CN100370127C - 燃料喷射量控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃料喷射量控制装置，其包括：车速检测单元；齿轮位置检测单元(9和ECU5)；发动机转速检测单元(6和ECU)；加速器开度检测单元(7和ECU)；目标加速度值计算单元，用于确定目标加速度值；车速限制基本燃料喷射量计算单元，用于从该目标加速度值和实际加速度值之间的差值反馈计算确定车速限制基本燃料喷射量；加速器所需喷射量计算单元，用于由发动机转速和加速器开度计算加速器所需喷射量；车速限制喷射量计算单元，用于从车速限制基本燃料喷射量和加速器所需喷射量中选择一个较小的喷射量作为车速限制燃料喷射量。

Description

燃料喷射量控制装置
1.发明领域
本发明涉及一种燃料喷射量控制装置，该燃料喷射量控制装置用于限制燃料喷射量以避免车辆的速度超出设定的限制车速。
2.背景技术
根据正常限制或为了降低噪声或燃料消耗，有时会限制卡车和拖拉机的最高车速。
这种车速限制控制执行的方式为：当车速到达限制速度时，限制喷射到发动机的燃料量，以使车速不会超出限制车速。
更具体而言，如果启动了车速限制控制，就会计算实际加速度值和目标加速度值之间的差值，从该差值中得到一个比例项和一个积分项，通过将这些比例项和积分项相加确定车速限制基本燃料喷射量(参见日本专利申请公开No.H10-250408的内容)，从发动机转速和加速器开度确定加速器所需喷射量。
这些车速限制基本燃料喷射量和加速器所需喷射量相比较，选择其中较小的一个作为将要实际喷射到发动机的车速限制喷射量。
应用上述日本专利申请公开No.H10-250408中描述的控制装置，通过从目标加速度值和实际加速度值之间的差值中，而不是限制车速和实际车速之间的差值中寻找比例项和积分项可避免过量喷射和车速超过限制车速。从这些比例项和积分项中确定车速限制基本燃料喷射量。
但是，上述日本专利申请公开No.H10-250408中描述的控制装置中存在的问题是：没有考虑对应于齿轮位置的燃料喷射量，这样有时候即使喷射量是相同的，也可能由于车速随齿轮位置的改变而出现过量喷射。
3.发明内容
本发明是用于解决上述问题的。本发明的目的是提供一种燃料喷射量控制装置，其中，根据控制期间的齿轮位置确定最佳燃料喷射量。
为了达到上述目的，本发明提供了一种用于限制燃料喷射量以避免车辆的速度超出设定的限制车速的燃料喷射量控制装置，该装置包括：车速检测装置，用于检测车速；齿轮检测装置，用于检测齿轮的位置；发动机转速检测装置，用于检测发动机的转速；加速器开度检测装置，用于检测加速器开度；目标加速度值计算装置，用于从图表中获取对应于设定的限制车速和实际车速之间的差值的基本目标加速度值，在图表中为每个齿轮位置寻找基本目标加速度值的上限值和下限值，用该上限值和下限值限定上述基本目标加速度值，并确定目标加速度值；车速限制基本燃料喷射量计算装置，用于通过从该目标加速度值计算装置确定的目标加速度值和实际加速度值之间的差值反馈计算确定车速限制基本燃料喷射量；加速器所需喷射量计算装置，用于由发动机转速和加速器开度计算加速器所需喷射量；以及车速限制喷射量计算装置，用于从车速限制基本燃料喷射量和加速器所需喷射量中选择一个较小的喷射量，并将该较小的喷射量设定为将要实际喷射到发动机中的车速限制燃料喷射量。
应用上述配置，通过从图表中得到对应于设定的限制车速和实际车速之间的差值的基本目标加速度值为每个齿轮位置确定最佳燃料喷射量，在图表中为每个齿轮位置寻找该基本目标加速度值的上限值和下限值，用该上限值和下限值限定该基本目标加速度值，并确定目标加速度值。因此，可以可靠地避免过量喷射。
4.附图说明
图1所示为根据本发明的燃料喷射量控制装置优选实施例的目标加速度值计算装置的模块图；
图2所示为根据本发明的燃料喷射量控制装置优选实施例的车速限制基本喷射量计算装置的模块图；
图3所示为根据本发明的燃料喷射量控制装置优选实施例的车速限制喷射量计算装置的模块图；
图4所示为根据本发明的燃料喷射量控制装置优选实施例的***图。
5.具体实施方式
以下将参考附图详细地描述本发明的优选实施例。
图1所示为根据本发明的燃料喷射量控制装置优选实施例的目标加速度值计算装置的模块图。图2所示为根据本发明的燃料喷射量控制装置优选实施例的车速限制基本喷射量计算装置的模块图。图3所示为根据本发明的燃料喷射量控制装置优选实施例的车速限制喷射量计算装置的模块图。图4所示为根据本发明的燃料喷射量控制装置优选实施例的***图。
在本实施例中，将应用手动变速器的车辆上安装的柴油机燃料喷射量控制装置作为一个例子。
首先描述的是根据本发明的燃料喷射量控制装置的结构。
如图4所示，柴油机1包括一个具有用于喷射燃料的燃料喷嘴2。燃料从燃料喷射泵3经燃料管4和共轨10被送入燃料喷嘴2。共轨10连接到位于其上游的燃料管4和位于其下游的燃料喷嘴2，从而将燃料从燃料喷射泵3分流到燃料喷嘴2中。
这里所述的燃料喷射泵3是一个分配式泵，并且其燃料泵出量由一个电子控制单元(以下称为ECU)5控制。因此，该燃料喷射泵3具有一个用于确定燃料泵出量的电磁阀门，ECU5通过适当地开关该电磁阀门控制燃料的泵出量。
发动机转速传感器6连接到ECU5，ECU5根据该传感器的输出检测发动机的旋转速度。上述ECU5和发动机转速传感器6构成发动机旋转检测装置。
加速器开度传感器7连接到ECU5，ECU5根据该传感器的输出检测加速器的开度。上述ECU5和加速器开度传感器7构成加速器开度检测装置。
车速传感器8连接到ECU5，ECU5根据该传感器的输出检测车速。上述ECU5和车速传感器8构成车速检测装置。
齿轮位置传感器9连接到ECU5，ECU5根据该传感器的输出检测当前齿轮的位置。上述ECU5和齿轮位置传感器9构成齿轮位置检测装置。
ECU5包括用于从图表中获取基本目标加速度值和当前齿轮位置的目标加速度值计算装置，该基本目标加速度值对应于上述限制车速和实际车速的差值，该计算装置从图表中寻找每个齿轮位置的基本目标加速度值的上限值和下限值，用该上限值和下限值限定基本目标加速度并确定目标加速度值。ECU5还包括车速限制基本燃料喷射量计算装置，用于通过从上述目标加速度值计算装置确定的目标加速度值和实际加速度值之间的差值反馈计算而确定车速限制基本燃料喷射量。ECU5还包括加速器所需喷射量计算装置，用于从发动机转速和加速器开度计算该加速器所需的喷射量，以及车速限制喷射量计算装置；用于选择上述车速限制基本燃料喷射量和加速器所需喷射量中较小的一个，将其作为将被实际被喷射到发动机的车速限制燃料喷射量。
目标加速度值计算装置、车速限制基本燃料喷射量计算装置和车速限制喷射量计算装置将在以下分别参考图1、图2和图3描述。根据每个值的数字处理关系，对于每个规定的间隔用ECU5重复这里所述的计算和确定。
如图1所示，在目标加速度值计算装置中的11处，从预先设置在ECU5中的限制车速减去车速检测装置检测的实际车速计算一个差值(VSL SP ERR)。然后将该差值和齿轮位置输入到图表M1中。
在图表M1中，根据测试结果已预先输入一个对应于差值和齿轮位置的目标加速度值，而且通过向图表M1中输入检测的差值和齿轮位置可唯一地得到该目标加速度值。
在本实施例中，在图表M1中，从差值(VSL SP ERR)和齿轮位置得到目标加速度值，但是也可以只从该差值得到该目标加速度值。
另一方面，目标加速度值计算装置具有图表M2和图象M3，图象M2用于确定对应于齿轮位置的目标加速度值的上限值，图表M3用于确定下限值。
在图表M2中，上限值随齿轮位置的增加而减小。在图表M3中，下限值随齿轮位置的增加而增加。在图表M3中，下限值假定为负值，当齿轮位置增加时其绝对值减小并趋近于0。
在图表M2和M3中，输入齿轮位置，得到上限值和下限值，这些上限值和下限值被输入到限制单元12。在该限制单元12中，从图表M1输入的基本目标加速度值与上限值和下限值相比较，确定目标加速度值。更具体而言，当输入的基本目标加速度值大于该上限值时，输出该上限值作为一个目标加速度值(车速目标加速度)，当输入的基本目标加速度值小于下限值时，输出该下限值作为一个目标加速度值(车速目标加速度)。此外，当输入的基本目标加速度值在下限值和上限值之间时，输出该基本目标加速度值作为目标加速度值。
此外，从该目标加速度值计算装置得到的目标加速度值(车速目标加速度)被转换为基本燃料喷射量，用于下一步的车速限制喷射量计算装置。
如图2所示，在车速限制基本燃料喷射量计算装置的14处，从目标加速度值计算装置得到的目标加速度值(VSL目标加速度)减去用车速转换得到的实际加速度值而计算一个差值(VSL ACC ERR)。然后将该差值和齿轮位置分别输入到图表M4和M5中。
在比例项的图表M4中，根据测试结果预先输入对应于差值(VSLACC ERR)和齿轮位置的系数，通过将检测得的差值和齿轮位置输入到图表M4中可唯一地得到将与该差值相乘的系数。
在积分项的图表M5中，根据测试结果预先输入了对应于差值(VSL ACC ERR)和齿轮位置的积分项的系数，通过将检测得得差值和齿轮位置输入到图表M5中可唯一地得到将与该差值相乘的系数。
在图表M4和M5中，如果齿轮位置增加，则所得到的系数通常为小值，如果差值小，则所得到的系数趋向于小值。
在15处，差值乘以用图表M4得到的比例项的系数，产生一个比例项(P项)。
在16处，差值乘以用图表M5得到的积分项的系数，在17处，一个先前值(旧值)与该相乘获得的值相加，产生一个积分项(I项)。
此外，在18处，上述比例项和积分项相加，产生一个车速限制基本燃料喷射量(VSL BASE Q)。
这个由车速限制基本燃料喷射量计算装置得到的车速限制基本燃料喷射量被传送到下一步的车速限制喷射量计算装置。
如图3所示，在车速限制喷射量计算装置中，由车速限制基本燃料喷射量计算装置得到的车速限制基本燃料喷射量(VSL BASE Q)和加速器所需喷射量(PEDAL Q)被输入到比较器19中。在比较器19中，将其中较小的一个喷射量选择为车速限制喷射量。
此外，加速器所需喷射量计算装置通过将由发动机转速检测装置检测的发动机转速和由加速器开度传感器检测的加速器开度输入到图表(附图中未示)中计算加速器所需的喷射量。
在图表中，加速器所需喷射量通常随发动机转速的增加而减小，随加速器开度的增加而增加。
由车速限制喷射量计算装置得到的车速限制喷射量就是将要实际喷射到发动机中燃料喷射量。
在本实施例的目标加速度值计算装置中，通过从图表M1中获取对应于设定的限制车速和实际车速之间的差值以及当前齿轮的位置的基本目标加速度值，为每个齿轮位置确定最佳燃料喷射量。在图表M2和M3中，为每个齿轮位置寻找基本目标加速度值的上限值和下限值，用该上限值和下限值限定上述基本目标加速度值，确定目标加速度值。因此，由于对应每个齿轮位置确定了最佳燃料喷射，就可以可靠地避免任何齿轮位置的过量喷射。
如上所述，根据本发明，在限制车速控制的过程中，根据齿轮位置确定了最佳燃料喷射量。因此，本发明具有可靠避免过量喷射的良好效果。

Claims (7)

1.一种用于限制燃料喷射量以避免车速超过设定的限制车速的燃料喷射量控制装置，该装置包括：
车速检测装置，用于检测车速；
齿轮位置检测装置，用于检测齿轮的位置；
发动机转速检测装置，用于检测发动机的转速；
加速器开度检测装置，用于检测加速器开度；
目标加速度值计算装置，用于从图表中获取对应于设定的限制车速和实际车速之间的差值的基本目标加速度值，在图表中为每个齿轮位置寻找基本目标加速度值的上限值和下限值，用该上限值和下限值限制上述基本目标加速度值，确定目标加速度值；
车速限制基本燃料喷射量计算装置，用于通过从该目标加速度值计算装置确定的目标加速度值和实际加速度值之间的差值反馈计算确定车速限制基本燃料喷射量；
加速器所需喷射量计算装置，用于由发动机转速和加速器开度计算加速器所需喷射量；
车速限制喷射量计算装置，用于从车速限制基本燃料喷射量和加速器所需喷射量中选择一个较小的喷射量，并将该较小的喷射量设定为将要实际喷射到发动机中的车速限制燃料喷射量。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射量控制装置，其特征在于该目标加速度值计算装置从图表中获取该基本目标加速度，在图表中，除了设定的限制车速和实际车速之间的差值之外，齿轮位置也被用作一个参数。
3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射量控制装置，其特征在于该车速限制基本燃料喷射量计算装置寻找对应于目标加速度值和实际加速度值之间的差值和齿轮位置的一个比例项和一个积分项，并通过将该比例项和该积分项相加得到该基本燃料喷射量。
4.根据权利要求3所述的燃料喷射量控制装置，其特征在于该车速限制基本燃料喷射量计算装置从图表中寻找对应于目标加速度值和实际加速度值之间差值的比例项的系数以及齿轮的位置，并通过将该比例项的系数与该差值相乘得到该比例项。
5.根据权利要求3所述的燃料喷射量控制装置，其特征在于该车速限制基本燃料喷射量计算装置从图表中寻找对应于目标加速度值和实际加速度值之间差值的积分项的系数以及齿轮的位置，并通过将该积分项的系数与该差值相乘以及将一个旧值与该获得的值相加得到该积分项。
6.根据权利要求4所述的燃料喷射量控制装置，其特征在于该车速限制基本燃料喷射量计算装置从图表中寻找对应于目标加速度值和实际加速度值之间差值的积分项的系数以及齿轮的位置，并通过将该积分项的系数与该差值相乘以及将一个旧值与该获得的值相加得到该积分项。
7.根据权利要求1或2所述的燃料喷射量控制装置，其特征在于该加速器所需喷射量计算装置通过向图表中输入发动机转速和加速器开度计算该加速器所需喷射量。
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