CN100436790C - 燃料切断控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机的燃料切断控制方法，在装备2次空气导入系统的发动机中，在减速状态下的燃料切断时，能够防止排气管内的2次燃烧。在该发动机减速时的燃料切断控制方法中，所述发动机在排气管上连接2次空气导入管，在该2次空气导入管上安装有空气切断阀门，该方法具有判别在指定条件时是否是减速状态的判别步骤，在减速状态的情况下，在减速开始后指定期间，供应比通常的必要燃料流量多的燃料，并且经过该指定期间后切断燃料。

Description

燃料切断控制系统
技术领域
本发明涉及发动机的燃料切断控制系统，特别涉及在汽车发动机减速时的燃料切断控制系统。
背景技术
在搭载有燃料喷射发动机的机动二轮车等中，通过负荷和发动机转速判断运动状态，当判断出运动状态是减速运动状态而不需要供应燃料时，切断燃料供应，使燃料喷射量为零。通过减速时使燃料喷射量为零，靠发动机制动器就能够取得减速效果，能够提高每公升燃料行驶的公里数以及取得净化排气的效果。
另一方面，作为净化排气的手段之一，在排气管上连接2次空气导入管，利用排气压力的脉动，把2次空气导入排气管，使排气再燃烧。在该2次空气导入管上，设置该空气切断阀门。在通常行驶时或加速时等的节气门打开高速旋转时，打开该空气切断阀门，导入2次空气；在减速时等的节气门关闭低速旋转时，关闭空气切断阀门，切断2次空气。
因此，在装备有这种2次空气导入系统的车辆中，当减速时，切断向排气管导入2次空气，同时如上所述，切断燃料，使喷射量为零。
但是，当从通常行驶状态转移到关闭节气门的减速状态的情况下，如果开始减速同时切断燃料，则在燃料开始切断后，紧接着附着在吸气管壁面上的燃料流入汽缸中，因为只有该燃料导致气体过于稀薄而无法在汽缸内燃烧，在这种状态下，作为未燃烧气体被排入排气管。当并用2次空气导入系统时，流入该排气管内的未燃烧气体同2次空气反应并燃烧，从而诱发2次燃烧。像这种2次燃烧会影响发动机主体，并且成为产生噪音的原因。
为了防止该2次燃烧，配备上述的空气切断阀门，当吸气管压力降低到一定值以下时，切断2次空气导入。
但是，由于该空气切断阀门有动作延迟，所以即使在发出燃料切断指令切断的同时，关闭空气切断阀门地进行驱动，也不能够完全防止燃料切断后初期的2次燃烧。
考虑到上述现有技术，本发明的目的在于提供一种发动机的燃料切断控制方法，在装备2次空气导入系统的发动机中，在减速状态下燃料切断时，可以防止排气管内的2次燃烧。
发明内容
为了达到上述目的，本发明中提供一种燃料切断控制系统，其包括：排气管；连接于排气管的2次空气导入管；安装于该2次空气导入管的空气切断阀门；向发动机供给燃料的喷射器；控制向喷射器的燃料供给的燃料供给控制装置；检测发动机的运转状态的运转状态检测装置；和在指定条件下，基于由运转状态检测装置所检测的运转状态来判定是否为减速状态的减速状态判别装置；燃料供给控制装置，在减速状态的情况下，在减速开始后指定期间供应比通常的必需燃料流量多的燃料，并且在经过该指定期间、关闭空气切断阀门以后，切断燃料。
根据该构成，在减速状态下，当判别是应切断燃料的状态的时候，不马上使燃料喷射量为零，在2次空气导入管的空气切断阀门关闭前的指定期间，使根据通常的程序演算的必需燃料流量乘以增加系数，增加燃料喷射量进行供应，并经过指定期间，在空气切断阀门关闭后，使燃料喷射量为零。由此，当开始减速时，通过节气门关闭，吸气负压的上升，当附着在吸气管壁上的燃料流入汽缸时，该附着燃料随同来自喷射器的增量喷射的燃料一起在汽缸内完全燃烧(只有附着燃料，会导致气体过于稀薄而无法燃烧)，所以未燃烧气体不会流入排气管。因此，可防止与排气管内的2次空气的反应引起的2次燃烧。
另外，指定期间的期间，既可以管理时间，作为指定时间的经过，也可以在每个发动机的冲程(循环)中进行燃料切断判定时作为指定循环。
优选的构成例的特征在于，当判别是减速状态以外的情况，如果是自减速状态的恢复状态供应比通常的必要燃料量减少的燃料。
通过该构成，在从减速状态再次打开节气门，至返回到通常行驶时，使根据通常程序演算的必要燃料流量乘以减少系数，供应减量后的必需喷射量。由此，可以防止由于急剧的燃料增加而发生急剧的转速上升，从而维持安定的行驶状态。
进一步而言，最好的构成例的特征在于，作为上述指定条件，具有起动后的经过时间判别条件和冷却水的水温判别条件。
通过该构成，作为演算处理数据，根据用恰当的曲柄角度检测出的吸气管压力数据算出吸入空气量，从该吸入空气量和发动机转速能恰当地判别运转状态，另外，可以避免起动时以及低冷却水温状态下的燃料切断控制，保持稳定的运转状态。
附图说明
图1是本发明的机动二轮车的控制系统整体的构成图。
图2是本发明的发动机曲柄角检测装置的构成图。
图3是本发明的燃料切断控制的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图就本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明的实施方式的机动二轮车的控制系统整体的构成框图。
对作为整体部件的单元化的发动机控制装置(ECU)1的控制电路CPU(未做图示)进行信号输入，输入信号有：来自主开关2的开关信号，来自曲柄脉冲传感器3的曲柄脉冲信号，来自吸气压传感器4的吸气压检测信号，来自吸气温度传感器5的吸气温度检测信号，来自水温传感器6的冷却水温检测信号，来自喷射器电压传感器7的喷射器控制用电压信号，来自具有多个开关SW1～SW3的开关盒8的检查用输入信号。另外，连接电池20，输入电池电源。
作为来自ECU1的输出信号有：对驱动燃料泵的泵继电器9的泵继电器输出信号，驱动喷射器10的电磁线圈的喷射器输出信号，根据冷却水温，驱动自动阻气门12的自动阻气门输出信号，在检测出异常状态时，驱动仪表22内的诊断警告灯13的诊断警告信号，当冷却水温超过指定温度时，驱动显示警告的水温警告灯14的水温警告信号，在异常操作发动机开关等的防盗装置17时，驱动防盗装置警告灯15的防盗装置警告信号。另外，对各传感器输出经由传感器用电源电路21或直接供应电力的电源电压。
另外，ECU1连接在外部的通用通信装置18上，经由通用通信线，能够输出控制数据等。并且，连接在串行通信装置19上，能够进行串行通信。
图2是本发明的实施方式的曲柄角检测装置的系统构成图。
单气筒4循环发动机30，在活塞31的上表面上形成燃烧室32，和该燃烧室32连通并连接吸气管33及排气管34，在吸气管33上安装有节气门35，其端部上设置有吸气阀门36。在排气管34的端部上设置有排气阀门37。38是点火火花塞。在发动机30的汽缸周围设置有冷却水套39，安装有水温传感器6。活塞31经由连杆40连接在曲柄轴41上。
冠齿轮42以一体方式固定在曲柄轴41上。冠齿轮42上以等间隔设置多个齿(突起)，在1处形成缺齿部44。装备有检测该冠齿轮42的齿43的曲柄角传感器(曲柄脉冲传感器)3。曲柄角传感器3发送检测各齿43并与各齿的上边长度相对应的脉冲宽度的脉冲信号。在本例中，有12处是齿43的位置，由于其中1处是缺齿部44，所以在曲柄1旋转期间，每隔30°发送11个脉冲信号。
吸气管33上装有喷射器10。在该喷射器10中，自燃料箱45并通过过滤器47用燃料泵46抽上来的燃料，在经调节器48对其施加一定压力后的状态下被送出。通过ECU1(图1)驱动控制的点火线圈11连接在点火火花塞38上。在吸气管33上安装有吸气压传感器4及吸气温传感器5，分别连接在ECU1上。
在排气管34上连接有净化排气用的2次空气导入管49。在该2次空气导入管49上设置有空气切断阀门50。该空气切断阀门50在通常行驶时或加速时等的节气门打开的高速旋转时打开，导入2次空气；在减速时等的节气门关闭的低速旋转时关闭，切断2次空气。
图3是本发明的燃料切断控制的流程图。
步骤S1：判别是否是适合吸入空气量计算的时机。由于已经规定能够恰当地检测出作为吸入空气量计算参数使用的吸入管压力的曲柄角，所以能判别是否是该曲柄角的时机。即，在吸气阀门打开时，因为吸气管压力同汽缸内的压力变得大致相等，所以根据曲柄角信号判断出吸气冲程终止时的时候，输入吸气管压力数据，根据该数据，算出吸入空气量。
曲柄角的检测是用曲柄角传感器检测曲柄轴上安装着的冠齿轮的齿，使其曲柄脉冲信号进入ECU内的CPU中，根据其信号数据识别曲柄角。CPU的构成是当每次输入曲柄角度信号时会起动中断程序，根据脉冲信号的输入间隔计算发动机转速。
步骤S2：当已经判断为吸入空气量计算的时机，A/D变换来自吸气压传感器的检测数据，将其读入并保存。
步骤S3：基于吸气管压力数据进行吸入空气量计算。
步骤S4：判别发动机起动后，是否已经经过一定时间。通过计量曲柄轴开始旋转，最初发出曲柄脉冲信号以后的时间，判别出指定时间内是起动时。在该起动时，由于正在进行发动机的预热运转控制，所以不执行燃料切断控制。起动后经过指定时间，在发动机由预热运转变为通常运转后(或即使是预热中，自起动不久，在经过一定时间转入安定状态后)，进入下一个步骤S5。
步骤S5：判别冷却水温是否在指定的界限值以上。
在低冷却水温预热的情况下，不进行燃料切断控制，而是供应按照适合于预热的程序计算出的通常的必需燃料喷射量(步骤S13)。
步骤S6：根据发动机的转速和吸入空气量的演算结果判别运转状态。由此，判别是减速或是减速以外的加速状态或是通常的等速状态。
步骤S7：上述步骤S6中的判别结果判别是减速状态还是除此以外的其他状态。
步骤S8：减速状态时，判别是否已从减速开始经过了一定时间。该一定时间是指估算的2次空气导入系统的空气切断阀门完全关闭，动作终止前的时间。
步骤S9：上述步骤S8中，在未经过一定时间的情况下，即在空气切断阀门还是打开的状态下，使按照运转状态算出的必要燃料乘以浓混合比(大于1)系数，增加燃料量，进行燃料喷射。由此，通过节气门关闭，吸气负压的上升，当附着在吸气管壁上的燃料流入汽缸内时，由于该附着燃料同来自喷射器的增量喷射的燃料一起在汽缸内完全燃烧(只有附着燃料会导致气体过于稀薄而无法燃烧)，所以未燃烧气体不会流入排气管。因此，可防止与排气管内的2次空气的反应引起的2次燃烧。
步骤S10：如果从减速开始已经经过一定时间，即2次空气的空气切断阀门已完全关闭，则使燃料喷射量为零。在该状态下，即使未燃烧气体流入排气管中，由于2次空气被遮断，所以不会发生2次燃烧。
步骤S11：在上述步骤S7中，当已判断是非减速状态时，判断是否是自减速状态的恢复状态。
步骤S12：在自减速状态的恢复状态时，使按照运转状态算出的必要燃料乘以恢复系数(小于1)，减少燃料，进行燃料喷射。由此，能够控制住急剧的转速上升，从而从减速状态平缓地过渡到通常行驶。
步骤S13：从喷射器喷射按照运动状态算出的必需燃料。
如上所述，在本发明中，当判别是在减速状态下应切断燃料的状态时，不马上使燃料喷射量为零，而是在2次空气导入管的空气切断阀门关闭前，使根据通常程序演算的必需燃料流量乘以增加系数，供应增量后的燃烧喷射量，在空气切断阀门关闭后，使燃料喷射量为零。由此，当开始减速时，即使在2次空气导入管的空气切断阀门关闭前，通过使燃料在汽缸内燃烧，未燃烧气体也不会流入排气管。因此，能够防止同排气管内的2次空气的反应引起的2次燃烧。

Claims (3)

1.一种燃料切断控制系统，其包括：
排气管(34)；
连接于排气管(34)的2次空气导入管(49)；
安装于该2次空气导入管(49)的空气切断阀门(50)；
向发动机(3)供给燃料的喷射器(10)；
控制向喷射器(10)的燃料供给的燃料供给控制装置(ECU1)；
检测发动机的运转状态的运转状态检测装置(3，4)；和
在指定条件下，基于由运转状态检测装置(3，4)所检测的运转状态来判定是否为减速状态的减速状态判别装置(ECU1)；
燃料供给控制装置(ECU1)，在减速状态的情况下，在减速开始后指定期间供应比通常的必需燃料流量多的燃料，
并且在经过该指定期间、关闭空气切断阀门(50)以后，切断燃料。
2.如权利要求1中所述的燃料切断控制系统，其特征在于，当判定是减速状态以外的情况，如果是自减速状态的恢复状态，供应比通常的必需燃料量减少的燃料。
3.如权利要求1或2中所述的燃料切断控制系统，其特征在于，作为上述指定条件，具有起动后的经过时间判别条件和冷却水的水温判别条件。
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