CN1317500C - 发动机的燃料喷射控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种发动机的燃料喷射控制装置，其防止由脚踏起动时的转动力量不足而使未燃烧的燃料覆盖火花塞。其中，曲轴基准位置检测部(25)判断曲轴脉动发生器信号是否对应吸气行程的上止点。若曲轴脉动发生器信号成为吸气行程，则由曲轴角速度检测部(26)检测曲轴角速度。曲轴角速度由段的时间代表。若段的时间输入到比较部(27)，就与判断基准时间(Tref)比较。在曲轴角速度比预定值大时，则计算燃料喷射阀的负荷状态。若曲轴角速度比预定值小时，将表示燃料喷射量的负荷状态设为“零”。

Description

发动机的燃料喷射控制装置
技术领域
本发明涉及发动机的燃料喷射控制装置，特别涉及用人力使曲轴转动而起动发动机的发动机的燃料喷射控制装置。
背景技术
图7是表示两轮摩托车的燃料供给***主要部分构成的框图，从燃料箱12经过滤器13在燃料泵14被加压的燃料再经过过滤器15送到燃料喷射阀(喷油器)8。为保持在进气歧管24中的燃油压力一定，设置压力调节器16。为保持燃油压力一定，从燃料泵14排出的燃料中多余部分经压力调节器16回到燃料箱12。
进入进气歧管24的燃料与经空气滤清器17和节流阀18导入的空气混合，在吸气阀19开启时吸入到发动机的燃烧室20中。然后，在活塞21超过压缩上止点时用火花塞22点火使混合气燃烧。
随着燃烧活塞21往复运动，曲轴转动(没有图示)。电源电压从没有图示的电池经由ECU(发动机电子控制装置)23被供给到燃料泵14。喷油器8的燃料喷射量基于发动机的转数和节流阀的开度等发动机的各种参数由ECU23决定。
在具备脚踏起动装置的两轮摩托车的燃料喷射装置中，为了提高发动机的起动性能，有时在确定曲轴基准位置之前喷射燃料。例如，在统计在规定的每个曲轴角度发生的曲轴脉动达到规定次数时喷射一次燃料，其后在以曲轴基准位置为基准的设定位置喷射燃料。另外，现在有在起动前脚踏起动踏板驱动燃料泵，提高燃油压力而喷射燃料的起动装置(特开平3-18659号公报)。
在脚踏起动装置，在脚踏力小或初期活塞位置远离压缩上止点时，活塞不能超过摩擦力大的压缩行程的上止点。另外，由于由喷油器喷射燃料在吸气行程进行，所以当活塞不超过压缩上止点时，喷射的燃料不燃烧而残存在气缸内。这样，有时产生燃料覆盖火花塞而使发动机起动性能下降的情况。
发明内容
本发明的目的是要解决上述现有的技术问题，提供在由脚踏起动失误而使活塞不超过压缩上止点的情况下，在下一次起动操作时使起动性能不降低的发动机燃料喷射控制装置。
为达到所述目的，本发明的第一方面，在由人力转动曲轴使发动机起动的两轮摩托车的燃料喷射控制装置中，具有：设定曲轴基准角速度的装置，其用于使活塞超过压缩上止点；控制装置，其在开始转动曲轴后的吸气行程的曲轴角速度大于所述基准角速度时喷射燃料，而在所述曲轴角速度小于等于所述基准角速度时停止喷射燃料。
本发明的第二方面，在由人力转动曲轴使发动机起动的两轮摩托车的燃料喷射控制装置中，具有：曲轴脉动发生器传感器，其检测活塞的上止点；判断装置，其判断检测出的所述上止点是否为吸气行程的上止点；检测装置，其由规定曲轴角的转动时间检测曲轴角速度；设定曲轴基准角速度的装置，其用于使活塞超过压缩上止点；角速度判断装置，其在所述检测出的上止点是吸气行程上止点时判断所述曲轴角速度是否超过基准角速度；控制装置，其通过所述角速度判断装置，在所述曲轴角速度大于所述基准角速度时喷射燃料，而在所述曲轴角速度小于等于所述基准角速度时停止喷射燃料。
按照以上本发明第一、第二方面，在人力转动曲轴也即脚踏起动中，只要曲轴角速度不超过用于超过压缩上止点的基准角速度就不喷射燃料。从而，在起动失误时不白白地喷射燃料，也可以防止未燃烧燃料覆盖火花塞的问题。
另外，本发明第三方面，所述控制装置由燃料喷射量计算装置和在对应由该计算装置计算出的燃料喷射量的负荷状态驱动燃料喷射装置的驱动装置构成；在由所述角速度判断装置判断所述曲轴角速度小于所述基准角速度时使所述负荷状态为零实际停止喷射燃料。
按照第三方面，在转动曲轴的曲轴角速度大于或小于基准角速度时同样可以控制燃料喷射阀的驱动部，仅靠将燃料喷射量设定为零就可以实际上停止喷射燃料。
另外，本发明第四方面，上述的燃料喷射装置使用在具有由共同电源驱动的燃料喷射阀和燃料供给泵的发动机上。
根据第四方面，由于可以节约用于无用燃料喷射的电力，所以可以使用节约的电力驱动燃料泵。从而，即使在第一次用转动曲轴起动失败后，也可以在下一次转动曲轴中燃料供给泵充足的电力而获得高的燃料压力。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的燃料喷射控制装置主要部分功能的框图；
图2是包括本发明一实施例的燃料喷射控制装置的自动双轮车主要结构图；
图3是本发明一实施例的燃料喷射控制装置的点火正时图(一)；
图4是本发明一实施例的燃料喷射控制装置的点火正时图(二)；
图5是燃料喷射判断流程图；
图6是燃料喷射流程图；
图7是表示发动机燃料供给***的一例的图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明理想的实施例。图2是包括本发明一实施例的燃料喷射控制装置的带脚踏起动装置的自动双轮车主要结构图。在此虽未图示，但该自动双轮车具有由与图7所示同样的硬件构成的燃料供给***。
在发动机曲轴1上通过脚踏起动齿轮和棘轮(这两者都未图示)连接有用于脚踏起动的踏板(脚踏板)2。在外周设有多个齿(定时器磁芯)的圆板3结合在曲轴1上。定时器磁芯间隔规定角度(例如30度)配置。
转速传感器4例如由光遮断器构成，检测所述定时器磁芯并把曲轴角信号5输出到Fi-ECU(燃料喷射控制装置)6。曲轴角信号5是代表每一个对应定时器磁芯的配置间隔的规定角度的曲轴角的信号，根据该曲轴角信号5，用Fi-ECU6算出发动机的转速。
进而，在圆板3的圆周上的特定位置，即对应上止点的位置安装(例如埋入)磁铁。由磁性拾取传感器构成的曲轴脉冲传感器7检测该磁铁并将曲轴脉冲信号9输出到Fi-ECU6。喷油器8由表示开阀负荷的驱动信号10驱动，该负荷对应由Fi-ECU6确定的燃料喷射量。下面进一步评述Fi-ECU6的动作。
图3、图4是燃料喷射控制的点火正时图。在此，将曲轴角30度规定为一段，将发动机转一圈的360度规定为12段。从而，将由吸气、压缩、燃烧、排气构成的发动机的一个循环规定为720度24段。曲轴角信号5的数表示段数，曲轴脉冲信号9发动机每转一圈输出一次。
在图3中，在时刻t1使用脚踏板2开始起动后，由与曲轴1结合的发电机发电，使Fi-ECU6的电源电压上升。然后，在时刻t2开始Fi-ECU6的复位和初始化。该复位和初始化在时刻t3完成后，驱动燃料供给泵(FFP)14。在时刻t4检测曲轴脉冲信号9，检测紧接其后的段，即第17段的脉冲宽度(时间)。在时刻t5，基于第17段的脉冲宽度判断是否喷射燃料。在根据该判断要喷射燃料时，计算燃料喷射量，在时刻t6驱动喷油器(INJ)8。在不喷射燃料时，不计算燃料喷射量也不喷射燃料。
图5是燃料喷射判断处理流程图。该处理在每次检测曲轴脉冲信号时进行。在步骤S1判别曲轴基准位置是否已确定，即判别在燃烧行程和吸气行程中检测的曲轴脉冲信号9当中是否检测出吸气行程。这例如可以根据检测曲轴脉冲信号9时的吸气管负压Pb进行判断。在步骤S2，判断现在的段是否为第18段。如果曲轴基准位置确定，则可确定紧跟其后的段为第17段，所以再后的段为第18段。
如果步骤S2是肯定的，则在步骤S3判断对应第17段的曲轴角信号的脉冲宽度(时间)T17是否比用于切断燃料供给的判断基准时间Tref长。基准时间Tref是用于判断曲轴是否以能使活塞越过压缩上止点的足够的速度转动的基准值。
在曲轴角信号的脉冲宽度T17比基准时间Tref长时，判断曲轴角速度小(低速旋转)，并进入步骤S4。另外在曲轴角信号的脉冲宽度T17比基准时间Tref短时，判断曲轴角速度大(高速旋转)，当判断活塞超过压缩上止点时，进入步骤S5。在步骤S4，设定停止喷射燃料标志Ffc(＝1)。在步骤S5，将停止喷射燃料标志Ffc清零(＝0)。在步骤S6，执行基于燃料喷射量的计算及其结果的喷射燃料的喷射燃料程序。
图6是喷射燃料程序(步骤6)的详细流程图。在步骤S61，判别停止喷射燃料标志Ffc。在该标志Ffc为“零”时进入步骤S62，计算燃料喷射量。燃料喷射量基于节流阀开度、发动机转速、发动机水温等发动机参数进行计算，用喷油器8的开阀负荷表示。在步骤S63，按照计算出的燃料喷射量驱动喷油器8供给燃料。在燃料喷射标志Ffc为“1”时，进入步骤S64，将喷油器8的开阀负荷设定为“零”进入步骤S63。
图1是表示Fi-ECU6的主要部分功能的框图。曲轴基准位置检测部25响应曲轴脉冲信号进行行程判断。行程判断例如可以通过吸气管负压Pb是否对应吸气行程的负压来进行判断。这是因为在吸气行程吸气管负压Pb比其他行程大。如果在吸气行程检测出曲轴脉冲信号，则可由曲轴角速度检测部26基于曲轴角信号检测曲轴角速度。曲轴角速度由曲轴角信号的脉冲宽度，即曲轴角基准位置决定后的一个段的时间代表。在曲轴角速度大时，一个段的时间短。代表曲轴角速度的一个段的时间T17输入到比较部27，与判断基准时间TRef比较。比较的结果输入到燃料喷射量计算部28。在曲轴角速度比预定值大时，按发动机参数计算燃料喷射量，具体地是计算开阀负荷。另外，如果判断出曲轴角速度比预定值小时，则将燃料喷射量(负荷)设为“零”。计算出的或设定为“零”的燃料喷射量、即开阀负荷输入到喷油器驱动部29。喷油器驱动部29按照输入的开阀负荷驱动喷油器8。
另外，在上述实施例，是通过使开阀负荷为“零”而停止喷射燃料的，也可以不使燃料喷射量完全为“零”，只要实质上使燃料喷射量减少到燃料喷射停止的程度即可。
以上按照将本发明应用在自动双轮车用发动机燃料喷射控制装置的例进行了说明。但本发明不限于该实施例，在自动双轮车用以外的发动机，例如在具有以人力起动的发动机的发动机驱动式的发电机上同样适用。
根据本发明第一到第四方面，在判断由人力转动曲轴没有得到使活塞越过压缩上止点的充分曲轴角速度时，停止喷射燃料。从而，可以防止燃料覆盖火花塞，提高起动性能。
特别是根据本发明第三方面，在供给和停止供给燃料时，由于可用同样的控制功能驱动燃料喷射阀，所以控制简单。
另外，根据本发明第四方面，可节省喷射燃料时使用的电力的浪费，在起动失败后的下一次起动中可利用充分的燃料压力，可靠地起动发动机。

Claims (4)

1、一种发动机的燃料喷射控制装置，其发动机由人力起动，其特征在于，具有：设定曲轴基准角速度的装置，其用于使活塞超过压缩上止点；控制装置，其在开始转动曲轴后的吸气行程的曲轴角速度大于所述基准角速度时喷射燃料，而在所述曲轴角速度小于等于所述基准角速度时停止喷射燃料。
2、如权利要求1所述的发动机的燃料喷射控制装置，还包括：曲轴脉动发生器传感器，其检测活塞的上止点；判断装置，其判断检测出的所述上止点是否为吸气行程的上止点；检测装置，其由规定曲轴角的转动时间检测曲轴角速度；角速度判断装置，其在所述检测出的上止点是吸气行程上止点时判断所述曲轴角速度是否超过基准角速度。
3、如权利要求2所述的发动机的燃料喷射控制装置，其特征在于，所述控制装置由燃料喷射量计算装置和在对应由该计算装置计算出的燃料喷射量的负荷状态驱动燃料喷射装置的驱动装置构成；在由所述角速度判断装置判断所述曲轴角速度小于所述基准角速度时，使所述负荷状态为零实际停止喷射燃料。
4、如权利要求1至3中任意一项所述的发动机的燃料喷射控制装置，其特征在于，其使用在具有由共同电源驱动的燃料喷射阀和供给燃料泵的发动机上。
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