CN101037966A - 燃料喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种燃料喷射装置，以简单、廉价的构成实现燃料喷射组件的电磁线圈的断线或异常的判定。具有根据车辆的运转状态、产生对前述电磁线圈(101)的通电进行控制的电磁线圈驱动信号的控制单元(6)，前述控制单元(6)是这样构成，即根据对前述电磁线圈(101)通电中的规定时刻的对前述电磁线圈的通电电流值，来判定前述电磁线圈断线或异常，同时驱动显示该判定结果的显示部件(15)，能够得到不需要电磁线圈断线检测专用电路、廉价的装置。

Description

燃料喷射装置

技术领域

本发明涉及例如两轮车用发动机的燃料喷射控制所使用的燃料喷射装置，更详细来说，是涉及使用燃料喷射组件的发动机的燃料喷射装置，该燃料喷射组件具有通过对电磁线圈(solenoid)通电而使柱塞(plunger)往复运动、将燃料吸入和加压后进行喷射的功能。

背景技术

以往，在控制单元根据发动机的转速及负载来计算燃料供给量、并对燃料喷射阀供给驱动信号的电子控制燃料喷射装置中，提出了利用电磁力使柱塞往复运动、将燃料吸入和加压后进行喷射的燃料喷射组件。(参照例如专利文献1)

该燃料喷射组件是这样动作，它利用从控制单元供给的驱动信号，对电磁线圈通电，通过这样驱动柱塞，将燃料加压，以规定的燃料压力进行喷射，然后利用弹簧将柱塞压回，同时为了下一次喷射而吸入燃料。使用这样的燃料喷射组件的燃料喷射装置，与使用燃料泵及调节器进行燃料的加压及调压、用喷射器来喷射加压燃料的方式的燃料喷射装置相比，具有的优点是，构成零部件少，另外由于仅在喷射时对燃料喷射组件通电，因此平均功耗少，特别适合于发电机及电池的能力低的两轮车。

另外，作为使用这样的燃料喷射组件的燃料喷射装置的控制部件，提出了一种部件，即在对燃料喷射组件的电磁线圈开始供给驱动脉冲之后，在经过了规定时间的时刻，检测电流值，使用该电流值，来校正驱动脉冲宽度，减少线圈温度等对燃料喷射量的影响。(参照例如专利文献2)

另外，作为这样的燃料喷射组件的驱动部件，提出了一种部件，即在电磁线圈的电流切断时，将存储在电磁线圈中的能量存储在电容器中，在下一次驱动时，进行放电来加以利用。(参照例如专利文献3)

[专利文献1]特开2001-221137号公报(图1～21、第7～36页)

[专利文献2]特开2003-113732号公报(图1～17、第3～7页)

[专利文献3]特开2003-49687号公报(图1～10、第4～9页)

在使用这样的以往的燃料喷射组件的燃料喷射系统中，当电磁线圈产生断线时，不能进行燃料喷射，不能起动发动机。在这种情况下，导致发动机不能起动的原因有各种各样，为了寻找发动机不能起动的原因，就需要时间。因此，在电磁线圈产生断线时，控制单元需要迅速检测出电磁线圈断线，并将发动机不能起动的原因告知用户。可是，一般需要断线检测用的电路来进行电磁线圈断线的检测，即在将电磁线圈的一端上拉至电源时，将另一端的电压在控制单元内进行AD变换，在没有通电时，若端电压小于等于规定值，则判定为断线，这成为成本上升的原因。

本发明正是为了解决以往装置中的上述问题而提出的，其目的在于得到一种燃料喷射装置，该燃料喷射装置不会使电路成本上升，而能够进行燃料喷射组件的电磁线圈断线或异常的检测，并能迅速地将发动机起动不良的原因是电磁线圈断线或异常的情况告知用户。

发明内容

本发明的燃料喷射装置，具有利用对电磁线圈通电来驱动柱塞、以进行燃料吸入及喷射的燃料喷射组件；以及根据发动机的运转状态、产生对前述电磁线圈通电进行控制的电磁线圈驱动信号的控制单元，其中，构成前述控制单元，使得根据对前述电磁线圈通电中的规定时刻的对前述电磁线圈的通电电流值，来判定前述电磁线圈断线或异常，同时驱动显示该判定结果的显示部件。

另外，本发明的燃料喷射装置的前述电磁线圈驱动信号，是具有规定的脉冲宽度的脉冲状信号，构成前述控制单元，使得取决于前述脉冲宽度对前述电磁线圈通电，同时在前述电磁线圈的通电电流值低于预先规定的值时，根据该降低的值，来校正前述脉冲宽度，并且用于判定前述电磁线圈断线或异常的通电电流，采用作为前述脉冲宽度校正用而检测出的前述电磁线圈的通电电流值。

根据本发明的燃料喷射装置，由于前述控制单元是这样构成，即根据对前述电磁线圈通电中的规定时刻的对前述电磁线圈的通电电流值，来判定前述电磁线圈断线或异常，同时驱动显示该判定结果的显示部件，因此不需要电磁线圈断线检测专用的电路，能够得到廉价的装置。

另外，根据本发明的燃料喷射装置，由于电磁线圈驱动信号是具有规定的脉冲宽度的脉冲状信号，构成控制单元，使得取决于前述脉冲宽度对前述电磁线圈通电，同时在前述电磁线圈的通电电流值低于预先规定的值时，根据该降低的值，来校正前述脉冲宽度，而且用于判定前述电磁线圈断线或异常的通电电流，采用作为前述脉冲宽度校正用而检测出的前述电磁线圈的通电电流值，因此不需要电磁线圈断线检测专用的检测处理，能够降低微型计算机等的处理负荷，能够使用廉价的微型计算机，或者缩短处理时间，适用于更高转速的发动机。

附图说明

图1所示为本发明实施形态1的燃料喷射装置的构成图。

图2所示为本发明实施形态1的电磁线圈驱动信号及电磁线圈电流的波形说明图。

[标号说明]

1  燃料喷射组件

2  控制单元

3  电池

4  发电机

5  调节器

6  微型计算机

7  电磁线圈驱动控制电路

8  电磁线圈驱动用FET

9  放电控制电路

10 放电控制用FET

11 电容器

12 电流检测用电阻

13  电磁线圈电流放大电路

14  显示灯驱动电路

15  断线显示灯

具体实施方式

实施形态1

图1所示为本发明的燃料喷射装置的构成图。在图1中，燃料喷射组件1与控制单元2连接，从控制单元2对电磁线圈101通电。燃料喷射组件1的柱塞(未图示)是这样动作，即利用电磁线圈101通电来驱动，将燃料加压，以规定的燃料压力将燃料喷射。若电磁线圈101停止通电，则柱塞利用弹簧(未图示)压回，在这期间将下一次喷射用的燃料吸入。

控制单元2与调节器5的输出侧连接，该调节器5调节安装在发动机曲轴上的发电机4的输出电压。另外，车辆的电池3、以及作为显示部件的断线状态显示灯15与调节器5的输出侧连接。断线状态显示灯15由控制单元2中设置的显示灯驱动电路14进行控制。

控制单元2具有根据来自设置在车辆上的未图示的传感器等的输入信号，来计算应喷射的燃料量的、作为运算部件的微型计算机6；接受来自该微型计算机6的电磁线圈驱动信号S1、并输出导通信号S2的电磁线圈驱动控制电路7；以及利用来自电磁线圈驱动控制电路7的导通信号S2导通的、作为电磁线圈驱动用开关部件的电磁线圈驱动用FET8。燃料喷射组件1的电磁线圈101利用电磁线圈驱动用FET8导通而通电，并驱动柱塞，将燃料喷射。微型计算机6对电磁线圈驱动控制电路7送出电磁线圈驱动信号S1，同时对放电控制电路9送出放电信号D1。发电控制电路9接受该放电信号D1，产生导通信号S3，使作为放电控制用开关部件的放电控制用FET10导通，使得对电容器11充电的能量放电。

另外，控制单元2具有电流检测用电阻12、以及电磁线圈电流放大电路13，在驱动电磁线圈101之后，在经过规定时间Tr后的规定时刻，从电流检测用电阻12的两端得到与电磁线圈电流I相对应的模拟值，将该模拟值利用电磁线圈电流放大电路13中包含的AD变换器(未图示)变换为数字值，作为与电磁线圈电流I的值相当的电磁线圈电流检测信号I1向微型计算机6送出。微型计算机6如后所述，根据该电磁线圈电流检测信号I1的值，计算校正值，并校正电磁线圈驱动时间。电磁线圈电流检测用电阻器12及电磁线圈电流放大电路13构成作为电流检测部件的电磁线圈电流检测电路。另外，16及17是二极管。

若来自微型计算机6的电磁线圈驱动信号S1停止，则来自电磁线圈驱动控制电路7的导通信号S2停止，电磁线圈驱动用FET8从导通状态变为非导通状态，将电磁线圈电流I切断。另外，从微型计算机6供给放电控制电路9的放电信号D1，与电磁线圈驱动信号S1的停止同时停止，来自放电控制电路9的导通信号S3停止。通过这样，放电控制用FET10从导通状态变为非导通状态，电磁线圈101中存储的电能对电容器11充电，在下一次电磁线圈驱动初期使用。

下面，说明这样构成的本发明实施形态1的燃料喷射装置的动作。

图2(A)所示为脉冲状的电磁线圈驱动信号的波形，(B)所示为流过电磁线圈101的电磁线圈电流的波形。在图1及图2中，若在时刻t1，来自微型计算机6的电磁线圈驱动信号S1为ON，则接受该电磁线圈驱动信号S1的电磁线圈驱动控制电路7将导通信号S2供给电磁线圈驱动用FET8，使它导通。另外，与电磁线圈驱动信号S1为ON的同时，来自微型计算机6的放电信号D1也为0N，接受该放电信号D1的放电控制电路9将导通信号S3供给放电控制用FET10，使它导通。

其结果，对电容器11充电的电能通过放电控制用FET10、电磁线圈101、电磁线圈驱动用FET8、以及电流检测用电阻12，在时间Td内放电，电磁线圈101利用该放电能量通电。在电容器11放电结束后，即时间Td之后，电磁线圈101利用电池3的电压Vb通电。其结果，电磁线圈101中流过图2的实线所示的电磁线圈电流I。电磁线圈电流I如图2所示，在电磁线圈驱动信号S1存在期间、即取决于电磁线圈驱动脉冲S1的脉冲宽度W流过。

由电磁线圈电流检测用电阻器12及电磁线圈电流放大电路13组成的电磁线圈电流检测电路，在比电容器11的放电电流流过电磁线圈101的时间Td更后面的时刻t2，即在微型计算机6于时刻t1输出电磁线圈驱动信号S1之后经过时间Tr的时刻t2，检测流过电磁线圈101的电磁线圈电流I，将与该值对应的电磁线圈电流检测信号I1输入至微型计算机6。

如果由于随着电池电压Vb的变化或温度的变化而引起电磁线圈101的电阻变化，使得电磁线圈电流I如图2的虚线所示I0那样降低时，则经过时间Tr之后，电磁线圈电流检测电路检测出电磁线圈电流I0，将与该值相对应的电磁线圈电流检测信号I01输入至微型计算机6。

以下，为了方便起见，将电磁线圈电流放大电路13的输出即上述电磁线圈电流检测信号I1及I01，称为电磁线圈检测电流值I1及I01。

微型计算机6是这样动作，即在电磁线圈检测电流值从I1下降为I01时，根据该检测出的电磁线圈检测电流值I01的大小，对于预先规定的校正值，将图2(A)中虚线所示的脉冲宽度W1与实线所示的电磁线圈驱动信号S1的驱动脉冲宽度W相加，将驱动脉冲宽度延长为虚线所示那样，通过这样得到所希望的喷射量。

另外，也可以用乘法来代替将上述脉冲宽度W1与驱动脉冲宽度W相加。另外，也可以在实际校正驱动脉冲宽度W时，对检测出的电磁线圈检测电流值I01，采用考虑到电路上的偏置及精度校正值的校正值。

下面，叙述燃料喷射组件的电磁线圈101断线或异常时的动作。这里，所谓电磁线圈异常，主要是假设接近电磁线圈断线的异常。在实施形态1中，采用为了校正电磁线圈驱动信号S1的脉冲宽度W而检测的电磁线圈检测电流值I1或I01，来进行电磁线圈101的断线或异常的检测。

即，控制单元2的微型计算机6，判别不是发动机停止或减速时进行燃料断开控制的状态，以那时检测出的电磁线圈检测电流值I1或I01是小于等于规定值的状态，在规定的发动机转速或规定时间的期间内继续的情况，微型计算机6判定电磁线圈101处于断线或接近断线的异常状态。上述规定值设定为0或接近于0的值等，只要在不产生误判定的范围内，可任意设定。

还假设在车辆行驶中切断控制单元2的电源、并再次接通那样的状态。例如是用户在车辆行驶中操作点火开关的情况，或者是由于布线系统或连接器的问题而使控制单元2的电源瞬时切断的情况。在这样的情况下，如果减速时进行燃料断开控制，则在控制单元2的电源从切断变成接通之后，由于对电磁线圈101也不通电，电磁线圈电流的RAM值继续维持为0，因此即使电磁线圈101没有异常，也误检测为断线。所以，在实施形态1中，在发动机停止或减速时进行燃料断开控制的情况下，不进行断线判定。

若微型计算机6如上所述判定电磁线圈断线或异常，则微型计算机6对显示灯驱动电路14送出规定方式的驱动信号K，使断线状态显示灯15点亮或闪烁，显示电磁线圈101断线或异常。

另外，即使电磁线圈的电流异常恢复，若在控制单元2内的非易失性存储装置(未图示)中作为故障履历进行存储，则也知道过去发生了问题，因此容易查明发动机不正常的原因是断线异常。

另外，异常显示灯15也可以与其它报警或显示灯公用，通过使闪烁方式不同等来显示异常。在这样构成的情况下，检测流过电磁线圈101的电磁线圈电流的电流检测电路，只要采用校正电磁线圈驱动信号S1的驱动脉冲宽度用的已有的电流检测电路即可，不需要检测电磁线圈断线用的布线、电路及AD变换器等，能够构筑廉价的系统。另外，通过借用为了校正驱动脉冲宽度而检测的电磁线圈检测电流值I1，能够减少微型计算机6内的处理负荷，能够使用更廉价的微型计算机，或者能够用于更高转速的发动机。

实施形态2

在实施形态1中，在发动机停止或减速时进行燃料断开控制的情况下，是不进行断线判定的，但实施形态2是在控制单元起动时，将不进行断线或异常判定的空电流值存入存储电磁线圈断线或异常判定用的电磁线圈电流值的存储器、即RAM(随机存储器)。

因而，在控制单元2起动时，由于燃料喷射组件1的电磁线圈101中还没有通电，因此电磁线圈电流值是0的状态，但由于RAM中存储有不进行电磁线圈断线或异常判定的空电流值，因此不会进行断线或异常的误判定。

通常，即使将电磁线圈断线异常判定用的电磁线圈电流的RAM值设为0，若由于发动机起动而成为对电磁线圈101的通电状态，则与电磁线圈电流在通电时的电磁线圈电流值相当的数据重新存入RAM。因而，若电磁线圈起动时仅仅没有流过电磁线圈电流的开始的一次，使用上述空值进行判定，则流过电磁线圈电流之后，就根据该新存储的电磁线圈电流值，判定电磁线圈断线或异常。

Claims (2)

1.一种燃料喷射装置，其特征在于，具有

利用对电磁线圈通电来驱动柱塞、以进行燃料吸入及喷射的燃料喷射组件；以及

根据发动机的运转状态、产生对所述电磁线圈通电进行控制的电磁线圈驱动信号的控制单元，

构成所述控制单元，使得根据对所述电磁线圈通电中的规定时刻的、对所述电磁线圈的通电电流值，来判定所述电磁线圈断线或异常，同时驱动显示该判定结果的显示部件。

2.如权利要求1所述的燃料喷射装置，其特征在于，

所述电磁线圈驱动信号是具有规定的脉冲宽度的脉冲状信号，

构成所述控制单元，使得取决于所述脉冲宽度对所述电磁线圈通电，同时在所述电磁线圈的通电电流值低于预先规定的值时，根据该降低的值，来校正所述脉冲宽度，并且用于判定所述电磁线圈断线或异常的通电电流，采用作为所述脉冲宽度校正用而检测出的所述电磁线圈的通电电流值。

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