專利名稱：燃料噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如兩輪車用發(fā)動機(jī)的燃料噴射控制所使用的燃料噴射裝置，更詳細(xì)來說，是涉及使用燃料噴射組件的發(fā)動機(jī)的燃料噴射裝置，該燃料噴射組件具有通過對電磁線圈(solenoid)通電而使柱塞(plunger)往復(fù)運(yùn)動、將燃料吸入和加壓后進(jìn)行噴射的功能。
背景技術(shù)：
以往，在控制單元根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速及負(fù)載來計算燃料供給量、并對燃料噴射閥供給驅(qū)動信號的電子控制燃料噴射裝置中，提出了利用電磁力使柱塞往復(fù)運(yùn)動、將燃料吸入和加壓后進(jìn)行噴射的燃料噴射組件。(參照例如專利文獻(xiàn)1)該燃料噴射組件是這樣動作，它利用從控制單元供給的驅(qū)動信號，對電磁線圈通電，通過這樣驅(qū)動柱塞，將燃料加壓，以規(guī)定的燃料壓力進(jìn)行噴射，然后利用彈簧將柱塞壓回，同時為了下一次噴射而吸入燃料。使用這樣的燃料噴射組件的燃料噴射裝置，與使用燃料泵及調(diào)節(jié)器進(jìn)行燃料的加壓及調(diào)壓、用噴射器來噴射加壓燃料的方式的燃料噴射裝置相比，具有的優(yōu)點(diǎn)是，構(gòu)成零部件少，另外由于僅在噴射時對燃料噴射組件通電，因此平均功耗少，特別適合于發(fā)電機(jī)及電池的能力低的兩輪車。
另外，作為使用這樣的燃料噴射組件的燃料噴射裝置的控制部件，提出了一種部件，即在對燃料噴射組件的電磁線圈開始供給驅(qū)動脈沖之后，在經(jīng)過了規(guī)定時間的時刻，檢測電流值，使用該電流值，來校正驅(qū)動脈沖寬度，減少線圈溫度等對燃料噴射量的影響。(參照例如專利文獻(xiàn)2)另外，作為這樣的燃料噴射組件的驅(qū)動部件，提出了一種部件，即在電磁線圈的電流切斷時，將存儲在電磁線圈中的能量存儲在電容器中，在下一次驅(qū)動時，進(jìn)行放電來加以利用。(參照例如專利文獻(xiàn)3) 特開2001-221137號公報(圖1～21、第7～36頁)[專利文獻(xiàn)2]特開2003-113732號公報(圖1～17、第3～7頁)[專利文獻(xiàn)3]特開2003-49687號公報(圖1～10、第4～9頁)在使用這樣的以往的燃料噴射組件的燃料噴射系統(tǒng)中，當(dāng)電磁線圈產(chǎn)生斷線時，不能進(jìn)行燃料噴射，不能起動發(fā)動機(jī)。在這種情況下，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)不能起動的原因有各種各樣，為了尋找發(fā)動機(jī)不能起動的原因，就需要時間。因此，在電磁線圈產(chǎn)生斷線時，控制單元需要迅速檢測出電磁線圈斷線，并將發(fā)動機(jī)不能起動的原因告知用戶?？墒?，一般需要斷線檢測用的電路來進(jìn)行電磁線圈斷線的檢測，即在將電磁線圈的一端上拉至電源時，將另一端的電壓在控制單元內(nèi)進(jìn)行AD變換，在沒有通電時，若端電壓小于等于規(guī)定值，則判定為斷線，這成為成本上升的原因。
本發(fā)明正是為了解決以往裝置中的上述問題而提出的，其目的在于得到一種燃料噴射裝置，該燃料噴射裝置不會使電路成本上升，而能夠進(jìn)行燃料噴射組件的電磁線圈斷線或異常的檢測，并能迅速地將發(fā)動機(jī)起動不良的原因是電磁線圈斷線或異常的情況告知用戶。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的燃料噴射裝置，具有利用對電磁線圈通電來驅(qū)動柱塞、以進(jìn)行燃料吸入及噴射的燃料噴射組件；以及根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、產(chǎn)生對前述電磁線圈通電進(jìn)行控制的電磁線圈驅(qū)動信號的控制單元，其中，構(gòu)成前述控制單元，使得根據(jù)對前述電磁線圈通電中的規(guī)定時刻的對前述電磁線圈的通電電流值，來判定前述電磁線圈斷線或異常，同時驅(qū)動顯示該判定結(jié)果的顯示部件。
另外，本發(fā)明的燃料噴射裝置的前述電磁線圈驅(qū)動信號，是具有規(guī)定的脈沖寬度的脈沖狀信號，構(gòu)成前述控制單元，使得取決于前述脈沖寬度對前述電磁線圈通電，同時在前述電磁線圈的通電電流值低于預(yù)先規(guī)定的值時，根據(jù)該降低的值，來校正前述脈沖寬度，并且用于判定前述電磁線圈斷線或異常的通電電流，采用作為前述脈沖寬度校正用而檢測出的前述電磁線圈的通電電流值。
根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射裝置，由于前述控制單元是這樣構(gòu)成，即根據(jù)對前述電磁線圈通電中的規(guī)定時刻的對前述電磁線圈的通電電流值，來判定前述電磁線圈斷線或異常，同時驅(qū)動顯示該判定結(jié)果的顯示部件，因此不需要電磁線圈斷線檢測專用的電路，能夠得到廉價的裝置。
另外，根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射裝置，由于電磁線圈驅(qū)動信號是具有規(guī)定的脈沖寬度的脈沖狀信號，構(gòu)成控制單元，使得取決于前述脈沖寬度對前述電磁線圈通電，同時在前述電磁線圈的通電電流值低于預(yù)先規(guī)定的值時，根據(jù)該降低的值，來校正前述脈沖寬度，而且用于判定前述電磁線圈斷線或異常的通電電流，采用作為前述脈沖寬度校正用而檢測出的前述電磁線圈的通電電流值，因此不需要電磁線圈斷線檢測專用的檢測處理，能夠降低微型計算機(jī)等的處理負(fù)荷，能夠使用廉價的微型計算機(jī)，或者縮短處理時間，適用于更高轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)。


圖1所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料噴射裝置的構(gòu)成圖。
圖2所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的電磁線圈驅(qū)動信號及電磁線圈電流的波形說明圖。
1 燃料噴射組件2 控制單元3 電池4 發(fā)電機(jī)5 調(diào)節(jié)器6 微型計算機(jī)7 電磁線圈驅(qū)動控制電路8 電磁線圈驅(qū)動用FET9 放電控制電路10 放電控制用FET11 電容器12 電流檢測用電阻
13 電磁線圈電流放大電路14 顯示燈驅(qū)動電路15 斷線顯示燈具體實(shí)施方式
實(shí)施形態(tài)1圖1所示為本發(fā)明的燃料噴射裝置的構(gòu)成圖。在圖1中，燃料噴射組件1與控制單元2連接，從控制單元2對電磁線圈101通電。燃料噴射組件1的柱塞(未圖示)是這樣動作，即利用電磁線圈101通電來驅(qū)動，將燃料加壓，以規(guī)定的燃料壓力將燃料噴射。若電磁線圈101停止通電，則柱塞利用彈簧(未圖示)壓回，在這期間將下一次噴射用的燃料吸入。
控制單元2與調(diào)節(jié)器5的輸出側(cè)連接，該調(diào)節(jié)器5調(diào)節(jié)安裝在發(fā)動機(jī)曲軸上的發(fā)電機(jī)4的輸出電壓。另外，車輛的電池3、以及作為顯示部件的斷線狀態(tài)顯示燈15與調(diào)節(jié)器5的輸出側(cè)連接。斷線狀態(tài)顯示燈15由控制單元2中設(shè)置的顯示燈驅(qū)動電路14進(jìn)行控制。
控制單元2具有根據(jù)來自設(shè)置在車輛上的未圖示的傳感器等的輸入信號，來計算應(yīng)噴射的燃料量的、作為運(yùn)算部件的微型計算機(jī)6；接受來自該微型計算機(jī)6的電磁線圈驅(qū)動信號S1、并輸出導(dǎo)通信號S2的電磁線圈驅(qū)動控制電路7；以及利用來自電磁線圈驅(qū)動控制電路7的導(dǎo)通信號S2導(dǎo)通的、作為電磁線圈驅(qū)動用開關(guān)部件的電磁線圈驅(qū)動用FET8。燃料噴射組件1的電磁線圈101利用電磁線圈驅(qū)動用FET8導(dǎo)通而通電，并驅(qū)動柱塞，將燃料噴射。微型計算機(jī)6對電磁線圈驅(qū)動控制電路7送出電磁線圈驅(qū)動信號S1，同時對放電控制電路9送出放電信號D1。發(fā)電控制電路9接受該放電信號D1，產(chǎn)生導(dǎo)通信號S3，使作為放電控制用開關(guān)部件的放電控制用FET10導(dǎo)通，使得對電容器11充電的能量放電。
另外，控制單元2具有電流檢測用電阻12、以及電磁線圈電流放大電路13，在驅(qū)動電磁線圈101之后，在經(jīng)過規(guī)定時間Tr后的規(guī)定時刻，從電流檢測用電阻12的兩端得到與電磁線圈電流I相對應(yīng)的模擬值，將該模擬值利用電磁線圈電流放大電路13中包含的AD變換器(未圖示)變換為數(shù)字值，作為與電磁線圈電流I的值相當(dāng)?shù)碾姶啪€圈電流檢測信號I1向微型計算機(jī)6送出。微型計算機(jī)6如后所述，根據(jù)該電磁線圈電流檢測信號I1的值，計算校正值，并校正電磁線圈驅(qū)動時間。電磁線圈電流檢測用電阻器12及電磁線圈電流放大電路13構(gòu)成作為電流檢測部件的電磁線圈電流檢測電路。另外，16及17是二極管。
若來自微型計算機(jī)6的電磁線圈驅(qū)動信號S1停止，則來自電磁線圈驅(qū)動控制電路7的導(dǎo)通信號S2停止，電磁線圈驅(qū)動用FET8從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)，將電磁線圈電流I切斷。另外，從微型計算機(jī)6供給放電控制電路9的放電信號D1，與電磁線圈驅(qū)動信號S1的停止同時停止，來自放電控制電路9的導(dǎo)通信號S3停止。通過這樣，放電控制用FET10從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)，電磁線圈101中存儲的電能對電容器11充電，在下一次電磁線圈驅(qū)動初期使用。
下面，說明這樣構(gòu)成的本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料噴射裝置的動作。
圖2(A)所示為脈沖狀的電磁線圈驅(qū)動信號的波形，(B)所示為流過電磁線圈101的電磁線圈電流的波形。在圖1及圖2中，若在時刻t1，來自微型計算機(jī)6的電磁線圈驅(qū)動信號S1為ON，則接受該電磁線圈驅(qū)動信號S1的電磁線圈驅(qū)動控制電路7將導(dǎo)通信號S2供給電磁線圈驅(qū)動用FET8，使它導(dǎo)通。另外，與電磁線圈驅(qū)動信號S1為ON的同時，來自微型計算機(jī)6的放電信號D1也為0N，接受該放電信號D1的放電控制電路9將導(dǎo)通信號S3供給放電控制用FET10，使它導(dǎo)通。
其結(jié)果，對電容器11充電的電能通過放電控制用FET10、電磁線圈101、電磁線圈驅(qū)動用FET8、以及電流檢測用電阻12，在時間Td內(nèi)放電，電磁線圈101利用該放電能量通電。在電容器11放電結(jié)束后，即時間Td之后，電磁線圈101利用電池3的電壓Vb通電。其結(jié)果，電磁線圈101中流過圖2的實(shí)線所示的電磁線圈電流I。電磁線圈電流I如圖2所示，在電磁線圈驅(qū)動信號S1存在期間、即取決于電磁線圈驅(qū)動脈沖S1的脈沖寬度W流過。
由電磁線圈電流檢測用電阻器12及電磁線圈電流放大電路13組成的電磁線圈電流檢測電路，在比電容器11的放電電流流過電磁線圈101的時間Td更后面的時刻t2，即在微型計算機(jī)6于時刻t1輸出電磁線圈驅(qū)動信號S1之后經(jīng)過時間Tr的時刻t2，檢測流過電磁線圈101的電磁線圈電流I，將與該值對應(yīng)的電磁線圈電流檢測信號I1輸入至微型計算機(jī)6。
如果由于隨著電池電壓Vb的變化或溫度的變化而引起電磁線圈101的電阻變化，使得電磁線圈電流I如圖2的虛線所示I0那樣降低時，則經(jīng)過時間Tr之后，電磁線圈電流檢測電路檢測出電磁線圈電流I0，將與該值相對應(yīng)的電磁線圈電流檢測信號I01輸入至微型計算機(jī)6。
以下，為了方便起見，將電磁線圈電流放大電路13的輸出即上述電磁線圈電流檢測信號I1及I01，稱為電磁線圈檢測電流值I1及I01。
微型計算機(jī)6是這樣動作，即在電磁線圈檢測電流值從I1下降為I01時，根據(jù)該檢測出的電磁線圈檢測電流值I01的大小，對于預(yù)先規(guī)定的校正值，將圖2(A)中虛線所示的脈沖寬度W1與實(shí)線所示的電磁線圈驅(qū)動信號S1的驅(qū)動脈沖寬度W相加，將驅(qū)動脈沖寬度延長為虛線所示那樣，通過這樣得到所希望的噴射量。
另外，也可以用乘法來代替將上述脈沖寬度W1與驅(qū)動脈沖寬度W相加。另外，也可以在實(shí)際校正驅(qū)動脈沖寬度W時，對檢測出的電磁線圈檢測電流值I01，采用考慮到電路上的偏置及精度校正值的校正值。
下面，敘述燃料噴射組件的電磁線圈101斷線或異常時的動作。這里，所謂電磁線圈異常，主要是假設(shè)接近電磁線圈斷線的異常。在實(shí)施形態(tài)1中，采用為了校正電磁線圈驅(qū)動信號S1的脈沖寬度W而檢測的電磁線圈檢測電流值I1或I01，來進(jìn)行電磁線圈101的斷線或異常的檢測。
即，控制單元2的微型計算機(jī)6，判別不是發(fā)動機(jī)停止或減速時進(jìn)行燃料斷開控制的狀態(tài)，以那時檢測出的電磁線圈檢測電流值I1或I01是小于等于規(guī)定值的狀態(tài)，在規(guī)定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或規(guī)定時間的期間內(nèi)繼續(xù)的情況，微型計算機(jī)6判定電磁線圈101處于斷線或接近斷線的異常狀態(tài)。上述規(guī)定值設(shè)定為0或接近于0的值等，只要在不產(chǎn)生誤判定的范圍內(nèi)，可任意設(shè)定。
還假設(shè)在車輛行駛中切斷控制單元2的電源、并再次接通那樣的狀態(tài)。例如是用戶在車輛行駛中操作點(diǎn)火開關(guān)的情況，或者是由于布線系統(tǒng)或連接器的問題而使控制單元2的電源瞬時切斷的情況。在這樣的情況下，如果減速時進(jìn)行燃料斷開控制，則在控制單元2的電源從切斷變成接通之后，由于對電磁線圈101也不通電，電磁線圈電流的RAM值繼續(xù)維持為0，因此即使電磁線圈101沒有異常，也誤檢測為斷線。所以，在實(shí)施形態(tài)1中，在發(fā)動機(jī)停止或減速時進(jìn)行燃料斷開控制的情況下，不進(jìn)行斷線判定。
若微型計算機(jī)6如上所述判定電磁線圈斷線或異常，則微型計算機(jī)6對顯示燈驅(qū)動電路14送出規(guī)定方式的驅(qū)動信號K，使斷線狀態(tài)顯示燈15點(diǎn)亮或閃爍，顯示電磁線圈101斷線或異常。
另外，即使電磁線圈的電流異?；謴?fù)，若在控制單元2內(nèi)的非易失性存儲裝置(未圖示)中作為故障履歷進(jìn)行存儲，則也知道過去發(fā)生了問題，因此容易查明發(fā)動機(jī)不正常的原因是斷線異常。
另外，異常顯示燈15也可以與其它報警或顯示燈公用，通過使閃爍方式不同等來顯示異常。在這樣構(gòu)成的情況下，檢測流過電磁線圈101的電磁線圈電流的電流檢測電路，只要采用校正電磁線圈驅(qū)動信號S1的驅(qū)動脈沖寬度用的已有的電流檢測電路即可，不需要檢測電磁線圈斷線用的布線、電路及AD變換器等，能夠構(gòu)筑廉價的系統(tǒng)。另外，通過借用為了校正驅(qū)動脈沖寬度而檢測的電磁線圈檢測電流值I1，能夠減少微型計算機(jī)6內(nèi)的處理負(fù)荷，能夠使用更廉價的微型計算機(jī)，或者能夠用于更高轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)。
實(shí)施形態(tài)2在實(shí)施形態(tài)1中，在發(fā)動機(jī)停止或減速時進(jìn)行燃料斷開控制的情況下，是不進(jìn)行斷線判定的，但實(shí)施形態(tài)2是在控制單元起動時，將不進(jìn)行斷線或異常判定的空電流值存入存儲電磁線圈斷線或異常判定用的電磁線圈電流值的存儲器、即RAM(隨機(jī)存儲器)。
因而，在控制單元2起動時，由于燃料噴射組件1的電磁線圈101中還沒有通電，因此電磁線圈電流值是0的狀態(tài)，但由于RAM中存儲有不進(jìn)行電磁線圈斷線或異常判定的空電流值，因此不會進(jìn)行斷線或異常的誤判定。
通常，即使將電磁線圈斷線異常判定用的電磁線圈電流的RAM值設(shè)為0，若由于發(fā)動機(jī)起動而成為對電磁線圈101的通電狀態(tài)，則與電磁線圈電流在通電時的電磁線圈電流值相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)重新存入RAM。因而，若電磁線圈起動時僅僅沒有流過電磁線圈電流的開始的一次，使用上述空值進(jìn)行判定，則流過電磁線圈電流之后，就根據(jù)該新存儲的電磁線圈電流值，判定電磁線圈斷線或異常。
權(quán)利要求
1.一種燃料噴射裝置，其特征在于，具有利用對電磁線圈通電來驅(qū)動柱塞、以進(jìn)行燃料吸入及噴射的燃料噴射組件；以及根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、產(chǎn)生對所述電磁線圈通電進(jìn)行控制的電磁線圈驅(qū)動信號的控制單元，構(gòu)成所述控制單元，使得根據(jù)對所述電磁線圈通電中的規(guī)定時刻的、對所述電磁線圈的通電電流值，來判定所述電磁線圈斷線或異常，同時驅(qū)動顯示該判定結(jié)果的顯示部件。
2.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射裝置，其特征在于，所述電磁線圈驅(qū)動信號是具有規(guī)定的脈沖寬度的脈沖狀信號，構(gòu)成所述控制單元，使得取決于所述脈沖寬度對所述電磁線圈通電，同時在所述電磁線圈的通電電流值低于預(yù)先規(guī)定的值時，根據(jù)該降低的值，來校正所述脈沖寬度，并且用于判定所述電磁線圈斷線或異常的通電電流，采用作為所述脈沖寬度校正用而檢測出的所述電磁線圈的通電電流值。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種燃料噴射裝置，以簡單、廉價的構(gòu)成實(shí)現(xiàn)燃料噴射組件的電磁線圈的斷線或異常的判定。具有根據(jù)車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、產(chǎn)生對前述電磁線圈(101)的通電進(jìn)行控制的電磁線圈驅(qū)動信號的控制單元(6)，前述控制單元(6)是這樣構(gòu)成，即根據(jù)對前述電磁線圈(101)通電中的規(guī)定時刻的對前述電磁線圈的通電電流值，來判定前述電磁線圈斷線或異常，同時驅(qū)動顯示該判定結(jié)果的顯示部件(15)，能夠得到不需要電磁線圈斷線檢測專用電路、廉價的裝置。
文檔編號F02D41/20GK101037966SQ200610128548
公開日2007年9月19日 申請日期2006年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者松野平篤志, 和田修一, 入江太津治, 山川智也 申請人:三菱電機(jī)株式會社