专利名称：发动机的燃料喷射控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据发动机的吸气管压力推定油门开口面积的油门开口面积推定方法、应用此推定方法的发动机加速检测方法与加速检测装置以及发动机的燃料喷射控制方法与燃料喷射控制装置。
背景技术：
装设于汽车等之上的4冲程汽油机(内燃机)，为了应对排气规章制度、降低燃料费用与改进作业性能等，采用了电子控制燃料喷射装置。
实行电子控制的燃料喷射控制的发动机，为了决定从喷射器喷射的燃料量，需要求得规定空燃比的混合气体，因而需推定发动机气缸内流入的空气量。作为推定发动机气缸内的流入空气量的方法，已知有根据吸气管压力(吸气管内的压力)与发动机转速来推定流入空气量的方法(流速/密度法)。
在相对于根据吸气管压力与转速推定的吸入空气量计算燃料喷射量，将算出的数量的燃料从喷射器喷射出的发动机中。驾驶员为了加速车辆急开油门时，由于吸气压的检测延迟，空燃比偏向贫的混合气一侧，会产生排气成分恶化或发动机运转性能恶化等问题。为了不使这类问题产生，在因加速发动机急剧操作油门时，需要根据油门开度的变化量进行增加燃料喷射量的加速增量校正，防止空燃比偏向贫的混合气一侧。
作为检测油门操作量的方法，一般虽可应用检测带流阀位置的油门位置传感器，但当应用油门位置传感器时，发动机的成本必定升高。为求降低成本，可不用油门位置传感器来检测发动机进行的加速操作，而需进行加速增量校正。
作为不用油门位置传感器检测发动机进行的加速操作的方法，已提出了如特开2002-242749号所示的，监视发动机的吸气管压力，在示明吸气管压力规定的变化时检测发动机所在加速状态的方法。
在特开2002-242749号公报所示的方法中，将预定的多个曲轴转角选定为样本位置，在各样本位置时吸气管压力采样，于各个样本位置将新采样的吸气管压力与1燃烧循环前于同一样本位置采样的吸气管压力比较。然后，当新采样的吸气管压力比1燃烧循环前采样的吸气管压力高出规定值时，可判定发动机处于加速状态。
发动机加速时，由于节流阀打开，吸气管压力上升。于是在各样本位置将采样的吸气管压力与1燃烧循环前相同样本位置处采样的吸气管压力比较，当检测出新采样的吸气管压力比1燃烧循环前采样的吸气管压力高出规定等级以上时，就能检测出发动机处于加速状态。加速的程度例如可通过求出新采样的吸气管压力与1燃烧循环前在相同样本位置采样的吸气管压力之差的时间变化率来判定。
根据特开2002-242749号公报所示的加速检测方法，能够不用油门位置传感器检测发动机的加速状态。但据这一提出的方法，要把发动机的多个曲轴转角位置分别作为样本位置，这样在各样本位置根据采样的吸气管压力进行加速检测后会产生下述问题。
吸气管压力在吸气行程中急速下降，在吸气行程的末期或压缩行程初期显现极小值、吸气管压力显示极小值后，在即将到下一个吸气行程之前徐徐增大，吸气管压力增大过程中增大的程度由节流阀开口面积(油门开口面积)、节流阀与吸气阀之间的吸气管内的容器(节流阀下游侧的吸气管内容积)决定的时间常数支配。在吸气管压力渐增过程中吸气阀是关闭的，因而吸气管的压力与活塞的运动(曲轴转角)无关。
在吸气管压力渐增的过程中，当油门开度小时，通过节流阀开口部的空气流量少，因而吸气管压力的增大变慢，相反当油门开度大时，由于通过节流阀开口部的空气流量变多，吸气管压力的增大加速。这样，在吸气行程结束之后吸气管压力渐增期间，由于吸气阀关闭，吸气管压力与曲轴转角无关。此外，由于吸气管的容积一定，吸气管压力由节流阀的开口面积与经过时间决定。
但在所提出的加减速检测方法中，在吸气行程结束之后，即便是在吸气管压力渐增期间，由于把预定的曲轴转角位置作为样本位置而对吸气管压力采样，在发动机的转速变化状态(过渡状态)下，各样本位置处采样的吸气管压力与1燃烧循环前相同位置采样的吸气管压力不具有作为比较对象的对应关系，因而存在有不能可靠地检测出发动机处于加速状态的问题。
此外，吸气阀关闭后的吸气管压力的变化是由节流阀的开口面积与经过时间决定，因而可以考虑根据吸气管压力的变化获得有关节流阀开口面积的信息，并把这种信息用于发动机的种种控制中。若是能不用节流阀传感器而能获得有关节流阀开口面积的信息，则不仅是燃料喷射控制，同样在相对于节流阀的开口面积束控制各种控制量时，也能谋求降低这种控制装置的成本。
如前所述，虽可根据发动机吸气管压力的变化进行发动机加速的检测，但并未根据吸气管压力求得有关节流阀开口面积的信息。
发明内容
本发明的目的在于提供能根据发动机的吸气管压力可靠地获得有关节流阀开口面积信息的发动机节流阀开口面积推定方法。
本发明的另一目的在于提供不用油门位置传感器能可靠地检测出发动机所处加速状态的发动机的加速检测方法与装置。
本发明的又一目的在于提供当发动机处于加速状态时能可靠地校正燃料喷射量，控制燃料喷射量以不使排气成分恶化、不使驾驶性能恶化的发动机燃料喷射控制方法与燃料喷射控制装置。
在本发明的油门开口面积推定方法中，将发动机的吸气管压力每微小时间的变化量作为吸气管压力变化量检测出，在把发动机的节流门视作为孔口时，根据该孔口两侧的压力差，从流过该孔口的气体的质量流量与前述吸气管压力变化量之间成立的关系，于发动机的吸气阀关闭后吸气管压力上升的过程中，进行求孔口的开口面积的运算，将运算出的孔口的开口面积推定为节流阀的开口面积。
当地节流阀视作孔口后，流过该孔口的空气的质量流量可根据孔口的开口面积、孔口前后的压力差、空气的比容积、流量系数与重力加速度求得。此外，在吸气阀关闭时，吸气管内每微小时间的压力变化由通过孔口的空气质量流量决定，设温度一定，每微小时间的吸气管内的压力变化则由通过孔口的空气的质量流量与规定的常数决定。于是能根据吸气阀关闭状态下每微小时间的吸气管压力的变化、节油门前后的压力差以及规定的常数可以计算孔口的开口面积。
本发明人根据这样求得的孔口的开口面积与油门位置传感器检测出的开度计算出的节流阀的开口面积进行比较的结果得知，在吸气管压力渐增的过程，据孔口的开口面积与油门位置传感器检测出的油门开度计算出的节流门的开口面积相对于油门开度的变化有大致相同的变化，确认了这两者之间存在相关关系。
于是，如上所述，通过将节流阀视作孔口，在吸气管压力渐增过程中求得的该孔口的开口面推定为节流阀的开口面积，就可不用油门位置传感器求得节流阀开口面积的信息。
设孔口的开口面积为Ao、发动机节流阀入口侧压力为Po、吸气管压力(负压)为Pb、吸气管压力变化量为ΔPb、常数为K，则孔口的开口面积Ao能根据给定上述各数量间关系的算式Ao＝K·{ΔPb/(Po-Pb)1/2}计算。这里是把开口面积Ao作为基于上述算式计算的结果。但既可用此算式本身进行运算，也可用基于上述算式制成的开口面积运算用图进行运算，为了加速运算，最好采用图表运算。
能作为节流阀开口面积推定的孔口开口面积的运算，需要在关闭吸气阀，吸气管压力渐增的过程中进行。此外，当节流阀的入口侧压力Po与吸气管压力Pb之差接近零时，吸气管压力的测定误差对孔口开口面积运算结果的影响将增大，致孔口的开口面积与实际的节流阀的开口面积之差变大，使得将孔口的开口面积作为节流阀的推定开口面积是不合适的，因而即使是在吸气管压力渐增期间，在吸气管压力接近大气压的区域最好不进行上述推定。即使在吸气管压力变化量小的区域，由于孔口的开口面积与实际的节流阀的孔口面积间之差变大，也最好只是在吸气管压力变化量超过设定时以后的时间才允许将孔口的开口面积推定为节流阀的孔口面积。
因此，在本发明的最佳实施形式中，当发动机的吸气阀关闭后，将从吸气管压力变化量超过设定值的时刻至吸气管压力达到预设定的推定许可压力上限值时刻的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，而把该推定许可期间求得的孔口的开口面积推定为节流阀的开口面积。
本发明还提供了探测发动机是否处于加速状态的发动机的加速检测方法。
在本发明的加速检测方法中，按微小时间间隔对发动机的吸气管压力进行采样，将新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检测出。然后，在关闭发动机的吸气阀之后，将从吸气管压力变化量超过设定值的时刻至新采样的吸气管压力达到预设的推定许可压力上限值的时刻的吸气压管压力增大期间作为推定许可期间，在将发动机的节流阀视作孔口时，根据借助该孔口两侧的压力侧流过该孔口的质量流量与吸气管压力变化量之间成立的关系，计算孔口的开口面积而将该孔口的开口面积作为发动机的节流阀的推定孔口面积，而上述这样一个油门开口面积推定过程则是在前述推定许可期间之间进行。在检测出推定许可期间内求得的节流阀的推定开口面积增大时，则检测出发动机是处于加速状态。
在应用节流阀的推定开口面积来检测发动机的加速之际，最好是，当据新采样的吸气管压力算出的推定开口面积比据前次采样的吸气管压力算出的推定开口面积大时，则没有检测出加速；而当推定许可期间新求得的推定开口面积与同一推定许可期间求得的推定开口面积的最小值之差大于设定的判定值时，则检测出发动机处于加速状态。
根据上述加速检测方法，可以不用油门位置传感器根据吸气管压力可靠地检测出发动机是否处于加速状态。
根据本发明还提供了检测发动机是否处于加速状态的加速检测装置。
本发明的加速检测装置中设有以微小时间间隔对发动机的吸气管压力进行采样的吸气管压力采样装置；将吸气管压力采样装置新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检测的吸气管压力变化量检测装置；以发动机的吸气管关闭后从上述吸气管压力变化量超过设定值的时刻至吸气管压力到达预设定的推定许可压力上限值时刻的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，在将发动机的节流阀视作孔口时，根据借助该孔口两侧的压力差流过该孔的气体质量流量与吸气管压力变化量之间成立的关系计算此孔口的开口面积，将该孔口的开口面积作为发动机的节流阀的推定开口面积，而将这一油门开口面积推定过程于上述推定许可期间进行的油门开口面积推定装置；当各推定许可期间新求得的推定开口面积与同一推定许可期间之间求得的推定开口面积最小值的差大于设定的判定值时，判定发动机处于加速状态的加速判定装置。
本发明还提供了发动机的燃料喷射控制方法，它执行根据发动机的吸气管压力与转速推定吸入空气量的过程、基于相对此推定的吸入空气量决定的燃料基本喷射时间计算实际喷射时间的喷射时间计算过程，以控制喷射器使之在该喷射时间计算过程计算出的实际喷射时间内从此喷射器喷射燃料。
本发明的燃料喷射控制方法中，按微小时间间隔对发动机的吸气管压力进行采样，将新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检测出。然后在发动机的吸气阀关闭后，将吸气管压力变化量超过设定值的时刻至新采样的吸气管压力到达预设的推定许可压力上限值时刻的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，在把发动机的节流阀视作孔口时，根据因该孔口两侧压力差而流过该孔口的气体质量流量与前述吸气管压力变化量之间成立的关系计算此孔口的开口面积，而于推定许可期间进行以该孔口的开口面积作为发动机的节流阀的推定开口面积的油门开口面积推定过程。在喷射时间计算过程应用油门开口面积推定过程求得的推定开口面积计算加速增量校正值，通过在相对于各种控制条件校正基本喷射时间求得的喷射时间上再加上加速增量校正值，由此计算实际喷射时间。
在上述喷射时间计算过程中，最好对每个新求得的推定开口面积，从新求得的开口面积减去在同一推定许可期间求得的开口面积的最小值，由此来求开口面积变化量，在该推定开口面积变化量为正时，应用该推定开口面积变化量以计算加速增量校正值。
上述推定开口面积Ao可以根据给出发动机节流阀入口侧压力Po、吸气管压力Pb、新采样的吸气管压力Pb’、前次采样的吸气管压力Pb以及常数K与开口面积Ao间关系的算式Ao＝K·{(Pb’-Pb)/(Po-Pb)1/2}计算。
根据本发明，还提供了发动机燃料喷射控制装置，它具有根据发动机的吸气管压力与转速推定吸入空气量的吸入空气量推定装置、基于相对此吸入空气量推定装置推定的吸入空气量决定的燃料基本喷射时间计算实际喷射的喷射时间计算装置、控制喷射器使在此喷射时间计算装置所计算的实际喷射时间之间喷射燃料的喷射器控制装置。
本发明的燃料喷射控制装置中设有以微小时间间隔对发动机的吸气管压力采样的吸气管压力采样装置；将新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检查的吸气管压力变化量检测装置；以发动机的吸气阀关闭后吸气管压力变化量超过设定值的时间起至吸气管压力达到预设定的推定许可压力上限值的时间止的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，在将发动机的节流阀视作孔口时根据因该孔口两侧压力差流过该孔口的气体质量流量与吸气管压力变化量之间成立的关系计算此孔口的开口面积，在上述推定许可期间进行以该孔口的开口面积作为发动机的节流阀的推定开口面积的油门开口面积推定过程的油门开口面积推定装置；在各燃烧循环中检测已采样的吸气管压力最小值的吸气管压力最小值检出装置。
上述情形下的喷射时间计算装置构造成，根据油门开口面积推定过程求得的推定开口面积以及由吸气管压力最小检测装置已检测出的吸气管压力最小值的最新数据计算加速增量校正值，于通过相对于各种控制条件校正基本喷射时间求得的喷射时间之上再加上前述加速增量校正值来计算实际喷射时间。
在本发明的最佳实施形式中，上述喷射时间计算装置构造成由推定许可期间每次新求得的推定开口面积减去同一推定许可期间求得的推定开口面积的最小值求出推定开口面积变化量，在该推定开口面积变化量为正时，根据该推定开口面积变化量和由吸气管压力最小检测装置检测出的吸气管压力最小值的最新数据计算加速增量校正值，在通过相对于各种控制条件校正基本喷射时间求得的喷射时间之上再加上前述加速增量校正值来计算实际喷射时间。
图1是示明本发明的发动机的燃料喷射控制装置实施例结构的框图。
图2是在说明导出本发明中所用孔口开口面积计算式过程中所用发动机主要部分的概要剖面图。
图3是在说明导出本发明中所用孔口开口面积计算式过程中所用的剖面图。
图4A是示明本发明人在进行试验时给喷射器驱动电路以喷射指令的曲线图。
图4B是示明本发明人在进行试验时测定的吸气管压力、油门开度与油门开口面积相对于时间变化的曲线图。
图5是说明不用节流阀开口面积信息而从吸气管压力求燃料喷射时间加速增量校正值的方法的曲线图。
图6是示明本发明实施例中由微机执行的任务算法的一个例子的流程图。
图7是示明本发明实施例中由微机执行的任务算法的另一个例子的流程图。
具体实施例方式
下面参考附图详细说明本发明的最佳实施例。
图1示明本发明的燃料喷射控制装置一实施例，图中的1为安装于发动机吸气管中将燃料喷射到该吸气管内的喷射器，2为从燃料槽将燃料给予喷射器1的燃料泵，3为在给出喷射指令期间对喷射器1施加驱动电流的喷射器驱动电路。喷射器在由驱动电路3给予驱动电流期间将燃料喷射到发动机的吸气管内。从燃料泵2给予喷射器1的燃料的压力通过压力调整器保持一定，从喷射器1喷射出的燃料量(喷射量)则由喷射器喷射燃料的时间(喷射时间)管理。
4为发动机的曲轴在规定的转角位置发生脉冲信号的脉冲发生器，此脉冲发生器发生的脉冲信号通过波形整形电路传送给微机(未图示)。微机对脉冲发生器中每次于规定的转角位置发生脉冲信号时中断主程序，读入定时器计测的时间。然后根据读入的时间与前次在同一曲轴转角位置读入的时间计算发动机曲轴转动1圈所需的时间Tn，根据此时间Tn计算发动机的转速。这样，由根据脉冲发生器4的输出计测发动机转过1圈所需时间的过程和由此时间计算转速的过程便成为构成转速检测装置5的基础。
6为安装于发动机吸气管中的压力传感器，此压力传感器将处于发动机的节流门后游侧的吸气管内压力作为吸气管压力检测，7为每个微小时间来到的采样时刻下对吸气管压力采样的采样装置，8为根据吸气管压力采样装置7采样的吸气管压力与转速检测装置5检测出的转速推定发动机的吸入空气量的吸入空气量推定装置。
吸入空气量推定装置8是推定发动机吸入空气量的装置，在本实施例中是相对于根据发动机转速与后述的吸气管压力最小值检测装置检测出的吸气管压力的最小值检索吸入空气量计算用图表，通过对检索的值施行内插运算，求出发动机吸入空气量的推定值。由吸入空气量推定装置8求得的吸入空气量的推定值给予基本喷射时间计算装置9。
基本喷射时间运算装置9相对于吸入空气量推定装置8吸入的空气量计算为获得规定空燃比的混合气体所必须的燃料喷射量，将为从喷射器1喷射所需的喷射时间作为基本喷射时间计算对应于所计算的喷射量的燃料。
10为相对于各种条件校正由基本喷射时间计算装置9计算出的基本喷射时间以计算实际喷射时间的喷射时间校正装置，对此喷射时间计算装置10提供由转速检测装置5检测出的转速、由大气压力传感器11检测出的大气压力、由水温传感器12检测出的设备的冷却水温度以及由吸气温度传感器13检测出的吸气温度作为控制条件。
喷射时间校正装置10通过对基本喷射时间计算装置9计算出的基本喷射时间乘以相对于转速、大气压力、冷却水温度与吸气温度分别决定的转速校正系数、大气压力校正系数、冷却水温度校正系数与吸气温度校正系数，相对于转速、大气压力、冷却水温度与吸气温度计算校正的喷射时间。
本实施例中还设有吸气管压力变化量检测装置15、油门开口面积推定装置16、由加速判定装置17组成的加速检测装置18、吸气管压力最小值检测装置19以及加速增校正值计算装置20，用以在推定节流阀开口面积和检测发动机是否处于加速状态的同时，通过相对于各种控制条件(本例中为转速、大气压力、冷却水温度与吸气温度)校正基本喷射时间，再校正由此求得的喷射时间。
吸气管压力变化量检测装置15利用检测吸气管压力每一微小时间的变化量的装置，将吸气管压力采样装置7新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检测。
油门开口面积推定装置16是根据本发明的油门开口面积推定方法进行推定节流阀开口面积一连串过程的装置。此推定装置将发动机吸气阀关闭后的吸气管压力变化量超过设定值的时刻起至吸气管压力到达预设定的推定许可压力上限值的时刻的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，在把发动机的节流阀视作孔口时，根据因该孔口两侧的压力差而流过该孔口的气体质量流量与吸气管压力变化量之间成立的关系，计算该孔口的开口面积而将其作为发动机的节流阀的推定开口面积。
加速判定装置17是判定发动机是否处于加速状态的装置，当检测出在推定许可期间由油门开口面积推定装置16求得的节流阀的推定开口面积增大时，即判定发动机处于加速状态。
在判定推定开口面积增大否之际虽可将新求得的推定开口面积与前次采样时刻求得的推定开口面积比较，但当吸气管压力接近推定许可压力上限值PbAoca1时，吸气管压力的测定误差等对推定开口面积的影响变大而加大了推定开口面积与实际节流阀开口面积间的误差，因而不宜将新求得的推定开口面积与前次求得的开口面积进行比较。
为此，在本发明的最佳实施形式中，当各推定许可期间新求得的开口面积与同一推定许可期间内所求得的推定开口面积的最小值相比大出所设判定值以上时(在各推定许可期间内新求得的推定开口面积与同一推定许可期间内求得的开口面积最小值之差在所设判定值以上时)，即可判定发动机处于加速状态。这样，即使是推定开口面积因运算误差多少有变动时，也能可靠地进行加速状态的检测。
吸气管压力最小值检测装置19是检测推定许可期间中吸气管压力最小值的装置，在各采样时刻每次新采样吸气管压力，将新采样的吸气管压力与推定许可期间已采样的吸气管压力的最小值比较，求吸气管压力的最小值。
加速增量校正值计算装置20是用于在判定发动机处于加速状态时，为了增加喷射量，通过相对于转速、大气压、冷却水温度与吸气温度校正基本喷射时间求得喷射时间而在其上加上校正时间作为加速增量校正值的计算装置，此计算装置根据由油门开口面积推定装置16求得的节流阀的推定开口面积与由吸气管压力最小值检测装置19检测出的吸气管压力最小值的最新数据，计算加速增量校正值。
本实施例中将加速增量校正值计算装置20构造成，把各推定许可期间新求得的推定开口面积与已求得的推定开口面积最小值的差作为开口面积变化量求出，通过相对于此开口面积变化量和由吸气管压力最小值检测装置19已检测出的吸气管压力最小值的最新数据检索加速增量校正值计算用图表，以计算出加速增量校正值。
由加速增量校正值计算装置20计算的加速增量校正值提供给喷射时间校正装置10。喷射时间校正装置10将加速增量校正值运算装置20算出的加速增量校正值加到通过相对于转速、大气压、冷却水温度与吸气温度校正基本喷射时间求得的喷射时间之上而算出实际喷射时间，将计算出的实际喷射时间给予喷射指令发生装置21。喷射指令发生装置21以脉冲发生器4发生规定的脉冲信号的时刻为基准作为喷射开始时刻，将具有等于将无效喷射时间(喷射器驱动开始后到打开喷射器的阀开始燃料喷射的时间)加到实际喷射时间上的时间的信号宽度指令信号给予喷射器驱动电路3。喷射器驱动电路3在给予此喷射指令期间驱动喷射器1，在实际喷射时间内从该喷射器喷射燃料。
如前所述，本发明的油门开口面积推定方法中将新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差(吸气管压力每一微小时间变化量)作为吸气管压力变化量检测出，把发动机吸气阀关闭后吸气管压力变化量超过设定值的时刻起至吸气管压力达到预设的推定许可压力上限值的时刻的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，根据以发动机节流阀视作孔口时因此孔口两侧的压力差而流过该孔口的气体的质量流量与吸气管压力变化量之间成立的关系，于推定许可期间进行求油门开口面积作为推定开口面积的运算，将计算出的推定开口面积作为发动机的节流阀的开口面积。然后从此节流阀开口面积的变化检测发动机是否处于加速状态，当检测到发动机处于加速状态时，根据推定的节流阀的开口面积与燃料循环中吸气管压力最小值的最新数据(在紧邻喷射时刻之前检测出的吸气管压力的最小值)，计算加速增量校正值。
下面更详细地说明本发明的油门开口面积推定方法。考虑吸气行程结束，吸气阀关闭后吸气管内的压力变化。如图2所示，在吸气管30连接到吸气口上的发动机31中，设吸气阀32关闭，假定节流阀33上游侧的压力(基本上是大气压力)为Po、节流阀下游侧的吸气管内的压力(吸气管压力)为Pb、吸气管内的空气质量为m、空气的体积为V、绝对温度为T、流过节流阀的空气的质量流量为G。在吸气阀32关闭的状态下，由于有通过节流阀TV的空气流入量，可以认为节流阀下游侧吸气管内的压力Pb将变化。
这里将节流阀看作是开口部面积可变的孔口，如图3所示，剖面积A1设定在吸气管30内，而开口面积Ao是在孔口34内。此时通过孔口34的空气的质量流量G可由下式给出G＝Cq·Ao{2g(Po-Pb)/v}1/2(1)式中，G为质量流量、Ao为孔口的开口面积、g为重力加速度、v为空气的比容、Po为上游侧的压力(基本上是大气压力)、Pb为下游侧压力(吸气管压力)、Cq为流量系数。
为简化起见，记常数与变化小的项为K1＝Cq(2g/v)1/2则式(1)可由下式(2)表示G＝K1·Ao(Po-Pb)1/2(2)此外于节流阀33下游侧的吸气管30内，在某个时刻成立有气体状态方程式Pb·V＝m·R·T (3)从式(3)成立时刻经过微小时间，通过节流阀流入质量流量G的空气后，节流阀下游的吸气管内的空气质量m’为m’＝m+G (4)为简单起见，设空气的流入不使温度变化，气体的状态方程为Pb’·V＝m’·R·T (5)整理式(3)、(4)与(5)，吸气管内压力变化为(Pb’-Pb)＝G·R·T/V (6)从式(2)与(3)求孔口的开口面积Ao，Ao＝(Pb’-Pb)·V/K1·RT(Po-Pb)1/2(7)在此将常数与变化小的项汇总为K(＝V/K1·R·T)，Ao＝K(Pb’-Pb)·V/R·T(Po-Pb)1/2(8)
设Pb’-Pb＝ΔPb，则Ao＝K·ΔPb·V/R·T(Po-Pb)1/2(8)’本发明将这样求得的孔口的开口面积Ao设为节流阀的推定开口面积。
本发明人以4冲程单气缸发动机为例，对按以上所述求得的孔口的开口面积与实际的节流阀的开口面积的相关关系进行了研究试验。试验中，对发动机的吸气管压力按2m sec间隔采样，设最近采样时刻下采样的吸气管压力为Pb、孔口上游侧的压力Po为大气压力(1013hPa)、常数K为适当的值，就相对于实施采样的吸气管压力计算出的孔口的开口面积Ao进行了计算。将油门位置传感器安装于节流阀中，对该油门位置传感器检测出的油门开度在与吸气管压力采样时刻相同的时刻进行采样，相对于采样的各油门开度计算节流阀的开口面积。
由上述试验求得的吸气管压力Pb的测定值、油门开度θth的测定值以及由式(8)计算的油门开口面积Ao的运算结果示明于图4B中。此外，根据油门开度θth计算出的油门阀的开口面积在此同一图中以曲线a表明。
从图4B可知，在打开吸气阀，吸气管内压力受气缸内压力影响而渐降期间，由于在导出式(8)时设定的前提条件(吸气阀关闭，由通过节流阀的空气使吸气管压力渐增)不成立。因而据式(8)计算出的推定开口面积Ao与实际的节流阀的开口面积不具有相关关系。
与此相反，在吸气阀关闭后吸气管压力渐增的过程中，推定开口面积Ao与实际的节流阀的开口面积(曲线a)则具有相关关系。即使是在吸气管压力上升的过程，在式(8)的分母(Po-Pb)1/2小时(吸气管压力接近大气压力时)，将实际上可以认为只有些微变动的Po设为常数，由于吸气管压力稍许的测定误测对计算结果有很大影响，推定开口面积Ao与实际的节流阀的开口面积之间的差别变大，降低了节流阀开口面积的推定精度。此外，即使是在新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差(吸气管压力变化量)极小的区域，推定精度也将降低。
如上所述，除推定精度降低期间的期间外，由于据式(8)计算的孔口的开口面积Ao与实际的节流阀的开口面积以相同的倾向变化，若是将除推定精度降低的期间的期间作为推定许可期间，而在此推定许可期间只把孔口的开口面积Ao推定为节流阀的开口面积时，则可求得节流阀的开口面积的信息。
本发明中，在吸气阀关闭后，从新采样的吸气管压力Pbad[式(8)的Pb’]与前次采样的吸气管压力Pbado[式(8)的Pb]之差(吸气管压力变化量)DPbad[式(8)的Pb’-Pb，式(8)’的ΔPb]成为设定值DPb Ao ca1以上的时刻，至吸气管压力达到预定值(推定许可压力上限值)Pb Ao ca1的时刻，将这样的吸气管压力增大期间设为推定许可期间Ta1、Ta2、...。上述设定值DPoAoca1以及推定许可压力上限值Pb Ao ca1要设定成从特定许可期间Ta1、Ta2、...中除去把推定开口面积Ao与实际节流阀的开口面积的相关关系基本失效期间。
图4B中示明了油门开度θth基本为常值的推定许可期间Ta1与Ta2，由式(8)算得的开口面积Ao大致为常数，此推定开口面积Ao的值，此推定开口面积Ao的值与实际的节流阀的开口面积(曲线a)基本一致。
在推定许可期间Ta3，为了加速发动机而增大油门开度。在此期间Ta3，于吸气管压力与大气压力之差大的区域，由式(8)算出的推定开口面积Ao与实际的节流阀开口面积(曲线a)基本一致；在此期间Ta3，吸气管压力与大气压力之差变小的区域，吸气管压力的测定误差对推定开口面积的计算结果的影响增大，推定开口面积Ao与实际的节流阀的开口面积之差虽然变大，但推定开口面积Ao的变化与节流阀开口面积的变化则具有相关关系。
在推定许可期间Ta4，油门开度更加变大。在此期间Ta4，由于吸气管压力Pb与大气压力之差变小，据式(8)算得的推定开口面积Ao与实际的节流阀的开口面积之差虽然增大，但推定开口面积Ao的变化与节流阀的开口面积的变化却具有相关关系。
如上所述，吸气阀关闭后，从新采样的吸气管压力Pbad与前次采样的吸气管压力Pbado之差吸气管压力变化量DPbad成为设定值以上的时刻并新采样的吸气管压力Pbad达到预定值Pb Ao ca1的时刻的吸气管压力增大期间Ta1、Ta2、Ta3、...，由于发动机加速时推定开口面积Ao与实际的节流阀的开口面积有相同的变化，通过将推定开口面积Ao推定为节流阀的开口面积，就可不用油位置传感器而获得实际的节流阀开口面积变化的信息。
于是在本发明中，将上述各期间Ta1、Ta2、Ta3、...作为推定许可期间，只在这些推定许可期间Ta1、Ta2、Ta3、...许可将推定开口面积Ao推定为节流阀的开口面积，而将推定许可期间Ta1、Ta2、Ta3、...以外的期间作为屏蔽时间，禁止节流阀开口面积的推定。
图1所示油门开口面积推定装置16，当采样的吸气管压力Pbad在推定许可压力上限值Pb Ao ca1以下且吸气管压力变化量DPbad沿增大方向变化到设定值DPb Ao ca1以上时，根据采样的吸气管压力由式(8)计算孔口的开口面积Ao，将算出的开口面积Ao作为节流阀的推定开口面积。
式(8)由于包含有平方根的运算，原样用此式进行运算时，运算中很费时间。为了加速运算，最好是例如设Po为标准大气压，根据式(8)制成给定吸气管压力变化量DPbad与吸气压力Pbad以及开口面积Ao关系的三维图表(推定开口面积运算用图表)，通过相对于DPbad与Pbad检索此图表来进行推定开口面积Ao的计算。
加速增量校正值运算装置20根据1燃烧循环中检测出的吸气管压力最小值Pbadmin和推定开口面积Ao检索加速增量校正值运算图表来计算加速增量校正值ACCIHJ，将算出的校正值提供给喷射时间校正装置10。喷射时间校正装置10相对各种控制条件校正基本喷射时间，再于此喷射时间上再加上加速增量校正值ACCINJ来计算实际喷射时间。
各燃烧循环中吸气管压力的最小值在打开节流阀进行发动机加速操作时变高，而在关闭节流阀时降低。因此，如上所述，根据由各燃烧循环中吸气管压力的最小值以及由吸气管压力推定的节流阀的开口面积计算加速增量校正值ACCINJ，相对各种控制条件校正基本喷射时间求出喷射时间，再于此喷射时间上加上加速增量校正值ACCINJ，就能可靠地校正发动机加速时的燃料喷射量。
图4A示明，在图4B表明的情形中，在吸气管压力变化时喷射指令发生装置21给予喷射器驱动电路3的喷射指令信号Vj1、Vj2、...。喷射器驱动电路3当给有上述喷射指令信号期间，给喷射器1施加驱动电压，驱动喷射器。图4A所示的喷射指令信号Vj1、Vj2、...中，Vj3与Vj4是基于推定开口面积Ao与吸气管压力最小值的最新数据进行加速增量校正的喷射指令信号，这两个喷射指令信号的斜线部分的信号宽度等加速增量校正值。
喷射指令信号Vj3斜线部分规定信号宽度的加速增量校正值是根据紧邻其前检测出的吸气压力的最小值Pbadmin3与推定许可期间Ta3最后通定的节流阀的开口面积Ao3计算的。此外，喷射指令信号Vj4的斜线部分规定信号宽度的加速增量校正值则基于紧邻其前检测出的吸气压力的最小值Pbadmin4与在推定许可期间Ta4最后推定的节流阀的开口面积Ao4计算。
如前所述，在许文献1所示的方法中，通过将新采样的吸气管压力与1燃烧循环前同一采样位置采样的吸气管压力比较以检测发动机是否加速，但在发动机的转速处于变化状态时，各采样位置处采样的吸气管压力与1燃烧循环前同一采样位置所采样的吸气管压力并不具有作为比较对象的关系，因而有不能可靠地检测出发动机是否处于加速状态的问题，但这一问题可通过下述方法解决。
具体地说，以发动机的特定转角位置为基准曲轴转角位置，在该基准曲轴转角位置设置发生基准转角信号发生器(例如图1例子中所用的脉冲发生器)，将基准曲轴转角信号发生的时刻后每经过微小时间所到来的时刻分别作为采样时刻，易于各个采样时刻对发动机的吸气管压力采样。然后将各采样时刻采样的吸气管压力与1燃烧循环前同一采样时刻采样的吸气管压力之差作为吸气管压力差检测出，当该吸气管压力差的大小超过设定值时，则检测出发动机处于加速状态。
在控制燃料喷射料时，可以考虑在由上述方法检测出发动机处于加速状态时，根据各燃烧循环中吸气管压力的最小值与继后的吸气管压力增大期间中吸气管压力单位时间的增大等(吸气管压力上升的斜率)，进行发动机加速时燃料喷射量的校正。
如上所述，根据基准曲轴转角信号发生时刻后的经过时间决定各采样时刻，在各采样时刻对发动机的吸气管压力采样，将各采样时刻采样的吸气管压力与1燃烧循环前同一采样时刻采样的吸气管压力比较而检测发动机的加速状态，这样，即是在发动机的转速变化的过渡状态，由于在吸气行程以外的区间(吸气管压力由节流阀开口面积与经过时间决定的区间)新采样的吸气管压力的样本值与作为比较对象的1燃烧循环前的样本值之间具有合理的对应关系，故可检测出发动机的加速状态。
但如以上所述，在根据吸气管压力的最小值与继后的吸气管压力增大期间吸气管压力单位时间的增大率，进行校正发动机的加速时的燃料喷射量的计算时，如以下说明的，在节流阀开启的时刻，由于加速时吸气管压力单位时间的变化率与吸气管压力的最小值不出现差别，有时就不能可靠地计算出加速增量校正值。
图5示明发动机的吸气管压力相对于时间的变化，图中的曲线a表示发动机未加速时吸气管压力的变化，曲线b表示膨胀行程中开启节流阀时的吸气管压力的变化，曲线c表示压缩行程中节流阀开启时吸气管压力的变化，曲线d表示吸气行程中节流阀开启时吸气管压力的变化。此外，虚线所示的直线PBSLOPEb是将曲线b的最小值PBminb与压力停止增大时的值相连的直线，此直线的斜率表示的是膨胀行程中节流阀开启时吸气管压力增大期间内吸气管压力单位时间的增大率。PBSLOPEc是连接曲线c的最小值PBmine与压力停止增大时的值的直线，此直线的斜率表示压缩行程中开启节流阀时吸气管压力增大期间内吸气管压力单位时间的增大率。PBSLOPEd是连接曲线d的最小值PBmind与压力停止增大时的值的直线，此直线的斜率表示吸气行程中节流阀开启时吸气管压力增大期间内吸气管压力单位时间的增大率。
图5中，比较膨胀行程中节流阀开启时(曲线b的情形)与压缩行程中节流阀开启时(曲线c的情形)的结果是，曲线b情形的一方与曲线c的情形相比，节流阀迅速地开启(吸气压力的变化急剧)，但是PBSLOPEb的斜率则比PBSLOPEc的斜率小，还由于吸气管压力的最小值PBminb基本相同。因而不能可靠地算出加速增量校正值。
此外在根据基准曲轴转角信号发射的时刻后的经过时间来确定各采样时刻，而将各采样时刻下采样的吸气管压力与1燃烧循环前同一采样时刻下采样的吸气管压比较的方法中，即使能进行加速检测，也不能获得带流门的开口面积的信号。
与此相反，本发明中在吸气行程结束后的吸气管压力增大期间，根据吸气管压力的变化推定节流阀的开口面积，基于此推定值的变化检测加速状态，能与节流阀的开启时间无关可靠地进行加速检测。此外能根据速节流阀的开口面积推定值与吸气管压力最小值可靠地计算加速增量校正值。
在图1所示的结构中，转速检测装置5、吸气管压力采样装置7、吸入空气量推定装置8、基本喷射时间计算装置9、喷射时间校正装置10、吸气管压力变化量检测装置19、加速增量校正装置20以及喷射指令发生装置21由在微机中执行规定的程序构成。上述这些装置中，用于构成吸气管压力采样装置7、吸气管压力变化量检测装置15、油门开口面积推定装置16、加速判定装置17、吸气管压力最小值检测装置19与加速增量校正值计算装置20，而由微机执行的程序的算法由图6中的流程图示明。此外，用于构成转速检测装置5、基本喷射时间计算装置9与喷射指令发生装置21的算法，则与以往燃料喷射装置中所用的相同，故略去其说明。
图6示明在检测吸气管压力各采样时刻(2msec间隔)下执行的任务，在应用这种算法的情形下，首先于步骤1检测吸气管压力，将此数值变换值作为Pbad存储。再于步骤2判定检测出的吸气管压力是否在推定许可压力上限值PbAoca1以下。当结果是吸气管压力Pbad在推定许可压力上限值PbAoca1以下时，进到步骤3将现在检测出的吸气管压力Pbad与前次采样时检测出的吸气管压力Pbado之差(Pbad-Pbadod)作为吸气管压力变化量DPbad计算。于步骤4，判定吸气管压力变化量DPbad是否在设定值DPAoca1以上，当吸气管压力变化量DPbad在设定值DP Aoca1以上时，于步骤5通过相对于Pbad及DPbad检索给出Pbad与DPbad同推定开口面积Ao之间关系的三维图表，计算推定开口面积。
进行步骤6，判定步骤5计算出的推定开口面积Ao是否达不到以前计算的推定开口面积的最小值Aomin。当结果是判定了新计算出的推定开口面积的最小值Aomin达不到以前的最小值Aomin时，进行步骤7更新开口面积的最小值Aomin，于步骤8计算相对于开口面积最小值的开口面积变化量DAo(＝Ao-Aomin)。于步骤9，与设定开口面积变化量DAo的加速判定值DAca1比较，若开口面积变化量Dao在判定值DAca1以上，则判定为加速而进行步骤10。于步骤10相对于开口面积变化量Dao和吸气管压力最小值Pbad min检索加速增量校正值计算用图表，由此来计算加速增量校正值ACCIHJ，于步骤11判定现在检测出的吸气管压力Pbad是否不到以前检测出的吸气管压力最小值Pbod min。当结果判定为现在检测出的吸气管压力Pbod不到以前检测出的吸气管压力最小值Pbadmin时，于步骤112更新吸气管压力的最小值Pbadmin，于步骤13，为下一次采样时作准备，将这次检测出的吸气管压力Pbad置换前次检测出的吸气管压力Pbado(更新吸气管压力)，结束此任务。
再者，在步骤10中，对于步骤8计算出的开口面积变化量Dao为负时(推定开口面积减少时)，则不新进行加速增量校正值的计算而保持前次计算出的加速增量校正值。
当于步骤2判定吸气管压力Pbad在推定许可吸气压力PbAoca1以上时以及于步骤4判定吸气管压力变化量DPbad在设定值DPbAoca1以下时，进行步骤14，于最大值h’FFFF中清除开口面积的最小值Aomin后，移至步骤11。当于步骤6判定新算出的推定开口面积Ao在以前计算出的开口面积最小值Aomin以上时，不执行步骤7而进行步骤8，当于步骤9判定开口面积变化量PAo来达判定值DAca1时(未能判定为加速状态时)，不执行步骤10而移到步骤11。于步骤11判定新检测出的吸气管压力Pbad在以前检测出的吸气管压力的最小值Pbodmin以上时，不执行步骤12而进行步骤13。
在执行图6所示算法的情形，由步骤1构成吸气管压力采样装置7，由步骤3构成吸气管压力变化量检测装置15。此外由步骤2、4与5构成油门开口面积推定装置16，由步骤9构成加速判定装置17。再由步骤11至13构成吸气管压力最小值检测装置19，由步骤10构成加速增量校正值计算装置20。又由图6的步骤6与7构成求在推定许可期间可求得的推定开口面积最小值的推定开口面积最小值检测装置(未于图1中示明)。
在图6所示例子中将相对于推定许可期间求得的推定开口面积最小值Aomin的推定开口面积Ao的变化量设为DAo，但也可将推定许可期间进行最初检测时求得的开口面积设为Aomin，而把相对于此Aomin的推定开口面积Ao的变化量设为开口面积变化量PA。这样情形下吸气管压力采样时执行的任务算法如图7所示。图7所示的任务下，于步骤6中为了判定由步骤5进行的开口面积的计算是否是最初的开口面积的运算，要判定开口面积的最小值Aomin是否在最大值h’FFFF中清除掉，当最小值Aomin于最大值中清除了时(即这时是最初的开口面积的运算时)，进到步骤7将此次计算的开口面积Ao作为最小开口面积。当于步骤6判定开口面积的最小值Aomin不是最大值h’FFFF(已进行了开口面积的最初计算)时，在执行步骤7而移到步骤8计算开口面积变化量DAo。其他方面与图6所示的例相同。在图7所示例子中，也由步骤6与7构成了求推定许可期间求得的推定开口面积最小值的推定开口面积最小值检测装置。
不论是图6还是图7所示例子的情形，当推定许可期间新求得的推定开口面积Ao比同一推定许可期间求得的推定开口面积的最小值Aomin大出设定的判定值时(推定许可期间新求得的推定开口面积与同一推定许可期间求得的推定开口面积之差在设定的判定值以上时)，则发动机处于加速状态，将新求得的推定开口面积Ao与推定开口面积的最小值Aomin之差设为开口面积变化量PAo，于是可据该开口面积变化量PAo与吸气管压力最小值的最新数据计算加速增量校正值。这样，当新求得的推定开口面积比其最小值大出规定的判定值时，判定发动机处于加速状态计算加速增量校正值时，可不受吸气管压力的测定误差产生的开口面积计算误差的影响，能可靠地检测出发动机的加速状态和进行加速增量校正值的计算。
如上所述，根据本发明，在吸气阀关闭后吸气管压力递增过程中，当把节流阀视作孔口，根据该孔口因两侧压力差在流过该孔口的气体质量流量与各微小时间的吸气管压力变化量之间成立的关系来求孔口的开口面积时，注意到此孔口的开口面积与实际的节流阀的开口面积具有相关关系时，由于是把该孔口的开口面积作为节流阀的推定开口面积求得，就可不用油门位置传感器而据发动机的吸气管压力来求得有关节流阀开口面积的信息。
此外，根据本发明由于能由以上所述根据推定的节流阀的开口面积的变化检测发动机的加速状态，就可不用油门位置传感器可靠地检测发动机的加速状态。
再有，根据本发明，利用上述油门开口面积推定方法求得的节流阀开口面积的信息以及在紧邻各喷射开始时刻之前所检测出的吸气管压力最小值的最新数据计算加速增量校正值，将此加速增量校正值加到相对于各种控制条件校正基本喷射时间所求得的喷射时间之上能算出实际喷射时间，从而可不用油门位置传感器可靠地于加速时校正燃料喷射量，将燃料喷射量控制成不恶化排出的废气成分和不使驾驶性能恶化。
权利要求
1.一种发动机油门开口面积的推定方法，其中将发动机吸气管压力每微小时间的变化量作为吸气管压力变化量检测出，在把发动机的节流阀视作为孔口时，根据该孔口两侧的压力差，从流过该孔口的气体的质量流量与前述吸气管压力变化量之间成立的关系，于发动机的吸气阀关闭后吸气管压力上升的过程中，进行求孔口的开口面积的运算，将运算出的孔口的开口面积推定为节流阀的开口面积。
2.根据权利要求1所述的油门开口面积推定方法，其中上述孔口的开口面积Ao根据给出上述发动机的节流阀的入口侧压力Po、吸气管压力Pb、上述吸气管压力变化量ΔPb以及常数K与此开口面积Ao间的关系的算式Ao＝K·{ΔPb/(Po-Pb)1/2}计算。
3.根据权利要求1或2所述的油门开口面积推定方法，其中当发动机的吸气阀关闭后，将从吸气管压力变化量超过设定值的时刻至吸气管压力达到预设定的推定许可压力上限值时刻的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，而把该推定许可期间求得的所述孔口的开口面积推定为节流阀的开口面积。
4.一种检测发动机加速状态的发动机加速检测方法，其中按微小时间间隔对发动机的吸气管压力进行采样；将新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检测出；在关闭此发动机的吸气阀之后，将从吸气管压力变化量超过设定值的时刻至新采样的吸气管压力达到预设的推定许可压力上限值的时刻的吸气压管压力增大期间作为推定许可期间，在将发动机的节流阀视作孔口时，根据借助该孔两侧的压力差流过该孔口的气体质量流量与吸气管压力变化量之间成立的关系，计算孔口的开口面积而将该孔口的开口面积作为发动机的节流阀的推定孔口面积，而上述这样一个油门开口面积推定过程则是在前述推定许可期间之间进行，在检测出推定许可期间内求得的节流阀的推定开口面积增大时，则检测出所述发动机处于加速状态。
5.一种检测发动机加速状态的发动机加速检测方法，其中按微小时间间隔对发动机的吸气管压力进行采样；将新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检测出；在关闭发动机的吸气阀之后，将从吸气管压力变化量超过设定值的时刻至新采样的吸气管压力达到预设的推定许可压力上限值的时刻的吸气压管压力增大期间作为推定许可期间，在将发动机动的节流阀视作孔口时，根据借助该孔口两侧的压力差流过该孔口的气体质量流量与吸气管压力变化量之间成立的关系，计算所述孔口的开口面积而将该孔口的开口面积作为发动机的节流阀的推定孔口面积，而上述这样一个油门开口面积推定过程则是在前述推定许可期间之间进行；在检测出各推定许可期间内新求得的推定开口面积比同一推定许可期间求得的推定开口面积的最小值大时，则检测出发动机处于加速状态。
6.根据权利要求4或5所述的发动机加速检查方法，其中上述推定开口面积Ao根据给出上述发动机的节流阀的入口侧压力Po、吸气管压力Pb、上述吸气管压力变化量ΔPb以及常数K与此推定开口面积Ao间的关系的算式Ao＝K·{ΔPb/(Po-Pb)1/2}计算。
7.一种发动机加速检测装置，用于检测发动机加速状态，包括按微小时间间隔对发动机的吸气管压力进行采样的吸气管采样装置；将所述吸气管采样装置新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检测的吸气管压力变化量检测装置；在关闭发动机的吸气阀之后，将从吸气管压力变化量超过设定值的时刻至吸气管压力达到预设的推定许可压力上限值的时刻的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，在将发动机的节流阀视作孔口时，根据借助该孔口两侧的压力差流过该孔口的质量流量与吸气管压力变化量之间成立的关系，计算孔口的开口面积而将该孔口的开口面积作为发动机的节流阀的推定开口面积，使上述这样一个油门开口面积推定过程在前述推定许可期间之间进行的油门开口面积推定装置；在各推定许可期间新求得的推定开口面积比同一推定许可期间内求得的推定开口面积最小值大时，判定上述发动机处于加速状态的加速判定装置。
8.一种发动机的燃料喷射控制方法，它执行根据发动机的吸气管压力与转速推定吸入空气量的过程、基于相对此推定的吸入空气量决定的燃料基本喷射时间计算实际喷射时间的喷射时间计算过程，以控制喷射器使之在该喷射时间计算过程计算出的实际喷射时间内从此喷射器喷射燃料，在此燃料喷射控制方法中，按微小时间间隔对发动机的吸气管压力进行采样，将新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检测出；在发动机的吸气阀关闭后，将吸气管压力变化量超过设定值的时刻至新采样的吸气管压力到达预设的推定许可压力上限值时刻的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，在把发动机的节流阀视作孔口时，根据因该孔口两侧压力差而流过该孔口的气体质量流量与前述吸气管压力变化量之间成立的关系计算此孔口的开口面积，而于推定许可期间进行以该孔口的开口面积作为发动机的节流阀的推定开口面积的油门开口面积推定过程；检查出各燃烧循环中吸气管压力的最小值；在所述喷射时间计算过程中应用油门开口面积推定过程求得的推定开口面积计算加速增量校正值，通过在相对于各种控制条件校正基本喷射时间求得的喷射时间上再加上加速增量校正值，由此计算出实际喷射时间。
9.一种发动机的燃料喷射控制方法，它执行根据发动机的吸气管压力与转速推定吸入空气量的过程、基于相对此推定的吸入空气量决定的燃料基本喷射时间计算实际喷射时间的喷射时间计算过程，以控制喷射器使之在该喷射时间计算过程计算出的实际喷射时间内从此喷射器喷射燃料，在此燃料喷射控制方法中，按微小时间间隔对发动机的吸气管压力进行采样，将新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检测出；在发动机的吸气阀关闭后，将吸气管压力变化量超过设定值的时刻至新采样的吸气管压力到达预设的推定许可压力上限值时刻的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，在把发动机的节流阀视作孔口时，根据因该孔口两侧压力差而流过该孔口的气体质量流量与前述吸气管压力变化量之间成立的关系计算此孔口的开口面积，而于推定许可期间进行以该孔口的开口面积作为发动机的节流阀的推定开口面积的油门开口面积推定过程；进行求出在各推定许可期间所求推定开口面积最小值的过程；在喷射时间计算过程中，每次可新求得推定开口面积，从新求得的开口面积减去同一推定许可期间求得的推定开口面积的最小值以求出推定开口面积变化量，在此推定开口面积变化量为正时应用此开口面积变量量计算加速增量校正值，通过于相对于各种控制条件校正上述基本喷射时间求得的喷射时间之上再加上上述加速增量校正值计算上述实际喷射时间。
10.根据权利要求8或9所述的发动机燃料喷射控制方法，其中上述推定开口面积Ao根据给出发动机节流阀入口侧压力Po、新采样的吸气管压力Pb’、前次采样的吸气管压力Pb以及常数K与所述推定开口面积Ao间关系的算式Ao＝K·{(Pb’-Pb)/(Po-Pb)1/2}计算。
11.一种发动机燃料喷射控制装置，它包括根据发动机的吸气管压力与转速推定吸入空气量的吸入空气量推定装置、基于相对此吸入空气量推定装置推定的吸入空气量决定的燃料基本喷射时间计算实际喷射的喷射时间计算装置、控制喷射器使在此喷射时间计算装置所计算的实际喷射时间之间喷射燃料的喷射器控制装置；所述的燃料喷射控制装置中具有以微小时间间隔对发动机的吸气管压力采样的吸气管压力采样装置；将新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检查的吸气管压力变化量检测装置；以发动机的吸气阀关闭后吸气管压力变化量超过设定值的时间起至吸气管压力达到预设定的推定许可压力上限值的时间止的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，在将发动机的节流阀视作孔口时根据因该孔口两侧压力差流过该孔口的气体质量流量与吸气管压力变化量之间成立的关系计算此孔口的开口面积，在上述推定许可期间进行以该孔口的开口面积作为发动机的节流阀的推定开口面积的油门开口面积推定过程的油门开口面积推定装置；上述喷射时间计算装置应用上述油门开口推定过程求得的推定开口面积计算加速增量校正值，在相对于各种控制条件校正上述基本喷射时间求得的喷射时间之上再加上上述加速增量校正值来计算上述实际喷射时间。
12.一种发动机燃料喷射控制装置，它包括根据发动机的吸气管压力与转速推定吸入空气量的吸入空气量推定装置、基于相对此吸入空气量推定装置推定的吸入空气量决定的燃料基本喷射时间计算实际喷射的喷射时间计算装置、控制喷射器使在此喷射时间计算装置所计算的实际喷射时间之间喷射燃料的喷射器控制装置；所述的燃料喷射控制装置中具有以微小时间间隔对发动机的吸气管压力采样的吸气管压力采样装置；将新采样的吸气管压力与前次采样的吸气管压力之差作为吸气管压力变化量检查的吸气管压力变化量检测装置；以发动机的吸气阀关闭后吸气管压力变化量超过设定值的时间起至吸气管压力达到预设定的推定许可压力上限值的时间止的吸气管压力增大期间作为推定许可期间，在将发动机的节流阀视作孔口时根据因该孔口两侧压力差流过该孔口的气体质量流量与吸气管压力变化量之间成立的关系计算此孔口的开口面积，在上述推定许可期间进行以该孔口的开口面积作为发动机的节流阀的推定开口面积的油门开口面积推定过程的油门开口面积推定装置；上述喷射时间计算装置进行下述过程在上述推定许可期间每次可新求得推定开口面积，从新求得的开口面积减去同一推定许可期间求得的推定开口面积的最小值以求得推定开口面积变化量的过程；当此推定开口面积变化量为正时，通用该推定开口面积变化量计算加速增量校正值的过程；于相对各种控制条件校正上述基本喷射时间求得的喷射时间之上再加上上述加速增量校正值的过程。
13.根据权利要求11或12所述的发动机燃料喷射装置，其中上述推定开口面积Ao根据给出发动机节流阀入口侧压力Po、新采样的吸气管压力Pb’、前次采样的吸气管压力Pb以及常数K与所述推定开口面积Ao间关系的算式Ao＝K·{(Pb’-Pb)/(Po-Pb)1/2}计算。
全文摘要
燃料喷射控制装置，它具有将发动机的吸气管压力各微小时间的变化量作为吸气管压力变化量检测的装置；在将节流阀视作孔口时将根据因此孔口两侧压力差流过该孔口的气体质量流量与吸气管压力变化量之间成立的关系求孔口开口面积的计算于吸气阀关闭后吸气管压力递增过程中进行的装置；将求得的孔口的开口面积推定为节流阀的开口面积，基于此推定的开口面积计算喷射时间加速增量校正值的装置；应用所算得的加速增量校正值以校正加速的喷射量的装置。
文档编号F02D45/00GK1673509SQ200510052149
公开日2005年9月28日 申请日期2005年2月25日 优先权日2004年2月26日
发明者岸端一芳, 北川雄一, 佐藤弘康, 关田智昭 申请人:国产电机株式会社