專利名稱：燃料供給控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用燃料噴射閥(噴射器)將由燃料泵從燃料箱加壓輸送至輸送 配管的燃料噴射至引擎汽缸內(nèi)的燃料供給控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在以往的燃料供給控制系統(tǒng)中，為了控制燃料泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、從而進(jìn)行 燃料排出量控制，有對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行P麗控制的控制系統(tǒng)(例如參照專利文獻(xiàn)1，2)。
專利文獻(xiàn)l:日本專利特開(kāi)平10 — 266920號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本專利特開(kāi)2000 — 220548號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，己有技術(shù)中存在如下問(wèn)題。
如上所述，以往利用PWM控制來(lái)驅(qū)動(dòng)燃料泵電動(dòng)機(jī)，通過(guò)占空比(duty ratio)的設(shè)定來(lái)控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。因此，需要較多的燃料排出量時(shí)，需要提高 占空比，提升電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。結(jié)果，消耗的電力增加，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱量增加，招 致燃料溫度的上升。
如果燃料溫度像這樣上升，則在燃料配管中燃料氣化，變得易產(chǎn)生氣泡(蒸 氣)。而且，產(chǎn)生了氣泡時(shí)，無(wú)法對(duì)燃料加壓，燃?jí)鹤兊貌环€(wěn)定，噴射器的噴 射量也變得不穩(wěn)定。
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題，其目的是得到以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)燃?jí)?、燃料噴?量的穩(wěn)定化的燃料供給控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的燃料供給控制系統(tǒng)包括通過(guò)控制燃料泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行燃 料排出量的控制的控制單元，該燃料供給控制系統(tǒng)中，使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為燃 料泵電動(dòng)機(jī)，并且控制單元包括驅(qū)動(dòng)脈沖速率(pulse rate)控制裝置和PWM占 空比控制裝置，該驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置根據(jù)所需的燃料噴射量來(lái)控制用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖的驅(qū)動(dòng)脈沖速率，該P(yáng)WM占空比控制裝置將施加于步進(jìn)電 動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈沖的施加時(shí)間分割成多個(gè)期間，使多個(gè)期間各自的脈沖調(diào)制控制 占空比變化，從而進(jìn)行電流控制。
根據(jù)本發(fā)明，使用能以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行速度控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為燃料泵 電動(dòng)機(jī)，在控制中，根據(jù)要求燃料噴射量來(lái)控制施加于電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈沖速率， 并且將脈沖施加時(shí)間劃分成多個(gè)期間，對(duì)每個(gè)期間分別設(shè)定所希望的占空比， 從而進(jìn)行電流控制，由此調(diào)整燃料泵的燃料排出量，藉此，可得到以廉價(jià)的結(jié) 構(gòu)實(shí)現(xiàn)燃?jí)骸⑷剂蠂娚淞康姆€(wěn)定化的燃料供給控制系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的燃料供給控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的燃料泵的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定子和端子的關(guān)系的圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中的驅(qū)動(dòng)脈沖的通電模式的圖。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的l個(gè)脈沖施加時(shí)間內(nèi)的占空比設(shè)定的模式圖。
圖6是關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式1中的控制單元的控制框圖。 圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的P麗占空比控制裝置所具備的P麗控 制占空比表的一例的圖。
圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的燃料供給控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是表示實(shí)測(cè)到的本發(fā)明的實(shí)施方式2中后半期間的占空比與燃料泵排
出量的關(guān)系的一例的圖。
圖10是表示實(shí)測(cè)到的本發(fā)明的實(shí)施方式2中后半期間的占空比與燃?jí)鹤?br> 動(dòng)量的關(guān)系的一例的圖。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中的驅(qū)動(dòng)脈沖的通電模式 的圖。
圖12是本發(fā)明的實(shí)施方式3中的1個(gè)脈沖施加時(shí)間內(nèi)的占空比設(shè)定的模 式圖。符號(hào)說(shuō)明
1控制單元，2節(jié)流閥，3節(jié)流閥位置傳感器，4引擎溫度傳感器，5曲 柄轉(zhuǎn)角傳感器，6燃料箱，7燃料供給裝置，8壓力調(diào)整裝置，9噴射器，10 壓力傳感器，12、 13固定片，14線圈，15轉(zhuǎn)動(dòng)體磁體，16軸，19盤，20活 塞，21吸入閥，22排出閥，23汽缸，24板，26吸入口， 27排出口， 28彈 簧，29增壓室，T1 T6端子，101引擎轉(zhuǎn)速算出裝置，102要求燃料噴射量 算出裝置，103驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置，104占空比控制裝置。
具體實(shí)施例方式
下面，利用附圖對(duì)本發(fā)明的燃料供給控制系統(tǒng)的較佳的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施方式1
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的燃料供給控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。該燃料供給 控制系統(tǒng)由控制單元l、節(jié)流閥2、節(jié)流閥位置傳感器3、引擎溫度傳感器4、 曲柄轉(zhuǎn)角傳感器5、燃料箱6、燃料供給裝置7、壓力調(diào)整裝置8及噴射器9構(gòu) 成。
控制單元l存儲(chǔ)了用于控制整個(gè)引擎的動(dòng)作的程序和映射。節(jié)流閥位置傳 感器3計(jì)測(cè)節(jié)流閥2的開(kāi)度。引擎溫度傳感器4計(jì)測(cè)引擎的壁面溫度。此外， 曲柄轉(zhuǎn)角傳感器5用于曲柄位置的計(jì)測(cè)和引擎轉(zhuǎn)速的計(jì)算。
而且，控制單元1從節(jié)流閥位置傳感器3、引擎溫度傳感器4、曲柄轉(zhuǎn)角 傳感器5及其它測(cè)定吸入空氣的溫度的進(jìn)氣溫度傳感器(未圖示)等的信息計(jì)算 出合適的燃料噴射時(shí)期和燃料噴射量，向作為燃料噴射裝置的噴射器9輸出驅(qū) 動(dòng)信號(hào)。
此外，控制單元1從各種傳感器的信息以合適的時(shí)機(jī)向點(diǎn)火線圈(未圖示) 輸出點(diǎn)火信號(hào)。結(jié)果，由火花塞產(chǎn)生火花，引擎汽缸內(nèi)的燃料與吸入空氣的混 合氣體燃燒，引擎的活塞被推出，藉此，曲柄軸旋轉(zhuǎn)。
燃料供給裝置7由來(lái)自控制單元1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)所驅(qū)動(dòng)，介以過(guò)濾器從燃料 箱6吸入燃料然后排出。排出后的燃料通過(guò)壓力調(diào)整裝置8調(diào)整至規(guī)定壓力， 通過(guò)高壓燃料配管供給至噴射器9。
接著，就燃料供給裝置7內(nèi)的燃料泵及其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的燃料泵的結(jié)構(gòu)圖。作為該燃料泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，為回避產(chǎn)生異物的問(wèn)題，以沒(méi)有電刷的電動(dòng)機(jī)為佳。
此外，本發(fā)明的燃料泵用設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)體頂端的盤19推動(dòng)多個(gè)活塞20，藉
此對(duì)燃料加壓。因此，燃料的加壓中，能進(jìn)行僅在一個(gè)方向上的連續(xù)旋轉(zhuǎn)即可， 可使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，使用單極驅(qū)動(dòng)型的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定子由固定片12、 13及繞線于線圈骨架(bobbin)上的線 圈14構(gòu)成。而且，將在固定片12、 13間配置有線圈14的組件作為l相的定 子。固定片12、 13具有極齒，這些極齒都以相同形狀、相同數(shù)量分別形成于 固定片12、 13上，以等間距配置于圓周上。
將相同結(jié)構(gòu)的定子之間錯(cuò)開(kāi)相當(dāng)于極齒間距的一半的間距并堆棧，構(gòu)成2 相的定子。作為固定片，通過(guò)使用凸極式定子，可謀求電動(dòng)機(jī)的低成本化，該 凸極式定子是利用沖壓加工將鋼板加壓成形，形成與轉(zhuǎn)動(dòng)體磁體15相對(duì)的磁 極面的凸極式定子。
轉(zhuǎn)子由軸16、轉(zhuǎn)動(dòng)體磁體15及盤19構(gòu)成。盤19傾斜一定角度固定于軸 16的頂端。轉(zhuǎn)動(dòng)體磁體15被從定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁通所吸引，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
一個(gè)定子是以將2根銅線同時(shí)繞線的雙線線圈的形式構(gòu)成的。圖3是表示 本發(fā)明的實(shí)施方式1中的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定子和端子的關(guān)系的圖。將圖3所示的 端子T1、 T3及端子T4、 T6錯(cuò)開(kāi)電角度90。的相位，然后在各自的相內(nèi)依次切 換通電，藉此，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可每次旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角，該步距角由固定片的磁極 面的個(gè)數(shù)和轉(zhuǎn)動(dòng)體磁體15的極數(shù)決定。端子T2、 T5與電池電源連接。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中的驅(qū)動(dòng)脈沖的通電模式的 圖。在任一瞬間，都有任2個(gè)相始終通電，成為2相滿步距通電。本發(fā)明中， 采用單極驅(qū)動(dòng)方式的電路作為電動(dòng)機(jī)控制電路。單極驅(qū)動(dòng)與雙極驅(qū)動(dòng)相比，可
減少通電相的切換所需的動(dòng)力元件的數(shù)量。藉此，可謀求電動(dòng)機(jī)控制電路的低 成本化。
之前的圖2中，泵部分由盤19、活塞20、吸入閥21、排出閥22、汽缸23、 板24及彈簧28構(gòu)成。由隨著轉(zhuǎn)動(dòng)體的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的盤19上下驅(qū)動(dòng)活塞20， 藉此，從吸入口 26流入泵內(nèi)的燃料經(jīng)過(guò)吸入閥21被送入設(shè)置于活塞20下側(cè) 的增壓室29。然后，送入增壓室29的燃料被加壓，經(jīng)過(guò)排出閥22從排出口 27加壓輸送出來(lái)。
本發(fā)明的實(shí)施方式l中，如圖4模式地所示，脈沖施加時(shí)間(相當(dāng)于圖4 中圖示的脈沖施加時(shí)間)被劃分成前半期間和后半期間，該脈沖施加時(shí)間相當(dāng)于受P麗控制的驅(qū)動(dòng)脈沖施加于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單位時(shí)間。而且，本發(fā)明的特征 在于分別對(duì)該前半期間和后半期間個(gè)別地進(jìn)行電流值的控制這一點(diǎn)。
電流值的控制通過(guò)P麗控制中的占空比的設(shè)定來(lái)進(jìn)行。上述2階段的電流 控制的目的在于， 一邊確保電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩(torque)， 一邊盡可能地抑制消耗電 流，藉此減少電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱。
為達(dá)成上述目的，具體進(jìn)行了以下的設(shè)定、控制。
1) 在時(shí)間劃分上，將前半期間設(shè)定為比后半期間更長(zhǎng)的時(shí)間。
2) 確保前半期間的時(shí)間是電動(dòng)機(jī)線圈的電氣時(shí)間常數(shù)以上的時(shí)間。
3) 將前半期間的占空比設(shè)定為高于后半期間的占空比的值。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的1個(gè)脈沖施加時(shí)間內(nèi)的占空比設(shè)定的模式 圖。在轉(zhuǎn)動(dòng)體與固定片極齒的負(fù)載角較大的前半期間，設(shè)定高占空比，然后供 給電流，藉此確保轉(zhuǎn)矩。另一方面，在后半期間，將占空比設(shè)定為不會(huì)降低轉(zhuǎn) 動(dòng)體的慣性的程度的低占空比，抑制電流，藉此減少電動(dòng)機(jī)線圈的焦耳熱。
通過(guò)進(jìn)行上述控制，可抑制電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，抑制燃溫上升。此外，由線圈溫 度的上升導(dǎo)致的電阻值的增加被抑制，所以可確保高轉(zhuǎn)矩。此外，通過(guò)線圈溫 度的下降，可抑制線圈的熱劣化，提高燃料供給裝置的可靠性。
接著，就控制單元1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖6是關(guān)于本發(fā)明的實(shí) 施方式1中的控制單元1的控制框圖。控制單元1包括引擎轉(zhuǎn)速算出裝置101、 要求燃料噴射量算出裝置102、驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置103及PWM占空比控制 裝置104。
所要求的燃料噴射量根據(jù)引擎轉(zhuǎn)速和引擎負(fù)載(節(jié)流閥開(kāi)度等)的狀態(tài)而 變化。因此，控制單元1內(nèi)的要求燃料噴射量算出裝置102基于各種傳感器的 輸入算出該要求燃料噴射量。要求燃料噴射量算出裝置102還可從算出的要求 燃料噴射量計(jì)算所需的燃料泵的燃料排出量。
接著，驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置103將由要求燃料噴射量算出裝置102求出 的燃料排出量變換成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈沖速率。在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)等所要求的燃料噴 射量少于預(yù)先確定的值的情況下，驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置103將驅(qū)動(dòng)脈沖速率 設(shè)定為低頻的驅(qū)動(dòng)脈沖速率。藉此，不會(huì)不小心降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，可抑制電 動(dòng)機(jī)的失步。
此外，對(duì)于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，如果增加脈沖速率，則由線圈的電感的影響產(chǎn)生 的阻抗增加，結(jié)果電流下降，轉(zhuǎn)矩下降。因此可知，為得到燃料泵驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)、也就是車輛啟動(dòng)時(shí)的高轉(zhuǎn)矩，較好的是降低驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖速率，然后驅(qū)動(dòng)。
相反地，在引擎高轉(zhuǎn)速時(shí)等所要求的燃料噴射量多于預(yù)先確定的值的情況 下，可設(shè)定高頻的驅(qū)動(dòng)脈沖速率，確保必需的燃料。
本實(shí)施方式l中，根據(jù)要求燃料噴射量進(jìn)行驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制，但也可以 由傳感器等檢測(cè)引擎轉(zhuǎn)速和節(jié)流閥開(kāi)度量，根據(jù)這些檢測(cè)結(jié)果設(shè)定驅(qū)動(dòng)脈沖速 率。通過(guò)如上所述進(jìn)行設(shè)定，可減輕從要求燃料噴射量計(jì)算燃料泵的燃料排出 量時(shí)的控制單元1的負(fù)荷。
本發(fā)明中，車輛啟動(dòng)時(shí)，使用最小的驅(qū)動(dòng)脈沖速率，而且，此時(shí)的電流值 是將P麗控制占空比設(shè)定為100%，然后供給各期間中可以設(shè)定的最大電流值。 藉此，能以高電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩確實(shí)地啟動(dòng)燃料泵。
以規(guī)定時(shí)間實(shí)施該最小脈沖速率下的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后，根據(jù)引擎轉(zhuǎn)速和 負(fù)載，如上所述任意地設(shè)定脈沖速率。
此外，水溫傳感器和機(jī)器溫度傳感器等引擎溫度傳感器4的輸出值顯示出 高于預(yù)先確定的值的溫度時(shí)，可認(rèn)為燃料泵的電動(dòng)機(jī)也帶有熱。因此，可以說(shuō)
是易產(chǎn)生氣泡的狀態(tài)。所以，為抑制電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱，當(dāng)來(lái)自引擎溫度傳感器4 的輸出值顯示出高于預(yù)先確定的值的溫度時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置103將驅(qū) 動(dòng)脈沖速率設(shè)定得較高，或?qū)⒄伎毡仍O(shè)定得較低。結(jié)果，可減少電動(dòng)機(jī)的消耗 電流，抑制氣泡產(chǎn)生。
此外，水溫傳感器和機(jī)器溫度傳感器等引擎溫度傳感器4的輸出值顯示出 低于預(yù)先確定的值的溫度時(shí)，不必考慮燃料泵的電動(dòng)機(jī)帶有熱的問(wèn)題。因此， 無(wú)需進(jìn)行引擎溫度較高時(shí)那樣的控制。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的PWM占空比控制裝置104所具備的P麗 控制占空比表的一例的圖。通過(guò)使用該表，P麗占空比控制裝置104可由引擎 溫度和驅(qū)動(dòng)脈沖速率的各值確定合適的P麗控制占空比。
如上所述，通過(guò)實(shí)施方式l，使用能以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行速度控制的步進(jìn)電 動(dòng)機(jī)作為燃料泵電動(dòng)機(jī)。而且，PWM控制中，將脈沖施加時(shí)間劃分成前半期間 和后半期間的2個(gè)期間，分別進(jìn)行各自的2階段的電流控制，從而進(jìn)行燃料排 出量的控制。藉此，可得到以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)燃?jí)?、燃料噴射量的穩(wěn)定化的燃 料供給控制系統(tǒng)。
如果總結(jié)由上述結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的具體效果，則可例舉以下幾點(diǎn)。 1)燃溫上升的抑制2) 燃料蒸氣產(chǎn)生量的減少
3) 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱量的減少
4) 電動(dòng)機(jī)的低成本化
5) 電動(dòng)機(jī)控制電路的低成本化
6) 由線圈溫度降低導(dǎo)致的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的提高及電動(dòng)機(jī)可靠性的提高
7) 電動(dòng)機(jī)的省電化
8) 燃?jí)?、燃料噴射量的穩(wěn)定化
9) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的失步的回避
10) 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩的確保
另外，上述實(shí)施方式l中，就進(jìn)行了下述3個(gè)設(shè)定、控制的情況進(jìn)行了說(shuō)明。
1) 在時(shí)間劃分上，將前半期間設(shè)定為比后半期間更長(zhǎng)的時(shí)間。
2) 確保前半期間的時(shí)間是電動(dòng)機(jī)線圈的電氣時(shí)間常數(shù)以上的時(shí)間。
3) 將前半期間的占空比設(shè)定為高于后半期間的占空比的值。
然而，本發(fā)明未必需要全部滿足這3個(gè)條件。最低限度，只要滿足第3個(gè) 條件的"將前半期間的占空比設(shè)定為高于后半期間的占空比的值"，就能得到 以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)燃?jí)骸⑷剂蠂娚淞康姆€(wěn)定化的燃料供給控制系統(tǒng)。
實(shí)施方式2
圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的燃料供給控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。與之前的實(shí) 施方式1中的圖1的結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)施方式2中的圖8的結(jié)構(gòu)在燃料供給裝置 7和燃料噴射閥之間的高壓配管中還具備壓力傳感器IO這一點(diǎn)上不同。
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由基于引擎轉(zhuǎn)速和負(fù)載而設(shè)定的驅(qū)動(dòng)脈沖速率驅(qū)動(dòng)。如之前的 實(shí)施方式1中所說(shuō)明的，如果步進(jìn)電動(dòng)機(jī)失步，則燃料泵的排出量下降。結(jié)果， 在失步的狀態(tài)下，由噴射器的噴射時(shí)機(jī)產(chǎn)生的燃?jí)鹤儎?dòng)相比正常狀態(tài)時(shí)有所增 加。因此，通過(guò)基于由壓力傳感器IO檢測(cè)的壓力值來(lái)監(jiān)控燃?jí)旱淖儎?dòng)，可檢
測(cè)出步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的失步。
圖9是表示實(shí)測(cè)到的本發(fā)明的實(shí)施方式2中后半期間的占空比與燃料泵排 出量的關(guān)系的一例的圖。此外，圖10是表示實(shí)測(cè)到的本發(fā)明的實(shí)施方式2中 后半期間的占空比與燃?jí)鹤儎?dòng)量的關(guān)系的一例的圖。
此時(shí)，如果后半期間的占空比未達(dá)到60%，則如圖9所示，燃料排出量開(kāi) 始下降，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩表現(xiàn)出不足的感覺(jué)。結(jié)果如圖10所示，對(duì)應(yīng)于圖9中的燃料排出量的下降，燃?jí)鹤儎?dòng)增加。
因此，控制單元l可通過(guò)檢測(cè)燃?jí)旱淖儎?dòng)來(lái)檢測(cè)出步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的失步。另 外，控制單元1可控制后半期間的占空比，使燃?jí)鹤儎?dòng)在規(guī)定的閾值以下，藉 此回避失步。具體地說(shuō)，控制單元l可進(jìn)一步提高后半期間的占空比，使燃?jí)?變動(dòng)在規(guī)定的閾值以下，藉此消除轉(zhuǎn)矩不足，回避失步。
如上所述，通過(guò)實(shí)施方式2，通過(guò)使用壓力傳感器監(jiān)控燃?jí)鹤儎?dòng)，也可提 前檢測(cè)出失步狀態(tài)，并且可以回避失步，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)到正常的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，可 獲得與之前的實(shí)施方式1相同的效果。
實(shí)施方式3
之前的實(shí)施方式l、 2中，就將脈沖施加時(shí)間分割成前半期間和后半期間
的2個(gè)區(qū)間的情況進(jìn)行了說(shuō)明。本實(shí)施方式3中，就將脈沖施加時(shí)間分割成3 個(gè)區(qū)間以上的多個(gè)期間的情況進(jìn)行說(shuō)明。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中的驅(qū)動(dòng)脈沖的通電模式 的圖。此外，圖12是本發(fā)明的實(shí)施方式3中的l個(gè)脈沖施加時(shí)間內(nèi)的占空比 設(shè)定的模式圖。這些圖11、 12示例了將脈沖施加時(shí)間分割成第1期間到第N 期間(N為3以上的整數(shù))的N個(gè)區(qū)間的情況。
基本的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與之前的實(shí)施方式1中的圖1的結(jié)構(gòu)相同。本實(shí)施方式3 中，如圖ll、 12所示，控制單元1可使脈沖施加時(shí)間內(nèi)的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比 分別相應(yīng)于分割成的N個(gè)區(qū)間而變化，從而實(shí)施電流控制。另外，被劃分成N 個(gè)區(qū)間的第1期間到第N期間不僅可個(gè)別設(shè)定占空比，還可個(gè)別設(shè)定各個(gè)期間 的長(zhǎng)度。
之前的實(shí)施方式l、 2中，將脈沖施加時(shí)間分割成前半期間和后半期間2 個(gè)區(qū)間。如果將本實(shí)施方式3中的N分割與之前的實(shí)施方式1、 2中的2分割 對(duì)應(yīng)，則例如可認(rèn)為第1期間相當(dāng)于前半期間，第2期間到第N期間相當(dāng)于后 半期間。S卩，可認(rèn)為將后半期間進(jìn)一步細(xì)分成了 2個(gè)區(qū)間以上。
分割成上述區(qū)間時(shí)，對(duì)細(xì)分后的后半期間，可設(shè)定各區(qū)間的占空比及期間 長(zhǎng)度，從而能進(jìn)行更精細(xì)的控制。此外，回避失步時(shí)，為確定用于提高占空比 的期間，可使用預(yù)先設(shè)定好的規(guī)定占空比。按之前的實(shí)施方式1或2中所說(shuō)明 的那樣檢測(cè)出失步時(shí)，控制單元1可將第2期間到第N期間中設(shè)定為比預(yù)先設(shè) 定的規(guī)定占空比低的占空比的期間的占空比進(jìn)一步提高，進(jìn)行燃料排出量的控 制，藉此消除轉(zhuǎn)矩不足，回避失步。另外，對(duì)于被劃分成N個(gè)區(qū)間的第1期間到第N期間，可將前半期間細(xì)分
成第1期間到第M期間(這里，M是1SM〈N的整數(shù))，將后半期間細(xì)分成第(M+1) 期間到第N期間，藉此，對(duì)于前半期間，也可對(duì)每個(gè)細(xì)分出的期間個(gè)別設(shè)定其 占空比及期間長(zhǎng)度，從而能進(jìn)行更精細(xì)的控制。
如上所述，通過(guò)實(shí)施方式3，可將脈沖施加時(shí)間分割成3個(gè)區(qū)間以上的多 個(gè)期間，使驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比分別相應(yīng)于多個(gè)期間中的各個(gè)期間而變化，從而 進(jìn)行電流控制。藉此，不僅增加了可變?cè)O(shè)定的自由度，而且可獲得與之前的實(shí) 施方式1、 2相同的效果。
權(quán)利要求
1. 一種燃料供給控制系統(tǒng)，包括通過(guò)控制燃料泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行燃料排出量的控制的控制單元，其特征在于，使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為所述燃料泵電動(dòng)機(jī)，并且，所述控制單元包括驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置，該驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置根據(jù)所需的燃料噴射量來(lái)控制用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖的驅(qū)動(dòng)脈沖速率，以及PWM占空比控制裝置，該P(yáng)WM占空比控制裝置將施加于所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈沖的施加時(shí)間分割成多個(gè)期間，使所述多個(gè)期間各自的脈沖調(diào)制控制占空比變化，從而進(jìn)行電流控制。
2. 如權(quán)利要求l所述的燃料供給控制系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)行所述電流 控制時(shí)，所述PWM占空比控制裝置對(duì)作為最初的期間的第1期間的占空比進(jìn)行設(shè)定，使該期間的占空比高于其它期間的占空比。
3. 如權(quán)利要求l所述的燃料供給控制系統(tǒng)，其特征在于，有所需的燃料 噴射量減小的傾向時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置將所述驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制為 低頻。
4. 如權(quán)利要求l所述的燃料供給控制系統(tǒng)，其特征在于，有所需的燃料 噴射量增大的傾向時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置將所述驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制為 高頻。
5. 如權(quán)利要求l所述的燃料供給控制系統(tǒng)，其特征在于，所述步進(jìn)電動(dòng) 機(jī)啟動(dòng)時(shí)，所述PWM占空比控制裝置將所述占空比設(shè)定得較高。
6. 如權(quán)利要求l所述的燃料供給控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)脈沖 速率為低頻時(shí)，所述P麗占空比控制裝置將部分期間的占空比設(shè)定得較低，這部分期間是將所述脈沖施加時(shí)間分割而成的所述多個(gè)期間中相當(dāng)于后半期間 的期間。
7. 如權(quán)利要求l所述的燃料供給控制系統(tǒng)，其特征在于，有引擎溫度升 高的傾向時(shí)，所述PWM占空比控制裝置將所述占空比設(shè)定得較低
8. 如權(quán)利要求1所述的燃料供給控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PWM占空 比控制裝置基于從燃料泵排出的燃料的壓力檢測(cè)值算出燃?jí)鹤儎?dòng)量，通過(guò)檢測(cè)所述燃?jí)鹤儎?dòng)量超過(guò)了規(guī)定值，來(lái)檢測(cè)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的失步，當(dāng)檢測(cè)出所述 失步時(shí)，對(duì)將所述脈沖施加時(shí)間分割而成的所述多個(gè)期間中相當(dāng)于后半期間的 期間的電流值進(jìn)行控制，使所述燃?jí)鹤儎?dòng)量在所述規(guī)定值以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是得到以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)燃?jí)?、燃料噴射量的穩(wěn)定化的燃料供給控制系統(tǒng)。該燃料供給控制系統(tǒng)包括通過(guò)控制燃料泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行燃料排出量的控制的控制單元(1)，該燃料供給控制系統(tǒng)中，使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為燃料泵電動(dòng)機(jī)，并且控制單元(1)包括驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置(103)和PWM占空比控制裝置(104)，該驅(qū)動(dòng)脈沖速率控制裝置(103)根據(jù)所需的燃料噴射量來(lái)控制用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖的驅(qū)動(dòng)脈沖速率，該P(yáng)WM占空比控制裝置(104)將施加于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈沖的施加時(shí)間分割成多個(gè)期間，使多個(gè)期間各自的脈沖調(diào)制控制占空比變化，從而進(jìn)行電流控制。
文檔編號(hào)F02M37/08GK101418757SQ20081017087
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日
發(fā)明者友松允令, 大西善彥, 瓜生拓也, 高橋康弘 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社