CN100529367C - 内燃机的控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于内燃机的点火电路，其具有线圈(134)，该线圈驱动点火和喷射继电器(130)的触点(132)，所述点火和喷射继电器连接到主继电器(120)和ECU(80)的连接线。当点火开关(110)和燃油泵关闭时，其后规定期间内ECU(80)驱动点火装置(30)和喷射装置(40)。然后，ECU(80)关闭主继电器(120)以执行自我切断，与正被关闭的主继电器(120)的操作互锁的点火和喷射继电器(130)被关闭。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置。特别地，本发明涉及在点火开关关闭后的规定期间内执行停止控制以操作内燃机的控制装置。
背景技术
公开号为2000-104651的日本专利公开了在点火开关关闭后的某一时间内操作发动机的点火装置。所述点火装置包括用于控制火花塞的点火和燃油喷射的发动机控制部件(下文中称为“ECU”)，点火开关，用于供应/切断到ECU的工作电力的ECU继电器，点火线圈，火花塞和点火线圈继电器。所述点火开关和ECU继电器平行设置在电池电源和ECU之间。所述点火线圈继电器设置在所述电池电源和点火线圈之间，接收来自ECU的操作指令。
在所述点火装置中，通过由ECU控制的点火线圈继电器将电力供应到点火线圈。当点火开关关闭之后，火花塞点火执行了预定次数时，所述点火线圈继电器被ECU关闭。
根据所述点火装置，因为点火开关关闭之后，火花塞点火执行了预定次数，所以由于余留在发动机汽缸内部而没有获得燃烧的喷射燃油，能防止发动机重启时的可操作性和排气性能退化。
当发动机停止时，希望在驾驶员关闭点火开关后操作发动机一段时间，以便将利用发动机油压操作的致动器(例如，VVT(可变气门正时)控制的进气和排气气门)设定到用于下次启动发动机的指定位置。
如上所述的公开号为2000-104651的日本专利所公开的点火装置，在其中点火开关关闭之后，火花塞点火执行了预定次数，并且随后ECU关闭所述点火线圈继电器，该点火装置能满足需求。然而，在所述点火装置中，因为所述点火线圈继电器由ECU驱动，所以必须将用于驱动所述点火线圈继电器的电路增加到ECU。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而做出的。本发明的一个目的是提供一种内燃机的控制装置，其在点火开关关闭后的规定期间内实现停止控制以操作内燃机，而无需增加电路到ECU。
根据本发明，内燃机的控制装置包括控制部分，其在点火开关关闭后的规定期间内执行停止控制以操作内燃机；第一继电器，其在所述停止控制执行后被关闭；和第二继电器，其接收第一继电器的输出并且与正被关闭的第一继电器的操作互锁，以切断到内燃机的点火装置和喷射装置中的至少一个的供电。
优选地，所述第一继电器包括供应和切断到所述控制部分的电力的主继电器，并且该主继电器在所述控制部分执行了停止控制后被所述控制部分关闭。
驱动所述第二继电器的驱动线优选地连接到从主继电器到所述控制部分的供电线。
优选地，所述内燃机的控制装置进一步包括第三继电器，其供应和切断到将燃油供应到内燃机的电动泵的电力。
所述第三继电器优选地与正被关闭的点火开关的操作互锁，以切断到电动泵的供电。
所述规定期间优选地以规定时间限定，不管点火装置的点火执行次数。
在根据本发明的内燃机的控制装置中，所述控制部分在点火开关关闭之后的规定期间内执行停止控制以操作内燃机。另外，第二继电器接收在停止控制执行之后被关闭的第一继电器的输出，并且与正被关闭的第一继电器的操作互锁，以切断到内燃机的点火装置和/或喷射装置的供电。因此，在停止控制完成后，不需要从所述控制部分输出控制信号到第二继电器以关闭第二继电器。
因此，根据本发明，不需要用于关闭第二继电器的电路被额外地设置在所述控制部分中。结果，所述控制装置的停止控制能以低成本实现。另外，控制部分的可靠性不会减少。此外，因为从电源到喷射装置的供电也能被切断，与正被关闭的第一继电器互锁，在控制部分执行了停止控制后，喷射装置与点火装置的操作能被可靠地停止。
另外，根据本发明的内燃机的控制装置进一步包括第三继电器，其供应和切断到将燃油供应到内燃机的电动泵的电力。也就是说，因为除了切断到点火装置和/或喷射装置的供电的第二继电器之外，还单独地设置切断到电动泵的供电的第三继电器，即使在第二继电器的焊接或控制部分的故障发生时，通过停止燃油供应到喷射装置来停止内燃机。因此，根据本发明，在故障安全方面的安全性变得更高。
另外，在根据本发明的内燃机的控制装置中，用于在关闭点火开关后操作点火装置和/或喷射装置的规定期间以操作时间限定，而不是以点火装置的点火执行次数限定。因此，不管内燃机的旋转次数，内燃机总是在从点火开关关闭的固定时间之后停止，这能抑制由从关闭点火开关到内燃机停止的时间的变化所引起的用户不舒服感觉的产生。
附图说明
图1示出了由根据本发明的实施例的控制装置控制的发动机系统的整体结构。
图2是控制图1中所示的发动机系统的控制装置的功能结构图。
图3是由图2中所示的ECU执行的发动机停止控制的流程图。
具体实施方式
现在将结合附图详细描述本发明的实施例。值得注意的是，图中相同或相应的部分用相同的符号表示，并且其描述将不再重复。
图1示出了由根据本发明的实施例的控制装置控制的发动机系统的整体结构。参见图1，发动机系统10包括发动机20、点火装置30、进气道35、喷射装置40、空气滤清器45、燃油箱50、供油管60、燃油泵70和ECU 80。
发动机20产生所述发动机系统10安置其上的车辆的机械动力。点火装置30包括用于产生高电压的点火器，和利用来自点火器的高电压产生火花的火花塞(两者都未图示出)，并且基于ECU 80的控制指令所述点火装置30引起点火以燃烧发动机20的汽缸内的混合物。
喷射装置40包括喷射燃油颗粒的喷射器，并且基于ECU 80的控制指令，将供油管60供应的燃油喷射到从进气道35供应到发动机20的空气中。这样，生成空气和燃油的混合物，并且所生成的混合物被供应到发动机20的汽缸中。
进气道35是供应空气到发动机20的进气管。空气滤清器45连接到进气道35，并去除从进气道35供应到发动机20的空气中包含的污染物。燃油箱50是用于存储燃油的箱，供油管60是用于将燃油箱50内的燃油供应到喷射装置40的燃油供应管。燃油泵70形成有电动泵并且设置在供油管60上。燃油泵70基于ECU 80的操作指令操作，并且将燃油箱50内的燃油经由供油管60供应到喷射装置40。
ECU 80基于发动机负荷或转速控制点火装置30、喷射装置40和燃油泵70的操作，并且以期望的转数操作发动机20。另外，当发动机20停止时，ECU 80在点火开关关闭后的规定期间内执行停止控制以操作点火装置30和喷射装置40。这将在下文中详细描述。
在该发动机系统10中，进气道35供应的空气和从燃油箱50供应的燃油的混合物由喷射装置40生成，并且该混合物被供应到发动机20。然后，点火装置30基于ECU 80的操作指令，在规定时间引起点火以燃烧供应到发动机20的混合物。
图2是控制图1中所示的发动机系统10的控制装置的功能结构图。参见图2，控制装置100包括点火开关110、主继电器120、点火和喷射继电器130、点火装置30、喷射装置40、泵驱动继电器140、燃油泵70、ECU 80、电源线PL和基线(ground line)SL。
电源线PL连接到电池的正极终端(未图示出，下同)，基线SL连接到电池负极终端。
点火开关110设置在电源线PL和ECU 80之间，由车辆的驾驶员操作。主继电器120设置在电源线PL和ECU 80之间，并且供应/切断从电源线PL到ECU 80的电力。主继电器120包括触点122和线圈124，并且使用当电流流过线圈124时在线圈124中生成的磁力而执行开/关操作。也就是说，主继电器120在电流流过线圈124时开启，在电流没有流过线圈124时关闭。
点火和喷射继电器130设置在电源线PL与点火和喷射装置30和40之间，并且供应/切断从电源线PL到点火装置30和喷射装置40的电力。点火和喷射继电器130包括触点132和线圈134，并且使用当电流流过线圈134时在线圈134中生成的磁力而执行开/关操作。线圈134的一端连接到连接主继电器120的触点122和ECU 80的线路，另一端连接到接地节点150。
点火和喷射继电器130由主继电器120的输出驱动。也就是说，当主继电器120开启时，电流从主继电器120流入点火和喷射继电器130的线圈134，以开启点火和喷射继电器130。另外，当主继电器120关闭时，因为电流没有从主继电器120流入到线圈134，所以点火和喷射继电器130被关闭。
点火装置30接收经由点火和喷射继电器130从电源线PL供应的操作电力。点火装置30包括点火器32和火花塞34。点火器32基于ECU 80的控制指令操作，并且加强(boost)经由点火和喷射继电器130从电源线PL接收的电压。火花塞34使用由点火器32加强的加强电压以产生用于点燃混合物的火花。
喷射装置40接收经由点火和喷射继电器130从电源线PL供应的操作电力。喷射装置40包括用于发动机的各个汽缸的喷射器42。每个喷射器42基于ECU 80的控制指令操作，并且喷射自燃油泵70供应的燃油颗粒。
泵驱动继电器140设置在点火开关110和燃油泵70之间，并且供应/切断从电源线PL到燃油泵70的电力。泵驱动继电器140包括触点142和线圈144，并且使用当电流流过线圈144时在线圈144中生成的磁力来执行开/关操作。线圈144的一端连接到点火开关110，另一端连接到ECU 80。
当点火开关110开启时，泵驱动继电器140能操作，且在点火开关开启时由ECU 80驱动。当点火开关110关闭时，泵驱动继电器140也同步关闭。
是电动泵的燃油泵70接收经由串联的点火开关110和泵驱动继电器140从电源线PL供应的操作电力。当泵驱动继电器140基于ECU 80的操作指令被开启时，燃油泵70接收来自泵驱动继电器140供应的电力，并且操作以将燃油箱50内的燃油供应给喷射装置40。
ECU 80基于诸如发动机负荷或转速的条件，决定点火装置30的点火正时和喷射装置40的喷射正时，并且输出对应于由各自的点火装置30和喷射装置40所决定的点火正时和喷射正时的控制指令，以控制点火装置30和喷射装置40的驱动。ECU80输出操作指令到泵驱动继电器140以驱动燃油泵70。
当车辆的驾驶员关闭点火开关110时，ECU 80进一步执行发动机20的停止控制。所述停止控制是在点火开关110被关闭之后的规定期间内操作发动机20，以便将以发动机油压操作的致动器(例如，VVT控制的进气和排气气门)设定到用于下次启动发动机的指定位置。
也就是说，当点火开关110被关闭时，ECU 80在预定的规定时间内进一步继续驱动点火装置30和喷射装置40。在规定时间过去后，ECU80停止点火装置30和喷射装置40，并停止对主继电器120的线圈124的供电。这样，主继电器120被关闭并且从电源线PL到ECU 80的供电被切断。也就是说，ECU 80自己切断从电源线PL的供电。
控制装置100的结构的第一个特征是，点火和喷射继电器130以主继电器120的输出驱动。这样，在关闭点火开关110并且ECU 80完成由发动机的停止控制之后，与正被关闭的主继电器120的操作互锁的点火和喷射继电器130被关闭，并且因此ECU 80不必输出用于点火和喷射继电器130的关闭指令。因此，没有必要在ECU 80中提供额外的电路来完成发动机的停止控制。值得注意的是，在发动机的停止控制之后，点火装置30和喷射装置40的停止，即，发动机的停止是由ECU 80执行的。
控制装置100的结构的第二个特征是，在电源线PL和喷射装置40之间也插入继电器。也就是说，喷射装置40连接到点火和喷射继电器130。这样，虽然在发动机的停止控制之后喷射装置40的操作被ECU80停止，但是因为主继电器120随后被关闭，因此点火和喷射继电器130被关闭，喷射装置40能被可靠地关闭。另外，因为控制装置100具有喷射装置40和点火装置30一样连接到点火和喷射继电器130的结构，所以不要求设置单独的继电器用于喷射装置40。
控制装置100的结构的第三个特征是，到燃油泵70的电源线路与到喷射装置40的电源线路分离。也就是说，燃油泵70没有和喷射装置40一起连接到点火和喷射继电器130，而是连接到泵驱动继电器140，并且泵驱动继电器140经由点火开关110连接到电源线PL。这样，因为在点火开关110关闭之后，对应于在供油管60(未图示出)内的剩余压力的燃油只提供给喷射装置40，即使在点火和喷射继电器130的焊接或ECU 80的故障发生时供油管60(未图示出)内的燃油获得燃烧，发动机停止。
在控制装置100中，当点火开关100关闭时，泵驱动继电器140相应地关闭并且燃油泵70被停止。然后，ECU 80执行发动机20的停止控制，以进一步在规定时间内驱动点火装置30和喷射装置40。虽然在发动机20的停止控制过程中燃油泵70已经停止，但是如上所述，对应于供油管60内的剩余压力的燃油被供应到喷射装置40。
在规定时间过去后，ECU 80停止点火装置30和喷射装置40的操作，并停止到主继电器120的线圈124的供电。这样，主继电器120被关闭并且ECU 80执行自我切断。然后，与被主继电器120互锁的点火和喷射继电器130被关闭，并且从电源线PL到点火装置30和喷射装置40的供电被切断。
图3是由图2所示的ECU 80执行的发动机停止控制的流程图。在预定周期内执行根据流程图的处理。参见图3，ECU 80基于到点火开关100的连接线的电势判定关于点火开关100是否被关闭(步骤S10)。当判定点火开关110没有关闭时(步骤S10中的否)，ECU 80重置计数器A为0(步骤S60)。计数器A是用于测量发动机20的停止控制的执行次数的计数器。当计算器A被重置为0时，ECU 80转移处理到步骤S70。
在另一方面，当判定点火开关110关闭时(步骤S10中的是)，ECU80执行加法到计数器A，以测量从点火开关110关闭起过去的时间(步骤S20)。当点火开关110关闭时，燃油泵70被停止。
当执行加法到计数器A时，ECU 80判定关于计数器A是否至少为与预定的规定时间对应的值α(步骤S30)。当判定计数器A至少为α时(步骤S30中的是)，ECU 80停止输出控制指令到点火装置30和喷射装置40，以停止点火装置30控制的点火和喷射装置40控制的喷射(步骤S40)。其后，ECU 80关闭主继电器120并执行自我切断(步骤S50)以结束一系列处理。如上所述，当主继电器120关闭时，点火和喷射继电器130被关闭，并且从电源线PL到点火装置30和喷射装置40的供电被切断。
在另一方面，当步骤S30中判定计数器A小于α时(步骤S30中的否)，ECU 80判定从点火开关110的关闭起规定的时间没有过去，并且继续执行点火装置30控制的点火和喷射装置40控制的喷射(步骤S70)。
如上所述，根据在本实施例中的控制装置，在点火开关110关闭之后的规定时间内执行所述停止控制以操作发动机20。在控制装置100中，因为用于切断到点火装置30和喷射装置40的供电的点火和喷射继电器130用主继电器120的输出驱动，所以用于在从点火开启110关闭起的规定期间内切断点火和喷射继电器130的电路不要求被额外地设置在ECU 80中。因此，发动机20的停止控制能以低成本实现。另外，因为不增加电路到ECU 80，所以ECU 80的可靠性不会减少。
根据控制装置100，因为到喷射装置40的供电也经由点火和喷射继电器130执行，所以能可靠地停止喷射装置40的驱动。另外，因为喷射装置40连接到点火装置30所连接的继电器(点火和喷射继电器130)，所以不要求单独设置用于喷射装置40的继电器。
此外，燃油泵70连接到泵驱动继电器140，而不是点火和喷射继电器130，并且泵驱动继电器140经由点火开关110连接到电源线PL。也就是说，到燃油泵70的与到喷射装置40的分离。因此，在故障安全方面的安全性变得更高。
此外，因为用于在关闭点火开关110后操作发动机20的期间以操作时间限定，而不是以点火线圈的点火执行次数限定，所以从点火开关110关闭起的固定时间之后发动机20总是停止，不管发动机20的转数。因此，由于从点火开关110关闭到发动机20停止的时间的变化，用户不会感到不舒服。
值得注意的是，虽然上述点火和喷射继电器130由点火装置30和喷射装置40共享，但是本发明并不局限于该结构，用于点火装置30和喷射装置40的继电器可以被单独设置。
另外，虽然在上面的描述中，用于在点火开关110关闭后操作发动机20的期间以操作时间限定，而不是以点火线圈的点火执行次数限定，但是本发明不局限于此，在停止控制期间内的发动机20的操作期间可以以点火执行次数限定。
值得注意的是，在上面的描述中，在本发明中ECU 80对应于“控制部分”，且在本发明中主继电器对应于“第一继电器”。另外，在本发明中点火和喷射继电器130对应于“第二继电器”，且在本发明中泵驱动继电器140对应于“第三继电器”。
虽然本发明已经被详细描述和图释，但是可以非常清楚地理解其只是作为图释和实例，而不应该被认为是限制，本发明的精神和范围只通过附加的权利要求限定。
Claims (5)
1、一种内燃机的控制装置，包括：
控制部分(80)，其在点火开关(110)关闭后的规定期间内执行停止控制以操作内燃机(20)；
第一继电器(120)，其是供应和切断到所述控制部分(80)的电力的主继电器(120)，所述第一继电器(120)在所述控制部分(80)执行了所述停止控制后被所述控制部分(80)关闭；及
第二继电器(130)，其接收所述第一继电器(120)的输出并且与正被关闭的所述第一继电器(120)的操作互锁，以切断到所述内燃机(20)的点火装置(30)和喷射装置(40)中的至少一个的供电。
2、如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
驱动所述第二继电器(130)的驱动线连接到从所述主继电器(120)到所述控制部分(80)的供电线。
3、如权利要求1所述的内燃机的控制装置，进一步包括，
第三继电器(140)，其供应和切断到将燃油供应到所述内燃机(20)的电动泵(70)的电力。
4、如权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述第三继电器(140)与正被关闭的所述点火开关(110)的操作互锁，以切断到所述电动泵(70)的供电。
5、如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述规定期间以规定时间限定，不管所述点火装置(30)的点火执行次数。
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