CN1773094A - 具有共轨的燃料喷射设备和对象装置控制系统 - Google Patents

具有共轨的燃料喷射设备和对象装置控制系统 Download PDF

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Abstract

ECU(5)控制进入配量阀(14)并且设置积分项的上限，积分项是基于共轨(2)的目标共轨压力(PC)和实际共轨压力(PC’)之间的压力差而获得的。另外，当积分项受到限制时ECU(5)降低目标共轨压力(PC)。

Description

具有共轨的燃料喷射设备和对象装置控制系统
技术领域
本发明涉及燃料喷射设备，所述燃料喷射设备具有共轨并且执行反馈控制操作来使共轨的实际共轨压力接近目标共轨压力，并且本发明还涉及一种对象装置控制系统，它执行反馈控制操作以使对象装置的输出结果接近目标输出。
背景技术
下面将参照具有共轨的燃料喷射设备(或者被简称为共轨型燃料喷射设备)描述本发明的背景技术。
在共轨型燃料喷射设备中，高压燃料从安装在供给泵装置中的高压泵供给共轨，并且共轨中积聚的高压燃料经过喷射器喷射到内燃机的气缸中。
共轨中的共轨压力与喷射器的喷射燃料压力相对应并且通过安装在供给泵装置中的进入配量阀进行调节。当进入配量阀的打开程度被调节时，共轨的共轨压力就会受到控制并且被调节。
进入配量阀的打开程度经过反馈(下文中将把反馈表示为“F/B”)进行校正，其方式为通过共轨压力传感器测量的实际共轨压力与基于内燃机(下文中简称为发动机)的操作状态计算的目标共轨压力一致。例如，日本未经审查的专利公布No.2000-282929公开了该技术。
在此，共轨型燃料喷射设备以燃料始终充满在包括供给泵装置的系统中的方式进行操作。
然而，当燃料箱中的燃料的剩余数量变得相对较小或是当空气未充分地从系统扫除时，空气可能会经过供给泵装置的入口进入，从而导致在供给泵装置中包含空气。
当空气进入供给泵装置时，就会发生下列现象。
即，当空气进入供给泵装置时，共轨的实际共轨压力就下降。共轨的实际共轨压力中的下降反过来又会使F/B控制的积分项变得过大地积分。然后，这会使进入配量阀的打开程度变得过大。因此，进入配量阀的开度变为其全开度。因此，供给泵装置就按照向它提供的满泵浦命令以全开状态操作。
当进入供给泵装置中的空气从供给泵装置中释放以排除供给泵装置中包含的空气时，供给泵装置会由于满泵浦命令的存在而以其最大容量输出燃料。因此，共轨的实际共轨压力会增大，从而由于F/B控制的积分项是通过将当前积分项与此前的积分项相加得到的值并且因此而不能迅速地变化而使实际共轨压力过冲。
如上所述，当供给泵装置中包含的空气排除时，实际共轨压力可能会由于过多的过冲而变为反常的高压。
另外，当实际共轨压力由于上述原因而变为反常的高压时，在发动机控制单元(ECU)中编制程序的用于避免异常的安全装置就会操作，这样就会不利地出现车辆的发动机或驱动以自我保护(limp-home)方式的熄火。
发明内容
本发明可以解决上述缺点。因此，本发明的第一个目的是提供一种燃料喷射设备，它能够限制在共轨的实际共轨压力相对于目标共轨压力具有相当大的降低时由反馈控制导致的进入配量阀的打开程度的过多增大，共轨的实际共轨压力的降低是由例如在供给泵装置中包含空气导致的，并且它还能够限制在增大实际共轨压力时由进入配量阀的过大打开所导致的实际共轨压力中的异常增大，实际共轨压力的增大是由于例如消除供给泵装置中包含的空气导致的。本发明的第二个目的是提供一种对象装置控制系统，它能够在对象装置的输出结果相对于目标输出出现较大的紊乱时限制对象装置的过多操作，并且还能够限制在消除紊乱时出现由对象装置的过多操作所导致的问题。
为实现本发明的目的，提供了一种燃料喷射设备，它包括共轨、喷射器、供给泵装置、进入配量阀、共轨压力传感器、反馈控制装置、紊乱程度检测装置和限制装置。共轨用于积聚高压燃料。喷射器用于喷射共轨中积聚的高压燃料。供给泵装置包括具有加压室的高压泵。高压泵在加压室中吸入并压缩燃料并且将高压燃料从加压室释放到共轨中。进入配量阀布置在燃料通道中，燃料通道与加压室连通以向加压室供应燃料。进入配量阀的打开程度可以变化，从而控制共轨中积聚的实际压力。共轨压力传感器检测共轨中积聚的实际共轨压力。反馈控制装置用于反馈控制进入配量阀的打开程度，其方式为使由共轨压力传感器测量的实际共轨压力接近目标共轨压力。紊乱程度检测装置用于检测实际共轨压力的紊乱程度，实际共轨压力是使用共轨压力传感器检测的。限制装置用于在由紊乱程度检测装置检测的实际共轨压力的紊乱程度相对较大并且因此超过预定值时限制进入配量阀的打开程度的增大。
在此，实际共轨压力的紊乱是共轨的实际共轨压力相对于目标共轨压力的变化程度，它是通过前馈或目的共轨压力获得的，是稳定在正常时间的稳定共轨压力。实际共轨压力紊乱的程度(紊乱程度)是由数学因素(例如，实际共轨压力相对于目的共轨压力的偏差程度、实际共轨压力相对于目的共轨压力的偏离状态的持续时限、实际共轨压力相对于目的共轨压力的变化率、积分值的程度或积分值的变化率)而界定的，它是在实际共轨压力的紊乱变得相对较大时所导致的。
为实现本发明的目的，还提供了一种对象装置控制系统，它包括对象装置、传感器、反馈控制装置、紊乱程度检测装置和限制装置。对象装置的输出结果受到控制。传感器检测对象装置的输出结果。反馈控制装置用于反馈控制对象装置的操作状态，其方式为使由传感器测量的对象装置的输出结果接近目标输出。紊乱程度检测装置用于检测输出结果的紊乱程度，输出结果是使用传感器检测的。限制装置用于在由紊乱程度检测装置检测的输出结果的紊乱程度相对较大并且因此超过预定值时限制对象装置的操作变化。
附图说明
通过下列说明、所附权利要求书并结合附图，可从更好地理解本发明及其附加的目标、特征和优点，其中：
图1是时间图，显示了在实际共轨压力中的变化和在重复包含空气和消除包含空气时的积分项中的变化；
图2是流程图，显示了在供给泵装置中包含空气的情形下的示例控制；
图3是共轨型燃料喷射设备的示意图；
图4是供给泵装置的剖视图；并且
图5是时间图，显示了实际共轨压力中的变化和进入配量阀的开口面积大小中的变化。
具体实施方式
(第一实施例)
现在将参照图1至4描述本发明的第一实施例。
首先将参照图3和图4描述根据本实施例的共轨型燃料喷射设备的结构。
共轨型燃料喷射设备是一种将燃料喷射到内燃机例如柴油机(下文中被称作发动机)1中的设备。燃料喷射设备包括共轨2、喷射器3、供给泵装置4和ECU 5。
共轨2是蓄压器，它积聚将供给喷射器3的高压燃料。共轨2通过燃料管(高压燃料流送管)6连接到供给泵装置4的出口上，高压燃料从共轨2中排出，其方式为在共轨2中连续地积聚与燃料喷射压力相对应的共轨压力。
从喷射器3泄漏的漏泄燃料经过漏油管(燃料回流管)7返回燃料箱8。
限压器11配设在溢流管(燃料回流管)9中，溢流管9从共轨2向燃料箱8延伸。限压器11是减压阀，它在共轨2中的燃料喷射压力超过预定极限压力时打开，这样共轨2的燃料喷射压力就保持等于或小于预定极限压力。
分别向发动机1的气缸配设了喷射器3来将燃料喷射到各自的气缸中。喷射器3连接到从共轨2分支的支线的下游端。每个喷射器3都包括燃料喷嘴和电动致动器(例如电磁阀、压电致动器)。燃料喷嘴将共轨2中积聚的高压燃料喷射到相应的气缸中。电动致动器控制容纳在燃料喷嘴中的喷针的提升。
接下来将参照图4描述供给泵装置4。
供给泵装置4向共轨2供给压缩的高压燃料并且包括进给泵12、调节阀13、进入配量阀(受控对象装置)14和多个(在实施例中为两个)高压泵15。在图4中，进给泵12从其实际位置旋转90以显示进给泵12的结构。
进给泵12是低压供给泵，它从燃料箱8中吸出燃料并且将吸出的燃料供给高压泵15。在该实施例中，进给泵12是由凸轮轴16旋转的次摆线泵。当进给泵12被驱动时，通过燃料进口17吸出燃料经过进入配量阀14供给两个高压泵15。
凸轮轴16是泵驱动轴，它由发动机1的曲轴18的旋转驱动，如图3所示。
调节阀13布置在燃料流送管19中，燃料流送管19在进给泵12出口侧和入口侧之间连通。当进给泵12排出压力增大到预先确定的压力时，调节阀13打开，这样进给泵12的排出压力就保持等于或小于预先确定的压力。
进入配量阀14布置在燃料通道21中，燃料通道21从进给泵12向高压泵15导引燃料。进入配量阀14调节吸入每个高压泵15的加压室22(柱塞腔室)中的燃料的数量以控制共轨压力。
进入配量阀14包括阀23和电动致动器(在该实施例中为线性螺线管24)。阀23改变燃料通道21的打开程度，燃料通道21从进给泵12向每个高压泵15导引燃料。电动致动器经由从ECU 5供应的驱动电流来调节阀23的打开程度。在该实施例中，进入配量阀14为常闭型，其中当线性螺线管24停止通电时阀23的打开程度变为零，即完全闭合。
两个高压泵15分别形成两个柱塞泵，它们被驱动从而在彼此相位改变180度的不同的周期中分别重复燃料的引入和压缩。高压泵15压缩由进入配量阀14计量的燃料，然后向共轨2供应压缩的高压燃料。每个高压泵15都包括柱塞25、进料阀26和输送阀27。柱塞25由普通的凸轮轴16往复地驱动。进料阀26向加压室22供应燃料。加压室22的体积通过柱塞25的往复运动而变化。输送阀27将加压室22中压缩的压缩燃料释放到共轨2中。
每个弹簧30都推动相应的柱塞25压在凸轮环29上，凸轮环29围绕凸轮轴16的偏心凸轮28安装。当凸轮轴16旋转时，柱塞25通过凸轮环29的偏心运动往复地驱动。
当柱塞25向下移动即沿径向向内移动时，加压室22的压力降低。同时，输送阀27闭合，并且进料阀26打开。因此就向加压室22供给通过进入配量阀14计量的燃料。
相反，当柱塞25向上移动即沿径向向外移动时，加压室22中的压力就会增大，并且进料阀26闭合。当加压室22的压力增加到预先确定的压力时，输送阀27打开。因此，在加压室22中加压的高压燃料就从加压室22经过输送阀27向共轨2释放。
ECU 5具有已知类型的计算机，它包括CPU、存储装置(例如存储器，比如ROM、备用RAM、EEPROM、RAM)、输入电路、输出电路和电源电路。CPU执行控制处理和计算处理。存储装置存储各种程序和数据。基于供给ECU 5的传感器信号(发动机参数：信号，对应于驾驶员的操作状态和/或发动机1的操作状态)执行计算处理。
ECU 5具有电驱动元件(EDU)的功能，它向电功能部件提供驱动电流。EDU的这些功能包括例如向喷射器3提供驱动信号的喷射器驱动电路的功能和向供给泵装置4的进入配量阀14提供驱动信号的泵驱动器电路的功能。在本实施例中，虽然在ECU 5中配设了EDU，但是在某些情形下EDU也可以与ECU 5分开配设。
参照图3，连接到ECU 5上的传感器包括加速器传感器41、旋转速度(rpm)传感器42、冷却剂温度传感器43、进气温度传感器44、共轨压力传感器45、燃料温度传感器46及其它传感器47。加速器传感器41检测加速器的打开程度(加速器踏板的按下量)。旋转速度传感器42检测发动机旋转速度(rpm)。冷却剂温度传感器43检测发动机1的冷却剂的温度。进气温度传感器44检测吸入发动机1中的进气的温度。共轨压力传感器45检测实际的共轨压力PC′，它是共轨2中积聚的燃料的实际压力。燃料温度传感器46检测供给喷射器3的燃料的温度。
ECU 5包括喷射模式确定装置、目标喷射量计算装置和目标喷射正时计算装置作为用于控制喷射器3的控制程序。喷射模式确定装置根据ROM中存储的相应的程序和所获得并存储在RAM中的传感器信号(发动机参数)来确定每次喷射的喷射模式。目标喷射量计算装置计算每次喷射的目标喷射量。目标喷射正时计算装置计算每次喷射的目标喷射正时。
喷射模式确定装置是用于确定与当前操作状态相对应的每个喷射器3的喷射模式(例如单点喷射、多级喷射)的控制程序。
目标喷射量计算装置是用于获得与当前操作状态相对应的目标喷射量和用于获得实现目标喷射量的请求喷射器驱动时限的控制程序。
目标喷射正时计算装置是用于获得与当前操作状态相对应的目标喷射正时和用于获得在目标喷射正时启动喷射的请求喷射正时的控制程序。
ECU 5还包括目标共轨压力计算装置和F/B控制装置作为用于控制在共轨2中积聚的实际共轨压力PC’的控制程序。目标共轨压力计算装置计算目标共轨压力PC。F/B控制装置接近或调节实际共轨压力PC’为目标共轨压力PC。
目标共轨压力计算装置包括控制程序，用于通过前馈控制操作来获得目标共轨压力PC(或者请求的释放量或请求电流值)，前馈控制操作基于存储在ROM中的相应的程序和所获得并存储在RAM中的传感器信号(发动机参数)。
F/B控制装置包括控制程序，用于比较由目标共轨压力计算装置获得的目标共轨压力PC与由共轨压力传感器45测量的实际共轨压力PC’，并且基于目标共轨压力PC和实际共轨压力PC’之间的压力差(偏差：ΔPC＝PC-PC’)使实际共轨压力PC’接近目标共轨压力PC。特别地，F/B控制装置基于目标共轨压力PC和实际共轨压力PC’之间的压力差而获得比例项(P项)和积分项(I项)。然后，F/B控制装置基于通过对比例项和积分项求和获得的PI值(反馈值)来校正基本的控制值(例如目标共轨压力PC、请求释放量、请求电流值)。这样，实际共轨压力PC’就接近目标共轨压力PC。
或者，除了比例项(P项)和积分项(I项)之外还可以获得微分项(D项)，并且可以基于通过对比例项(P项)、积分项(I项)和微分项(D项)求和获得的PID值(反馈值)校正基本控制值(例如目标共轨压力PC、请求释放量、请求电流值)。
下面将描述共轨压力控制系统的具体实例。在该具体实例中，请求的基本释放量(基本控制值)是基于获得并存储在RAM中的传感器信号(发动机参数)而获得的。然后由F/B控制装置校正请求的基本释放量。
除了目标共轨压力计算装置和F/B控制装置之外，ECU 5还包括基值计算装置、泵效率校正装置、各个特定装置偏差学习和校正装置、释放量/电流量转换装置和电流量/占空比转换装置。
基值计算装置计算供给泵装置4的每个泵浦周期的请求基本释放量。更具体地，基值计算装置对喷射器3的喷射量和漏泄量(静态泄漏量+动态漏泄量)求和，然后基值计算装置将喷射器3的喷射量和漏泄量的和值乘以高压泵15(柱塞25)的每个泵浦周期中的喷射次数(在每个泵浦周期中两次喷射的情形下，该数目为2)，从而获得所需的基本释放量。
基于由目标共轨压力计算装置获得目标共轨压力PC和由共轨压力传感器45测量的实际共轨压力PC’之间的压力差，该特定实例中的F/B控制装置计算F/B量(用于校正释放量的比例项和积分项)，从而使实际共轨压力PC’接近目标共轨压力PC。然后，F/B控制装置使F/B量(比例项+积分项)与由基值计算装置获得的请求基本释放量相加，从而校正请求的基本释放量。
泵效率校正装置计算与发动机旋转速度(rpm)相对应的进入效率，然后泵效率校正装置基于进入效率更具体地通过与进入效率相乘来校正请求基本释放量+F/B量。
各个特定装置偏差学习和校正装置将在工厂发货时或在学习操作时存储的各个特定泵的释放量与通过(请求基本释放量+F/B量)×进入效率所得的上述值相加。
释放量/电流量转换装置将通过[(请求基本释放量+F/B量)×进入效率]+各个特定泵释放量偏差所获得的上述值转换为目标电流值。
电流量/占空比转换装置将目标电流值转换为驱动占空比。
当向EDU的泵驱动电路提供驱动占空比时，泵驱动电路就会向进入配量阀14输出与所提供的占空比相对应的驱动电流。因此，就会控制与加压室22连通的燃料通道21的开度，从而控制供给泵装置4的释放量，这样就可以控制共轨2的实际共轨压力PC’。
通常，共轨型燃料喷射设备在满态下操作，在该状态下燃料始终充满在包括供给泵装置4的系统中。
然而，当燃料箱8中的燃料的剩余数量相对较小或是当空气未充分地从系统扫除时，空气可能会经过供给泵装置4的入口而进入。
当空气进入供给泵装置4时，将会发生如在说明书开头部分所述的下列现象。
如图1中使用椭圆线A指示的曲线图的一部分中的实线所示，当空气进入供给泵装置4时，实际共轨压力PC’会相对于目标共轨压力PC降低很多。然后，如图1中椭圆线A内的虚线d所示，F/B控制的积分项(I项)变得过大地积分，因此进入配量阀14的打开程度变得过大。因此，进入配量阀14的开度变得完全打开(全开值)。因此，供给泵装置4就按照满泵浦命令进行操作。
其后，当进入供给泵装置4的空气从供给泵装置4排出从而排除供给泵装置4中包含的空气时，供给泵装置4会由于满泵浦命令的存在而以其最大容量输出燃料。然后，如图1中椭圆线A中的虚线β所示，会由于F/B控制的积分项是通过将当前积分项与此前的积分项相加获得并且不会迅速变化的值而发生实际共轨压力PC’的过大过冲。
现在将描述第一实施例的第一特性。
第一实施例的ECU 5包括紊乱程度检测装置和限制装置的功能。紊乱程度检测装置检测实际共轨压力PC’的紊乱程度(紊乱的程度)，这是使用共轨压力传感器45测量的。限制装置在由紊乱程度检测装置检测到的紊乱程度较大时限制进入配量阀14的打开程度的增大。
紊乱程度检测装置确定当基于目标共轨压力PC和实际共轨压力PC’之间的压力差获得的积分项变得相对较大时，实际共轨压力PC’的紊乱程度相对较大。
限制装置包括控制程序，用于通过设定由F/B控制装置计算的积分项的上限来限制进入配量阀14的打开程度的增大。积分项的上限值可以是预先确定的不变值或是依照发动机参数例如发动机旋转速度(rpm)改变的可变值。
特别地，紊乱程度检测装置和限制装置构成限制程序，它设置常规操作状态下F/B控制的积分项的预先确定的上限值，在常规操作状态下，共轨型燃料喷射设备(特别地，共轨型燃料喷射设备的部件例如共轨压力传感器45)没有问题(没有故障)并且正常操作，这样就可以限制积分项的增大超过上限值。
在本实施例中，如图1的底部所示，包含空气通知标记设置在其中控制装置限制积分项并且实际共轨压力PC’从目标共轨压力PC降低的状态中。
现在将描述第一实施例的第二特性。
第一实施例的ECU 5还包括目标校正装置和警告生成装置的功能。当限制装置限制进入配量阀14的打开程度的增大时，目标校正装置将当前目标共轨压力PC校正为比当前目标共轨压力PC更低的较低值。警告生成装置在限制装置限制进入配量阀14的打开程度的增大时向车辆的驾驶者提供警告。
目标校正装置包括控制程序，它可以通过在其中限制装置对积分项进行限制和实际共轨压力PC’从目标共轨压力PC降低的状态(触发状态)存在的时间等于或超过预先确定的时限(即当设置包含空气通知标记时)时，将目标共轨压力PC校正为较低的值来实现故障保险模式。用于将目标共轨压力PC校正为较低值的校正量可以是预先确定的不变值或是依照发动机参数例如发动机旋转速度(rpm)变化的可变值。
警告生成装置包括控制程序，它在其中限制装置对积分项进行限制和实际共轨压力PC’从目标共轨压力PC降低的状态存在的时间等于或超过预先确定的时限(即当设置包含空气通知标记时)时，操作视觉显示装置例如灯来向车辆驾驶者通知当前执行的故障保险模式。预先确定的时限可以是预先确定的不变值或是依照发动机参数例如发动机旋转速度(rpm)改变的可变值。
下面将参照图2描述在供给泵装置4中包含空气的情形下执行的示例性控制操作。
当启动如图2所示的控制例程时，会确定共轨型燃料喷射设备或系统(特别地，共轨型燃料喷射设备的部件例如共轨压力传感器45)是否存在问题并且是否可以正常操作(步骤S1)。
当在步骤S1处确定的结果为否(异常)时，控制例程终止。
相反，当步骤S1处确定的结果为是(正常)时，就确定是否存在其中限制装置对积分项进行限制并且实际共轨压力PC’从目标共轨压力(请求共轨压力)PC降低的状态(步骤S2)。
当在步骤S2处确定的结果为否时，就可以确定供给泵装置4的操作正常，并且当前控制例程终止。
相反，当在步骤S2处确定的结果为是时，就确定所存在的其中限制装置对积分项进行限制并且实际共轨压力PC’从目标共轨压力PC降低的当前状态保持的时间是否等于或长于预先确定的时限(步骤S3)。
当在步骤S3处的确定结果为否时，就确定在该时点不需要执行故障保险模式，因此当前控制例程终止。
相反，当在步骤S3处确定的结果为是(正常)时，就可以理解，所存在的其中限制装置对积分项进行限制并且实际共轨压力PC’从目标共轨压力PC降低的当前状态保持的时间等于或长于预先确定的时限。因此，就操作视觉显示装置(例如，灯)向车辆驾驶者通知故障保险模式的执行(步骤S4)，并且强迫目标共轨压力PC降低为较低值从而执行故障保险模式(步骤S5)。其后当前控制例程终止。
下面将参照图1所示的时间图描述第一实施例的效果和优点。
在其中燃料在包括供给泵装置4系统中充满的操作状态中，当空气进入供给泵装置4时(时间t1)，实际共轨压力PC’相对于目标共轨压力PC显著地降低。因此，F/B控制的积分项(I项)开始增大。然而，积分项由限制装置限制为预定值(时间t2)。
当供给泵装置4中包含的空气被排除时(时间t3)，供给泵装置4泵浦燃料，因此实际共轨压力PC’增大。在此前提出的技术中，当实际共轨压力PC’增大至目标共轨压力PC时(时间t4)，积分项就会过于增大，这样供给泵装置就会过量地泵浦，因此发生过冲。和此前提出的技术相反，根据第一实施例，积分项由限制装置限制为预定值而实际共轨压力PC’从目标共轨压力PC降低。因此，根据第一实施例，当实际共轨压力PC’增大至目标共轨压力PC时(时间t4)，进入配量阀14的打开程度就会受到限制，因此就限制了时间t4之后过多的过冲。
即，一旦空气进入供给泵装置4，即可限制实际共轨压力PC’在消除供给泵装置4中包含的空气之后实际共轨压力PC’增大时的异常增大。
另外，根据第一实施例，当实际共轨压力PC’由于例如在供给泵装置4中包含空气而显著地降低时，将会向车辆驾驶者通知由于在供给泵装置4中包含空气所导致的输出的降低。因此，可以有效地向车辆驾驶者通知由于在供给泵装置4中包含空气而导致的指示供给泵装置4输出降低的信息。
另外，根据第一实施例，当实际共轨压力PC’由于在供给泵装置4中包含空气而降低时，会执行故障保险模式以出于安全目的而临时地降低目标共轨压力PC。因此，即使在车辆行驶过程中空气进入供给泵装置4中，也可以提供高度的安全。
(第二实施例)
现在将参照图5中的部分(a)来描述本发明的第二实施例。
现在将描述第二实施例的第一特性。
在第一实施例中，紊乱程度检测装置会通过基于目标共轨压力PC和实际共轨压力PC’之间的压力差ΔPC的积分项而检测实际共轨压力PC’的紊乱程度。
相反，第二实施例的紊乱程度检测装置会通过基于目标共轨压力PC和实际共轨压力PC’之间的直接压力差ΔPC而检测实际共轨压力PC’的紊乱。
特别地，第二实施例的紊乱程度检测装置基于如图5的部分(a)的顶部所示的目标共轨压力PC和实际共轨压力PC’之间直接压力差ΔPC的变化率(ΔPC/ΔT)而检测实际共轨压力PC’的紊乱。用作确定是否存在相对较大程度紊乱的基准的变化率可以是预先确定的不变值或可以根据发动机参数例如发动机旋转速度(rpm)变化的可变值。
现在将描述第二实施例的第二特性。
在第一实施例中，由F/B控制装置对积分项的限制被描述为限制装置。
相反，第二实施例的限制装置是一个设置进入配量阀14的打开程度的上限的限制装置。
特别地，如图5的部分(a)的底部所示，第二实施例的限制装置设置进入配量阀14的打开程度的上限，因此将进入配量阀14的开口面积大小限制在预先确定的范围中。进入配量阀14的打开程度的上限值可以是预先确定的不变值或是依照发动机参数例如发动机旋转速度(rpm)改变的可变值。
第二实施例可以与第一实施例结合以增大控制范围。
(第三实施例)
现在将参照图5中的部分(b)来描述本发明的第三实施例。
在第一和第二实施例中，对进入配量阀14的控制仅仅在其中实际共轨压力PC’的紊乱程度相对较大的情形下才会受到限制。
相反，根据第三实施例，即使在其中实际共轨压力PC’的紊乱程度适度(中等)的情形中，也可以向进入配量阀14应用与实际共轨压力PC’的紊乱程度相对应的相应的限制。
根据第三实施例，如图5中部分(b)顶部的(1)和(2)所示，当目标共轨压力PC和实际共轨压力PC’之间直接压力差ΔPC超过阈值时，紊乱程度检测装置就确定紊乱程度相对较大。这该情形下，紊乱程度被确定相对较大，如图5中部分(b)的底部中的(1)和(2)所示，限制装置会降低进入配量阀14的打开程度的变化率。在本实施例中，当目标共轨压力PC和实际共轨压力PC’之间的直接压力差ΔPC增大时，限制装置以线性方式或步进方式降低进入配量阀14的打开程度的变化率。
在此，第三实施例可以与第一实施例结合，其方式为可以提供F/B控制装置所使用的积分项的上限值，从而在目标共轨压力PC和实际共轨压力PC’之间的压力差ΔPC变得相对较大时限制进入配量阀14的打开程度的变化率。另外，第三实施例可以与第二实施例组合，或者第三实施例可以与第一和第二实施例组合。
图5的部分(c)显示了其中实际共轨压力PC’的紊乱程度相对更小的情形，因此限制装置就不需要进行操作。
现在将描述上述实施例的改进。
在上述实施例中，本发明运用在共轨型燃料喷射设备的进入配量阀14的控制中。或者，本发明可以运用在使用F/B控制的任意主题的装置控制系统中，控制系统使用PI控制或PID控制使受控对象装置(例如电动致动器)的输出结果接近其目标输出。
在上述实施例中，线性螺线管24用作示例电动致动器。然而，可以使用能够电动改变其输出的任意其它致动器，例如使用压电元件的致动器或使用电动机的致动器。
本领域的技术人员可以很容易地想到其它的优点及改进。因此，广义地而言，本发明并不限于所显示和描述的特定的细节、典型的设备以及示意性实例。例如，上述实施例中的任意一项的任何一个或多个部件可以与上述实施例中的任意其它一个中的任何一个或多个部件结合而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种燃料喷射设备，包括：
积聚高压燃料的共轨(2)；
喷射在共轨(2)中积聚的高压燃料的喷射器(3)；
供给泵装置(4)，包括具有加压室(22)的高压泵(15)，其中高压泵(15)在加压室(22)中吸入和压缩燃料，并且从加压室(22)向共轨(2)释放高压燃料；
布置在燃料通道(21)中的进入配量阀(14)，它与加压室(22)连通，从而向加压室(22)供应燃料，其中，进入配量阀(14)的打开程度是可变的，从而控制在共轨(2)中积聚的实际压力(PC)；
共轨压力传感器(45)，检测在共轨(2)中积聚的实际共轨压力(PC’)；
反馈控制装置(5)，用于以使由共轨压力传感器(45)测量的实际共轨压力(PC’)接近目标共轨压力(PC)的方式反馈控制进入配量阀(14)的打开程度；
紊乱程度检测装置(5)，用于检测由共轨压力传感器(45)检测的实际共轨压力(PC’)的紊乱程度；以及
限制装置(5)，用于当由紊乱程度检测装置(5)检测的实际共轨压力(PC’)的紊乱程度相对较大并且因此超过预定值时限制进入配量阀(14)的打开程度的增大。
2.如权利要求1所述的燃料喷射设备，其特征在于，紊乱程度检测装置(5)基于目标共轨压力(PC)和实际共轨压力(PC’)之间的压力差(ΔPC)的积分项来检测实际共轨压力(PC’)的紊乱程度。
3.如权利要求1所述的燃料喷射设备，其特征在于，紊乱程度检测装置(5)直接基于目标共轨压力(PC)和实际共轨压力(PC’)之间的压力差(ΔPC)来检测实际共轨压力(PC’)的紊乱程度。
4.如权利要求1所述的燃料喷射设备，其特征在于，限制装置(5)设置由反馈控制装置(5)计算的积分项的上限来限制进入配量阀(14)的打开程度的增大。
5.如权利要求1所述的燃料喷射设备，其特征在于，限制装置(5)设置进入配量阀(14)的开度的上限来限制进入配量阀(14)的打开程度的增大。
6.如权利要求1所述的燃料喷射设备，其特征在于，限制装置(5)降低进入配量阀(14)的打开程度的变化率来限制进入配量阀(14)的打开程度的增大。
7.如权利要求1所述的燃料喷射设备，其特征在于，还包括目标校正装置(5)，用于当限制装置(5)限制进入配量阀(14)的打开程度的增大时将目标压力校正为低于该目标压力的较低值。
8.如权利要求1所述的燃料喷射设备，其特征在于，还包括警告生成装置(5)，用于当限制装置(5)限制进入配量阀(14)的打开程度的增大时向车辆驾驶者提供警告。
9.一种对象装置控制系统，包括：
其输出结果(PC’)受到控制的对象装置(14)；
检测对象装置(14)的输出结果(PC’)的传感器(45)；
反馈控制装置(5)，用于以使由传感器(45)检测的对象装置(14)的输出结果(PC’)接近目标输出(PC)的方式反馈控制对象装置(14)的操作状态；
紊乱程度检测装置(5)，用于检测由传感器(45)检测的输出结果(PC’)的紊乱程度；以及
限制装置(5)，用于当由紊乱程度检测装置(5)检测的输出结果(PC’)的紊乱程度相对较大并且因此超过预定值时限制对象装置(14)的操作变化。
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