前补偿器的发动机控制单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机控制单元。针对加速器位置从40%变化到70%的改变，目标扭矩的峰值增益被表达为一个常数K。在加速器位置从40%变化到70%的情况下，相位提前补偿的时间常数对应于目标扭矩从峰值变化到峰值63.2%之间的时间段，该时间常数被表达为常数ω。通过采用具有物理意义的峰值增益K和时间常数ω，就可利用相位提前补偿器(26)计算出目标扭矩针对变速器位置改变的响应特性。因而，可直接基于历经的时间定量地限定目标扭矩针对加速器位置改变的响应特性。

Description

具有相位提前补偿器的发动机控制单元

技术领域

本发明涉及一种发动机控制单元，其用于根据发动机的目标扭矩来控制发动机的扭矩或转速。具体而言，本发明涉及一种带有相位提前补偿器的发动机控制单元，以便于能借助于相位提前补偿器来弥补目标扭矩响应延迟。

背景技术

为了使发动机转速达到稳定，发动机必须要具有这样的特征曲线：发动机的扭矩随转速的增大而减小。发动机工作时，其在某一转速上达到平衡，该转速即为所要求的负载力矩特征曲线与发动机所产生扭矩特征曲线的交点。诸如柴油机等的内燃机(即发动机)的进气量基本上独立于发动机的转速或负载而保持恒定。发动机的扭矩是通过改变喷入到发动机各个气缸中的燃油喷射量来进行控制的。

举例来讲，在待审结的第平1-170741号日本专利申请(见第1-11页，图1到图9)中就公开了一种柴油机控制单元，其基于发动机转速和加速器的位置，利用图6所示的一特征映射表或一个公式而计算出一基础喷射量Q。然后，发动机控制单元通过将喷射量Q与一喷射量修正值相加而计算出喷射指令量QFIN，其中的修正值考虑到了冷却水温度、进气温度等因素。发动机控制单元通过根据喷射指令量QFIN对燃油喷射量进行改变而实施对发动机的控制。上述的发动机控制单元被设计成这样：基础喷射量Q变成了一个预定喷射量模式图(调速器模式图)，该模式图是针对加速器每一位置时的发动机转速而确定的。该调速器模式图通常被作为用于表达静态扭矩相对于发动机转速和加速器位置的特性曲线。

但是，现有技术中的调速器模式图代表了加速器位置与发动机转速之间的静态力矩平衡特性。因而，发动机扭矩相对于加速器位置的变化而达到目标扭矩、加速性能等指标所需的响应时间就不能被线性参数表征出来。因此，很难基于所历经的时间定量地描绘出发动机扭矩的变化历程。因而，在现有技术中，如果要针对加速器的位置而改变车辆的驱动性能(加速感或减速感)时，则就通过反复试验的方法来改变上述的平衡特性，或者是利用熟练调节人员的实际经验来进行改变。结果就是，人工工时和成本都会增大。

发明内容

因而，本发明的目的是提供一种发动机控制单元，其可利用所历经的时间定量地表达加/减速感(加速感或减速感)相对于加速器位置变化的关系。因而，不再需要执行反复试验的操作，也不再需要经验丰富人员的实践经验。

根据本发明的一个方面，一种发动机控制单元包括相位提前补偿装置，该控制单元包括相位提前补偿装置，该相位提前补偿装置用于在加速器位置发生变化的过渡期间、对由目标扭矩设定装置计算出的目标扭矩的响应特性进行设定，其中，通过对与加速器位置改变相对应的目标扭矩峰值进行设定，并通过设定扭矩从峰值变化到一扭矩点所需的收敛时间，使相位提前补偿装置可设定目标扭矩的响应；以及相位提前补偿装置对一传递函数进行计算，该函数满足如下的方程：

TE＝{(Ks+ω)/(s+ω)}·ACCP

式中，ACCP代表加速器位置，TE代表目标扭矩，K为目标扭矩相对于加速器位置变化的峰值增益，ω为相位提前补偿的时间常数，而s则代表拉普拉斯算子。

于是，该相位提前补偿装置在加速器位置发生变化的过渡期间、设定目标扭矩设定装置的目标扭矩响应特性。因而，通过采用具有物理意义的常数，可将目标扭矩相对于加速器位置变化的响应值定量地定义为历经过的时间。由于加/减速感(加速感或减速感)相对于加速器位置变化的关系可用已历经的时间定量地进行表达，所以简化了对驱动性能的调节工作，而无需依赖于反复试验工作或熟练工作人员的经验。因而，可减少人工工时。

附图说明

通过研究下文的详细描述、附带的权利要求书、以及附图，可清楚地领会本发明实施方式的特点和优点，并能理解其工作方法和各相关部件的功能，说明书、权利要求和附图均为本申请的组成部分。在附图中：

图1中的示意图表示了根据本发明第一实施方式的共轨型燃油喷射系统；

图2中的流程图表示了根据第一实施方式的燃油喷射量控制方法和燃油排出量控制方法；

图3(a)中的图形表示了根据第一实施方式的发动机控制单元的控制逻辑；

图3(b)中的特征图线表示了根据第一实施方式的、目标扭矩对加速器位置变化的响应；

图4(a)中的特征图线表示了根据本发明一第二实施方式的、目标扭矩相对于发动机转速的峰值增益；

图4(b)中的特征图线表示了根据第二实施方式的、相对于发动机转速执行相位提前补偿的时间常数；

图4(c)中的特征图线表示了根据第二实施方式的、目标扭矩对加速器位置改变的响应；

图5中的特征图线表示了本领域中一个用于计算基础喷射量的喷射量模式图；以及

图6中的特征图线表示现有技术中针对于加速器位置和发动机转速的喷射量模式图。

具体实施方式

[第一实施方式]

参见图1，图中表示了根据本发明第一实施方式的共轨型燃油喷射系统。

如图1所示，共轨型燃油喷射系统包括燃油共轨2、泵吸控制型供油泵3、一泵吸控制阀4、多个(在该实施方式中为四个)喷油器5、执行机构、以及发动机控制单元(下文称之为ECU)10。共轨2蓄积了高压燃油，其中的压力对应于将燃油喷入到内燃机(下文称之为发动机)1各个气缸内的喷射压力，其中的内燃机例如是安装到汽车等车辆上的一台多缸(在本实施方式中为四缸)柴油机。供油泵3将抽吸上的燃油加压到某一高压。泵吸控制阀4根据发动机的工况而对由供油泵3排出的燃油排送量进行控制。喷油器5将蓄积在共轨2中的燃油喷射到发动机1的各个气缸中。执行机构在使阀打开的方向上驱动喷油器的针阀。ECU10对供油泵3的泵吸控制阀4、以及多个喷油器5的执行机构实施电子控制。

共轨2需要以对应于燃油喷射压力的高压持续地蓄积燃油。因而，供油泵3要通过一条供油管(高压油路)11将高压燃油输送到共轨2中。在从共轨2引向燃料箱6的回油管(回油油路)12中设置了一个限压器7。限压阀是一个压力安全阀，当共轨2中的燃油压力超过一压力预设限定值时，限压阀开启，从而将共轨2中燃油的压力限定为等于或小于压力预设限定值。

供油泵3具有一通常被称为输油泵(低压输油泵)、凸轮、柱塞、一加压腔(柱塞腔)、以及一泄流阀。当泵的驱动轴9随发动机1曲轴8的转动而转动时，输油泵将燃油从燃料箱6中抽吸出。凸轮由泵驱动轴9驱动。柱塞受凸轮的驱动而在一上死点与一下死点之间往复运动。利用柱塞在缸筒中的往复运动，加压腔将从泵吸控制阀4抽吸来的燃油加压到某一高压。如果加压腔内燃油的压力超过某一预定值，且泄流阀就开启。在供油泵3上设置了一个泄油口，用于防止供油泵3中的燃油温度升高到某一高温。从供油泵3泄流出的燃油经泄油管(泄油油路)14、16流回到燃料箱6中。

泵吸控制阀(下文称之为SCV)4被设置在供油泵3内从输油泵引向加压腔的输油通路中。SCV4对输送通路的通流面积(开度、阀件的抬起量、或阀孔的通流面积)进行调节，以便于能改变从供油泵3排出的燃油的排流量(泵排量、泵供压量)。因而，SCV4能对共轨中燃油的压力(共轨压力)、或者经喷油器5喷入发动机1各个气缸内的燃油喷射压力进行控制。

SCV4具有：一个阀(一个阀件)，其用于调节输油通路的通流面积，其中的输油通路用于将燃油从输油泵输送到加压腔中；一螺线管线圈(电磁线圈)，其用于在使阀件关闭的方向上对其进行驱动；以及阀偏置装置(弹簧)，用于在使阀开启的方向上对阀件施加偏置作用。SCV4是用于控制泵流量的阀，该控制阀可将吸入到供油泵3加压腔中的燃油吸入量控制成与一泵驱动电路施加给电磁线圈的SCV驱动电流成比例。该实施方式中的SCV4是一常态为通的电磁阀，当停止向电磁线圈加电时，其完全开启。

根据发动机1的各个气缸数而安装了多个喷油器5。喷油器5与共轨2分支出的多条支路管的下游端相连接。喷油器5是一电磁型燃油喷射阀，其具有：多个用于将燃油喷入到发动机1各个气缸内的喷射孔，一喷嘴，其带有一燃油储池，并位于喷射孔的上游位置；一电磁执行机构，其用于在使阀开启的方向上驱动安装在喷嘴内的喷嘴针阀；针阀偏置装置(一弹簧)，其用于在使阀关闭的方向上对喷嘴针阀施加偏置作用；以及其它一些部件。

通过接通和关断一个电磁阀的供电，对从发动机1各个气缸的喷油器5向气缸进行燃油喷射的工作进行控制，其中的电磁阀作为一电磁执行机构，用于改变控制活塞的背压控制室中的燃油压力，其中的控制活塞与喷嘴针阀相连接。更具体来讲，当安装在各个喷油器5中的各个电磁阀被打开时，从共轨2进入到背压控制室中的高压燃油就会溢流到燃油系统的低压侧(燃料箱6)中。这样，喷嘴针阀和控制活塞就会克服针阀偏置装置的偏置力而升高，从而敞开了制在喷嘴顶端处的多个喷射孔。这样，蓄积在共轨2中的高压燃油就会喷射到发动机1各个气缸的燃烧室内。因而，发动机1就开始了工作。从喷油器5泄出的燃油经泄油管(回油通路)15、16回流到燃料箱6中。

ECU10具有一属于现有构造的微计算机，其具有多个功能模块：一CPU，其用于执行控制处理和运算操作；一存储器件(诸如ROM或RAM)等的存储器)，其用于存储各种程序和数据；一输入电路；一输出电路；一电源电路；一喷油器驱动电路(EDU)；泵驱动电路等等。如果点火开关被接通(IG·ON)，就开始向ECU10供电，ECU10开始基于存储在存储器中的控制程序对供油泵3的SCV4、喷油器5的电磁阀等装置执行电子控制。如果点火开关被关闭(IG·OFF)，则停止向ECU供电，从而强制地终止了基于存储器中所存储控制程序的上述控制操作。

从燃油压力传感器25发出的电压信号、或从其它各个传感器发出的检测信号被一A/D转换器从模拟信号转换为数字信号，然后再被输入到ECU10中所包含的微计算机中。微计算机与用于检测发动机1工作状态的工况检测装置相连接，这些检测装置例如为：用于检测发动机1曲轴8转角的曲轴转角传感器21；一加速器位置传感器22，其用于检测加速器的位置ACCP；一用于检测冷却水温度THW的冷却水温度传感器23；一用于检测泵吸入侧燃油温度、或被吸入到供油泵3中的燃油温度的燃油温度传感器24；以及其它传感器。

曲轴转角传感器21被布置成面对着一NE正时转子的外圆周，正时转子连接到发动机1的曲轴8或供油泵3的泵驱动轴9上。在NE正时转子的外周面上以预定的转角间隔分布着多个凸齿。曲轴传感器21被制成一电磁拾波线圈。利用曲轴转角传感器21与各个凸齿之间接近和分开时的电磁感应，曲轴转角传感器21发出脉冲形状的转角位置信号(NE信号脉冲)。NE信号脉冲与发动机1的转速、或供油泵3的转速同步。ECU10起到了转速检测装置的作用，其通过测量出曲轴转角传感器21发出的各个NE信号脉冲之间的时间间隔而检测出发动机转速NE。

加速器位置传感器22被连接到一加速踏板上，其可输出与发动机载荷相对应的电信号，发动机负载例如是由操作人员(驾驶员)对加速器施加的操作量(对加速踏板的踩踏量)。ECU10可起到加速器位置检测装置的作用，其基于从加速器位置传感器22输入的电信号而计算出加速器位置ACCP。在图1中，燃油压力传感器25被设置在共轨2的右端，且能输出与共轨2中燃油压力相应的电信号。ECU10基于从燃油压力传感器25输入的电信号而起到喷射压力检测装置或燃油压力检测装置的作用，以便于能检测发动机1各气缸的喷油器5将燃油喷射到气缸中时的喷射压力、或共轨2中的燃油压力(实际共轨压力)NPC。

ECU10包括燃油压力控制装置，用于根据发动机1的工作状态来计算出最佳的燃油喷射压力，并通过利用泵驱动电路驱动SCV4的电磁线圈、或者通过改变供油泵3排出燃油的排送量来控制共轨压力。对输送给供油泵3中SCV4电磁线圈的SCV驱动电流执行反馈控制，从而使由燃油压力传感器25检测到的实际共轨压力NPC能基本上与共轨压力的目标值PFIN相一致，目标值是根据发动机转速NE和一喷射指令量QFIN确定出的。

优选地是，应当通过占空周期控制的方法来对输送给SCV4的驱动电流进行控制。举例来讲，根据实际共轨压力NPC与目标共轨压力PFIN之间的差值ΔP，可通过采用占空周期控制方法而实现高精度的数字控制，在占空周期控制方法中，通过调节泵驱动电路在每一单位时间内的导通/关断比(加电时长比、占空比)来改变SCV4中阀件的开度。

ECU10包括目标扭矩设定装置、基础喷射量设定装置、喷射指令量设定装置、喷射定时设定装置、以及喷射时长设定装置。目标扭矩设定装置根据加速器位置ACCP而计算出发动机1的目标扭矩。基础喷射量设定装置根据发动机1的目标扭矩而计算出基础喷射量Q。喷射指令量设定装置通过将一喷射量修正值与基础喷射量Q相加而计算出喷射指令量QFIN，其中的喷射量修正值考虑到了发动机冷却水温度THW、泵吸入侧燃油温度THF等因素的影响。喷射定时设定装置根据发动机转速NE和喷射指令量QFIN而计算出喷射指令的定时TFIN。喷射时长设定装置根据实际共轨压力NPC和喷射指令量QFIN而计算出对喷油器5中电磁阀的加电时长TQ(喷射脉长、喷射脉宽、喷射脉冲的延续时间、喷射指令时长)。

ECU10包括喷射比率控制装置，其用于执行多级喷射，以便于对于发动机1的某个具体喷油器，其能在发动机1一个工作循环内、或在发动机1曲轴8转过两圈(720°CA)的过程中多个时刻上执行燃油喷射。发动机1的一个工作循环依次包括一进气冲程、一压缩冲程、一膨胀冲程(爆发冲程)、以及一排气冲程。特别是，喷射比率控制装置利用气缸的喷油器5，在发动机1某一具体气缸处于压缩冲程时执行多级喷射。举例来讲，通过在发动机1的压缩冲程和膨胀冲程中多次驱动喷油器5的电磁阀，可实现某种多级喷射，以便于能在执行主喷射之前执行多次前导喷射或预喷射；或在主喷射之后执行多次喷射；或者是在主喷射之前执行一次或多次前导喷射，同时在主喷射之后执行一次或多次后续喷射。

下文将参照图2和图3对根据本实施方式的燃油喷射量控制方法和燃油排出量控制方法进行描述。在点火开关被接通之后，图2所示的流程图被按照预定的时间间隔重复不断地执行。

如果开始执行图2中的流程图，则在步骤S1中，读入诸如发动机转速NE、加速器位置ACCP、发动机冷却水温度THW、泵吸入侧燃油温度THF等发动机参数(发动机工作信号)。然后，如图3(a)中的ECU10控制逻辑所示，在步骤S2中，ECU10中的目标扭矩设定装置利用一相位提前补偿器26、从加速器位置ACCP计算出发动机1的目标扭矩TE。

然后，在步骤S3中，ECU10中的基础喷射量设定装置从目标扭矩TE、基于一事先确定的特征映射图或公式而计算出基础喷射量Q，其中的特征映射图或公式是通过试验测量等方法获得的。然后，在步骤S4中，ECU10中的喷射指令量设定装置通过将喷射量修正值ΔQ与基础喷射量Q相加而计算出喷射指令量QFIN，其中的修正值ΔQ考虑到了发动机冷却水温THW、泵吸入侧燃油温度THF等因素的影响。

然后，在步骤S5中，ECU10中的喷射压力控制装置根据发动机转速NE和喷射指令量QFIN、基于一事先确定的特征映射图或公式而计算出目标共轨压力PFIN，其中的特征映射图或公式也是通过试验测量等方法获得的。而后，在步骤S6中，喷射定时设定装置基于另一个通过试验测量等方法事先确定的特征映射表或公式、从发动机转速NE和喷射指令量QFIN计算出指令喷射定时(喷射开始时刻)。

之后，在步骤S7中，将实际共轨压力NPC输入。然后，在步骤S8中，将喷油器的控制变量(INJ控制变量)变换为喷射脉宽。更具体来讲，ECU10中的喷射时长设定装置基于一个通过试验测量等方法事先确定的特征映射表或公式、从实际共轨压力NPC和指令喷射量QFIN而计算出质量喷射时长(喷射脉宽)TQ，其作为向喷油器5中电磁阀供电的时长值。

而后，在步骤S9中，计算出泵控制变量(SCV控制变量)。更具体来讲，在步骤S9中，根据实际共轨压力NPC与目标共轨压力PFIN之间的压力偏差而计算出一个SCV修正值Di。随后，通过将SCV修正值Di与前一次SCV控制变量Dscvi相加而计算出当前的泵控制变量(SCV控制变量)。然后，在步骤S10中，在ECU10的输出级中，设定作为INJ控制变量(喷油器控制变量)的指令喷射定时TFIN和指令喷射时长TQ。与此同时，在ECU10的输出级中还设定泵控制变量Dscv。然后，处理过程返回到步骤S1，重复执行上述的控制。

如果通过喷油器驱动电路(EDU)向各个气缸喷油器5中的电磁阀施加脉冲波形式的喷油器驱动电流(INJ驱动电流、喷油器喷射脉冲)，输送到控制活塞背压控制室内的燃油就会溢流到燃油系统的低压侧中，且背压控制室内的燃油压力就会降低。这样，燃油储池内的燃油压力就能克服针阀偏置装置的偏置力，其中，储池内的燃油压力是在使喷嘴针阀抬起的方向上向其施加作用。因而，喷嘴针阀被抬高，多个喷射孔与燃油储池连通。更具体来讲，在指令喷射定时TFIN之后的指令喷射时长TQ中，蓄积在共轨2中的高压燃油被喷射到发动机1各个气缸的燃烧室内。这样，与指令喷射量QFIN相对应的、预定量的燃油就被喷射到发动机1各个气缸的燃烧室中。这样就对发动机1的转速施加了控制，使得发动机的扭矩基本上与目标扭矩一致。

基于图5所示的喷射量模型而从发动机转速NE和加速器位置ACCP计算出基础喷射量Q。图6中所示的现有技术中的调速器模型表示了目标扭矩的响应特性，在图中的情况下，加速器位置ACCP从40％步进地增大到70％(在一段加速时间内)。图6中的这种调速器模型代表的是加速器位置ACCP与发动机转速NE之间的静态平衡特性。图6中的实线“C”代表了在不加载条件下的平衡点。如图6中的箭头“ACCP”所示，目标扭矩TE随着加速器位置ACCP的增加而增大。

举例来讲，在现有技术中，在对公知喷油器实施喷射量控制(燃油喷射量控制)中，在所选定的档位为N档(空档)的情况下，如果通过从某一状态进一步踩踏加速踏板而将加速踏板位置从40％逐步改变到70％，则如图6中的箭头“A”所示：首先是目标扭矩TE会随着加速踏板位置ACCP的增大从约50Nm增大到约150Nm，其中，在所述状态下，加速踏板已被踩下并保持在40％的ACCP上。

此时，与基础喷射量Q相对应的燃油喷射量被从喷油器5喷入到发动机1的各个气缸的燃烧室内，其中的基础喷射量是根据变化后的加速器位置ACCP、以及变化前的发动机转速NE确定出的。然后，随着实际扭矩1(发动机扭矩)的增大，发动机转速NE会逐渐增大。

如图6所示，随着发动机转速NE的增加，目标扭矩TE趋于减小。因而，如图6中的箭头“B”所示，随着发动机转速NE的增大，目标扭矩TE和燃油喷射量会逐渐降低。如图6所示，最终的结果是：发动机在另一发动机转速NE(例如3600rpm)上达到平衡，在该转速上，所要求的目标扭矩特性曲线与发动机1实际扭矩的特征曲线相交。在上述现有技术的喷射量控制过程中。在加速器位置ACCP从40％阶跃地增加到70％的情况中(在加速期间内)，目标扭矩是根据图6所示调速器模式图中向下倾斜的线段确定出的。因而，很难基于所历经的时间定量地限定目标扭矩的响应特性。

对于本实施方式的共轨型燃油喷射系统中，在加速器位置ACCP从40％逐步增加到70％的情况下，目标扭矩的响应特性则如图3(b)所示。在本实施方式的共轨型燃油喷射系统中，通过采用诸如控制增益和时间常数等的常数，可基于历经的时间定量地确定出目标扭矩针对加速器位置ACCP变化的响应性，其中的常数是具有物理意义的。如图3(a)所示，在本实施方式的共轨型燃油喷射系统中，利用相位提前补偿器26、而不是利用图6所示的调速器模式图，根据所输入的加速器位置ACCP计算出目标扭矩的响应特性。这样，可基于已历经的时间定量地限定目标扭矩的响应性。更具体来讲，与加速器位置从40％变化到70％的改变相对应，目标扭矩的峰值增益被表达为一个常数K。类似地，在加速器位置ACCP从40％变化到70％的情况下，相位提前补偿的时间常数被一个常数ω直接表达为所历经的时间，其中的时间常数对应于目标扭矩TE从峰值变化到峰值63.2％的变化量ΔTE。

下面的公式(1)表达了相位提前补偿的传递函数。在公式(1)

TE＝{(Ks+ω)/(s+ω)}·ACCP

中，“s”代表拉普拉斯算子。

…(1)

因而，目标扭矩的峰值增益和相位提前补偿的时间常数分别被定义为常数K和ω。通过增大或减小峰值增益K，可以使目标扭矩TE相对于加速器位置ACCP增大或减小。因而，可改变对加速性的感受。峰值增益K这一因子主要影响在加速器位置ACCP被改变瞬间时的加速感或减速感。在开始加速之后，可通过增大或减小时间常数ω来增加或缩短达到目标扭矩TE的收敛时间。这样就可以改变加速感受。时间常数K这一因子主要影响加速或减速开始后扭矩的延续性。

因而，在阶跃地增大加速器位置ACCP的情况中(在加速期间内)，燃油喷射量Q(基础喷射量)是按照上述的目标扭矩响应特性而进行改变的。因而，操作者对于其所施加的加速器操作量(对加速踏板的踩压量)，可获得理想的加速感受。与加速期间类似，在加速器位置ACCP阶跃地变小时(在减速期间)，操作者对于其所施加的加速器操作变化量(对加速踏板的释放量)，可获得理想的减速感受，原因在于：通过采用具有物理意义的、诸如控制增益(峰值增益)和时间常数等的常数，基于所历经的时间定量地限定了目标扭矩的响应特性。

如上所述，在本实施方式的共轨型燃油喷射系统中，采用具有物理意义的、诸如控制增益(峰值增益)和时间常数等的常数，基于所历经的时间定量地限定了目标扭矩对加速器位置ACCP改变的响应特性。因而，可用所历经的时间定量地表达出加/减速感受(加速感或减速感)对加速器位置改变的响应特性。因而，可非常容易地调节驱动性能或加/减速感受(加速感或减速感)对加速器位置改变的响应特性，而无需依赖于反复试验或有经验人员的实际经验，其中，加速器位置的改变对应于操作者对加速踏板踩踏量的阶跃变化。结果就是，可减小用于执行调节的人工工时，从而可降低成本。

[第二实施方式]

下面将基于图4对根据第二实施方式的、目标扭矩响应特性的设定方法进行描述。

如图4(a)所示，在该实施方式中，峰值增益K随着发动机转速NE的增大连续地或步进地减小，从而随着发动机转速NE的增大，对于加速器位置ACCP的同一变化量，加速感是逐渐减小的。更具体来讲，连续或步进地改变目标扭矩TE对加速器位置ACCP改变的峰值增益K，以便于能改变目标扭矩对加速器位置ACCP改变作出响应的峰值。因而，可灵活地改变针对加速器位置ACCP改变的加速感或减速感。这样的设计主要会影响到加速器位置ACCP被改变瞬间的加速感受或减速感受。

如图4(b)所示，相位提前补偿的时间常数ω随着发动机转速NE的增大而连续或步进地增大，从而，在加速开始之后，发动机扭矩或发动机转速NE的延续性随发动机转速NE的增大而增大。更具体来讲，根据发动机转速NE连续或步进地改变相位提前补偿的时间常数ω，以便于能改变加速或减速开始之后达到目标扭矩的收敛时间。这样就可以灵活地改变针对加速器位置ACCP改变的加速感或减速感。这一设计主要会影响到开始加速或减速之后发动机扭矩或转速的延续性。举例来讲，如图4(c)所示，如果时间常数ω增大，则在开始加速之后，发动机扭矩的延续性就会增大。

[改型]

在上述实施方式中，本发明被应用到共轨型燃油喷射系统(蓄压型燃油喷射系统)中，这样的燃油喷射系统作为柴油机等内燃机的燃油喷射系统的示例。作为备选方案，本发明也可被应用到某些类型的内燃机燃油喷射系统中，在这些喷射系统中，不存在诸如共轨的蓄压容器或蓄压管，而是通过高压油管将高压燃油从供油泵直接输送到燃油喷射阀或燃油喷射喷嘴中。

在上述实施方式中，通过利用作为发动机1工况检测装置的曲轴转角传感器21和加速器位置传感器22，可计算出喷射指令量QFIN、指令喷射定时TFIN、以及目标共轨压力PFIN。可利用从冷却水温传感器23、燃油温度传感器24以及其它一些传感器(例如进气温度传感器、进气压力传感器、气缸判别传感器、喷射定时传感器等)等的工况检测装置输出的检测信号(发动机工作信息)，对喷射指令量QFIN、指令喷射定时TFIN、以及目标共轨压力PFIN进行修正。

本发明不应仅限于所公开的实施方式，在不悖离本发明设计思想的前提下可按照许多其它的方式来实施本发明。

Claims (5)

1.一种发动机控制单元(10)，其包括：加速器位置检测装置(22)，其用于检测出与操作人员对加速器所施加操作量相对应的加速器位置；目标扭矩设定装置，其用于基于加速器位置计算出发动机(1)的目标扭矩，发动机控制单元(10)通过根据发动机(1)的目标扭矩改变喷入到各个气缸中的燃油喷射量，来对发动机扭矩或发动机转速进行控制，其中：

该控制单元包括相位提前补偿装置(26)，该相位提前补偿装置用于在加速器位置发生变化的过渡期间、对由目标扭矩设定装置计算出的目标扭矩的响应特性进行设定，其中，

通过对与加速器位置改变相对应的目标扭矩峰值进行设定，并通过设定扭矩从峰值变化到一扭矩点所需的收敛时间，使相位提前补偿装置(26)可设定目标扭矩的响应；以及

相位提前补偿装置(26)对一传递函数进行计算，该函数满足如下的方程：

TE＝{(Ks+ω)/(s+ω)}·ACCP

式中，ACCP代表加速器位置，TE代表目标扭矩，K为目标扭矩相对于加速器位置变化的峰值增益，ω为相位提前补偿的时间常数，而s则代表拉普拉斯算子。

2.根据权利要求1所述的发动机控制单元(10)，其特征在于：还包括：

用于检测发动机转速的转速检测装置(21)；以及

用于根据发动机转速连续或步进地改变峰值增益的控制增益改变装置。

3.根据权利要求1所述的发动机控制单元(10)，其特征在于：还包括：

用于检测发动机转速的转速检测装置(21)；以及

用于根据发动机转速连续或步进地改变时间常数的响应时间常数改变装置。

4.根据权利要求1所述的发动机控制单元(10)，其特征在于：还包括：

用于检测发动机转速的转速检测装置(21)；

喷射量设定装置，其用于根据目标扭矩计算出燃油喷射量；

喷射压力设定装置，其用于根据燃油喷射量和发动机转速计算出燃油喷射压力；以及

喷射定时设定装置，其用于根据燃油喷射量和发动机转速计算出喷射的开始时刻。

5.根据权利要求1所述的发动机控制单元(10)，其特征在于：还包括：

用于检测发动机转速的转速检测装置(21)；

喷射比率控制装置，其通过驱动燃油喷射装置而实现了多级喷射，以便于对燃油执行多次喷射，燃油喷射装置在发动机(1)的燃烧冲程中、将高压燃油喷射到发动机的气缸中；以及

喷射次数设定装置，其用于根据发动机转速计算出在多级喷射过程中执行喷射的次数。

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