專利名稱：電子燃料噴射控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沒有安裝電池并且由手動操作起動的內(nèi)燃機(jī)(下文中簡稱為“發(fā)動機(jī)”)的電子燃料噴射控制裝置。
背景技術(shù)：
近年來，開始將電子燃料噴射裝置應(yīng)用于這種沒有安裝電池的小型自行車和農(nóng)具的發(fā)動機(jī)。沒有安裝電池的發(fā)動機(jī)通過手動操作由腳踏起動器和反沖起動器來轉(zhuǎn)動發(fā)動機(jī)的曲柄軸，通過曲柄軸的轉(zhuǎn)動來轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)，并且獲得電力。然后將獲得的電力提供給發(fā)動機(jī)的電子燃料噴射裝置和點火器，發(fā)動機(jī)啟動。然后，如果發(fā)動機(jī)一旦起動，就可從發(fā)電機(jī)獲得穩(wěn)定的電力，并且此后，發(fā)動機(jī)可依其自身連續(xù)工作。
然而，在利用這種腳踏起動器不能獲得足夠的轉(zhuǎn)動力(即足夠電力)的情況下，存在諸多不便，例如由于在某些情況下在首次燃料噴射時來自燃料泵的燃料的供給壓力(此后稱為“燃料壓力”)不穩(wěn)定，不僅導(dǎo)致起動失敗而且導(dǎo)致未燃燒氣體的排放。因此，為解決這種不便，例如，在日本專利特開平6-2586號公報(第30到40段，圖3到7)中，可通過不等待正常的燃料噴射正時而在燃料噴射裝置的控制器(微計算機(jī))啟動后馬上噴射燃料預(yù)定時間，來防止由于這種燃料供給短缺而造成的起動失敗。
通常，供給微計算機(jī)的電源電壓一般低于供給燃料噴射裝置和燃料泵的電源電壓。因此，當(dāng)控制器的微計算機(jī)啟動時，并非總能正常開動燃料噴射裝置和燃料泵；如果微計算機(jī)正常啟動，則對噴射指令的響應(yīng)時間變長，并且燃料壓力不能升高。具體地，通過這種腳踏起動器給予發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動力微弱的情況經(jīng)常是屬于這種情形。
日本專利特開平6-2586號公報假設(shè)，當(dāng)控制器的微計算機(jī)啟動時用于噴射燃料的燃料噴射時間被簡單地定義為發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度函數(shù)。換言之，在日本專利特開平6-2586號公報中，在當(dāng)微計算機(jī)啟動時供給燃料噴射裝置和燃料泵的電源電壓沒有達(dá)到額定電壓的情況下未考慮性能劣化。因此，在某些情況下出現(xiàn)燃料噴射裝置沒有噴射適當(dāng)量的燃料；不能獲得起動，點火失?。灰约肮┙o了過多的燃料。
鑒于這種常規(guī)技術(shù)的問題，需要一種燃料噴射控制裝置，其能防止用于起動沒有安裝電池的發(fā)動機(jī)的首次燃料噴射中的燃料噴射浪費(fèi)，并且使得在首次燃料噴射中噴射適當(dāng)量的燃料。
此外，需要一種燃料噴射裝置，其能夠節(jié)省在起動沒有安裝電池的發(fā)動機(jī)的首次燃料噴射后直到首次點火處理完成的電力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面是一種電子燃料噴射控制裝置，其至少具有用來噴射專用于燃燒的燃料的燃料噴射裝置和用于對基于曲柄軸的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的交流電壓進(jìn)行整流和穩(wěn)定的電源電路；控制通過由手動操作轉(zhuǎn)動曲柄軸而起動的內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射裝置；并且還包括電源電壓檢測機(jī)構(gòu)，其用于檢測由電源電路供給燃料噴射裝置的電源電壓的值；和信息處理機(jī)構(gòu)，用于當(dāng)接收到直流電壓的供給時開始工作，初始化自身，輸入由所述電源電壓檢測機(jī)構(gòu)檢測到的電源電壓值，并且當(dāng)輸入電壓達(dá)到預(yù)定電壓值時指示燃料噴射裝置進(jìn)行首次燃料噴射。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，如果電壓是由通過曲柄軸轉(zhuǎn)動由手動操作產(chǎn)生的電力從電源電路供給的，則信息處理機(jī)構(gòu)(即，用于燃料噴射控制的計算機(jī))開始工作并初始化其自身。此外，電源檢測機(jī)構(gòu)檢測從電源電路供給燃料噴射裝置的電源電壓的值。因此，如果信息處理機(jī)構(gòu)完成自身的初始化，則它輸入由電源電壓檢測機(jī)構(gòu)檢測到的電源電壓值并檢查輸入的電壓值是否已達(dá)到預(yù)定電壓值。然后，當(dāng)輸入的電壓值(即供給燃料噴射裝置的電源電壓的值)達(dá)到所述預(yù)定電壓值時，信息處理機(jī)構(gòu)指示燃料噴射裝置進(jìn)行首次燃料噴射。
換言之，在供給燃料噴射裝置的電源電壓的值達(dá)到預(yù)定電壓值之前，例如，在其達(dá)到使燃料壓力穩(wěn)定的電壓之前，不指示燃料噴射裝置進(jìn)行首次燃料噴射。因此，在通過腳踏起動器給予發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動力微弱且不能獲得充足的電力的情況下，既不執(zhí)行燃料噴射，也不執(zhí)行點火。換言之，可防止浪費(fèi)的燃料噴射。因此，為點火執(zhí)行不足量的燃料噴射，該燃料不燃燒，因而，可以防止排出未燃燒氣體的情形。
本發(fā)明的第二方面是在第一方面中描述的電子燃料噴射控制裝置，其中它的信息處理機(jī)構(gòu)包括首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間存儲機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)用于考慮當(dāng)燃料噴射裝置接收到燃料噴射指令信號時直到起動燃料噴射的響應(yīng)時間以及供應(yīng)燃料給燃料噴射裝置的燃料泵的燃料壓力；使預(yù)先設(shè)定的首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間對應(yīng)于電源電壓的每個值；以及存儲該首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間，并且，在首次燃料噴射處理中，所述信息處理機(jī)構(gòu)基于電源電壓檢測機(jī)構(gòu)檢測到的電源電壓值來參照存儲機(jī)構(gòu)并導(dǎo)出首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間；針對所導(dǎo)出的首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間，根據(jù)從檢測內(nèi)燃機(jī)的溫度的溫度傳感器輸入的發(fā)動機(jī)溫度，執(zhí)行預(yù)先定義的補(bǔ)償計算；以及令通過計算獲得的值作為首次燃料噴射的燃料噴射時間，將用于指示燃料噴射的信號輸出到燃料噴射裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，所述信息處理機(jī)構(gòu)通過不僅考慮發(fā)動機(jī)溫度(發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度)而且考慮供給燃料噴射裝置和燃料泵的電源電壓(即響應(yīng)時間和燃料壓力)，來確定首次燃料噴射時間。因此，即使在供給燃料噴射裝置和燃料泵的電源電壓達(dá)到額定值之前執(zhí)行首次燃料噴射的情況下，也可以將該裝置的燃料噴射量精確地控制到適當(dāng)量。
本發(fā)明的第三方面是第一或第二方面中描述的電子燃料噴射控制裝置，其中當(dāng)它的信息處理機(jī)構(gòu)執(zhí)行指示內(nèi)燃機(jī)的點火器執(zhí)行首次點火的點火處理時，該信息處理機(jī)構(gòu)在點火處理之前執(zhí)行針對內(nèi)燃機(jī)的沖程判別處理；并且當(dāng)啟動了沖程判別處理時，該信息處理機(jī)構(gòu)執(zhí)行點火處理并根據(jù)正常燃料噴射處理而執(zhí)行后續(xù)的燃料噴射處理。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，通過執(zhí)行沖程判別處理，在確認(rèn)正確的正時即壓縮沖程時，可以執(zhí)行點火，由此平穩(wěn)地起動發(fā)動機(jī)，并且繼續(xù)后續(xù)的燃料噴射和點火。
本發(fā)明的第四方面是第一到第三方面中任何一個中描述的電子燃料噴射控制裝置，其中當(dāng)它的信息處理機(jī)構(gòu)完成了自身的初始化時，其輸出ON信號，用于指示接通燃料泵的電源；當(dāng)它完成了首次燃料噴射處理時，輸出OFF信號，用于指示斷開燃料泵的電源；并且當(dāng)它完成了首次點火處理時，輸出ON信號，用于指示接通燃料泵的電源。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，由于使燃料泵的電源從首次燃料噴射處理完成到首次點火完成都斷開，所以可以節(jié)省電力消耗，特別是在沒有產(chǎn)生充足電力時的起動初始階段，。然后，可以將節(jié)省的電力有效地用于點火處理。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的燃料噴射控制裝置和應(yīng)用了該裝置的內(nèi)燃機(jī)的主要部分的概略構(gòu)成的示例的圖。
圖2是示出在通過手動操作從排氣沖程起動應(yīng)用了本發(fā)明的裝置的發(fā)動機(jī)的情況下以下內(nèi)容的時序圖的示例的圖內(nèi)燃機(jī)的沖程；燃料噴射控制裝置對應(yīng)于該沖程輸出的控制信號；以及由電源電路輸出的電源電壓。
圖3是示出在通過手動操作從吸氣沖程起動應(yīng)用了本發(fā)明的裝置的發(fā)動機(jī)的情況下以下內(nèi)容的時序圖的示例的圖內(nèi)燃機(jī)的沖程；燃料噴射控制裝置對應(yīng)于該沖程輸出的控制信號；以及由電源電路輸出的電源電壓。
圖4是示出應(yīng)用了燃料噴射控制裝置的本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)中的燃料泵燃料壓力的電源電壓依賴特性的示例的圖。
圖5是示出應(yīng)用了燃料噴射控制裝置的本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)中的響應(yīng)的無效時間的電源電壓依賴特性的示例的圖。
圖6是示出由本發(fā)明實施例的燃料噴射控制裝置中的信息處理單元執(zhí)行的與燃料噴射控制相關(guān)的處理流程的示例的流程圖。
圖7是示出由本發(fā)明實施例的燃料噴射控制裝置中的信息處理單元執(zhí)行的處理中的首次燃料噴射處理的流程的示例的流程圖。
具體實施例方式
這里將根據(jù)需要參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。圖1是示出與本發(fā)明的實施例相關(guān)的燃料噴射控制裝置和應(yīng)用了該裝置的內(nèi)燃機(jī)的主要部分的概略構(gòu)成的示例的圖。
在圖1中，內(nèi)燃機(jī)1是所謂的四循環(huán)發(fā)動機(jī)，并且其操作由吸氣、壓縮、膨脹(燃燒)以及排氣四個沖程構(gòu)成。換言之，在吸氣沖程中，吸氣閥12打開，并且滯留在吸氣管111中的空氣和燃料的混合氣體被吸入到燃燒室120中。接下來，在壓縮沖程中，由活塞119來壓縮燃燒室120中的混合氣體，恰在活塞119達(dá)到上止點之前由點火器124對燃料氣體進(jìn)行點火。燃料氣體如果燃燒則急劇膨脹，并且進(jìn)入膨脹沖程。在膨脹沖程中，活塞119被燃料氣體的爆燃向后推，并且活塞的力通過曲柄116轉(zhuǎn)換為曲柄軸117的轉(zhuǎn)動力。接著，在排氣沖程中，排氣閥114打開，并且燃燒室120內(nèi)的燃料氣體通過排氣管113排到外面。
為了重復(fù)這四個沖程，要求在吸氣沖程結(jié)束時在吸氣管111中產(chǎn)生混合氣體。因此，燃料噴射裝置123在排氣沖程的大約前半正時在吸氣管111中噴射燃料。燃料噴射裝置123包括未示出的噴射閥，并且噴射從燃料箱121供應(yīng)的并由燃料泵122加壓的燃料。此外，燃料噴射裝置123從燃料噴射控制裝置2接收燃料噴射指令信號，并且打開/關(guān)閉噴射閥。
內(nèi)燃機(jī)1由對未示出的腳踏起動器或反沖起動器的手動操作(這里，將人們利用手和腳進(jìn)行的操作統(tǒng)稱為“手動操作”)來起動。換言之，如果手動操作腳踏起動器或反沖起動器，則曲柄116和曲柄軸117轉(zhuǎn)動，并且活塞119的往復(fù)運(yùn)動開始。此外，如果曲柄軸117轉(zhuǎn)動，則與利用曲柄軸117的轉(zhuǎn)動力而轉(zhuǎn)動的飛輪相連的發(fā)電機(jī)118開始發(fā)電。在這時，發(fā)電機(jī)118產(chǎn)生交流電壓，該交流電壓由電源電路127進(jìn)行整流和穩(wěn)定，并作為預(yù)定電壓(例如，12V)的直流電壓被提供給燃料噴射控制裝置2、燃料噴射裝置123、燃料泵122以及點火器124。同時，電源電路127通常用作這種調(diào)節(jié)器和整流器。
另一方面，燃料噴射控制裝置2包括信息處理單元21；信息處理單元21的輸出端口22，用來向外輸出控制信號；信息處理單元21的輸入端口23，用來輸入外部信號；電源電壓檢測單元24，用于檢測從電源電路127向燃料噴射裝置123和燃料泵122供應(yīng)的電源電壓的值；以及第二電源電路25，用于把從電源電路127供應(yīng)的例如12V的直流電壓轉(zhuǎn)換為供應(yīng)給燃料噴射控制裝置2的各個組件的例如5V的直流電壓。這里，信息處理單元21是所謂的計算機(jī)，并且包括未示出的CPU(中央處理單元)和存儲器。
這里，信息處理單元21、輸出端口22和輸入端口23可由利用半導(dǎo)體制成的大規(guī)模集成電路的一個芯片的微處理器構(gòu)成。此外，盡管在電源電壓檢測單元24中采用A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器，但是該A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器可內(nèi)置于微處理器中。
信息處理單元21的存儲器存儲如下程序，例如初始化處理211、燃料泵ON/OFF控制處理212、首次燃料噴射處理213、正常燃料噴射處理214、點火處理215、電源電壓判定處理216以及沖程判別處理217。由CPU來運(yùn)行這些程序，從而實現(xiàn)在燃料噴射控制裝置2中定義的預(yù)定功能。同時，稍后將描述這些程序的內(nèi)容。此外，使用存儲器的一部分區(qū)域作為首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間存儲單元218。
輸出端口22包括針對每個輸出信號的輸出寄存器和輸出驅(qū)動電路，并且輸出如下控制信號，例如用于控制燃料泵122的電源的接通/斷開的燃料泵ON/OFF控制信號、用于向燃料噴射裝置123指示噴射燃料的燃料噴射指令信號、以及用于指示點火器124點火的點火指令信號。此外，輸入端口23包括輸入緩沖寄存器，并且在某些情況下，還根據(jù)需要包括A/D轉(zhuǎn)換器。輸入端口23連接到?jīng)_程判別傳感器125和發(fā)動機(jī)溫度傳感器126，并且讀取由這些傳感器輸出的信息。
下面將參考圖2和3(根據(jù)需要參見圖1)來詳細(xì)描述燃料噴射控制裝置2的操作。圖2是示出在通過手動操作從排氣沖程起動發(fā)動機(jī)的情況下以下內(nèi)容的時序圖的示例的圖內(nèi)燃機(jī)的沖程；燃料噴射控制裝置對應(yīng)于該沖程輸出的控制信號；以及由電源電路輸出的電源電壓。此外，圖3是示出在通過手動操作從吸氣沖程起動發(fā)動機(jī)的情況下以下內(nèi)容的時序圖的示例的圖內(nèi)燃機(jī)的沖程；燃料噴射控制裝置對應(yīng)于該沖程輸出的控制信號；以及由電源電路輸出的電源電壓。
如果手動操作腳踏起動器，則曲柄軸117開始轉(zhuǎn)動，從而發(fā)電機(jī)118轉(zhuǎn)動，并且產(chǎn)生交流電壓。電源電路127對該交流電壓進(jìn)行整流并使它穩(wěn)定為預(yù)定電壓(例如12V)的直流電壓。在這時，為使從電源電路127輸出的電源電壓穩(wěn)定在預(yù)定電壓，需要取決于曲柄軸117獲得的轉(zhuǎn)動速度和連接到輸出的負(fù)載的上升時間。圖2中的C25是示出從電源電路127輸出的電源電壓的上升方式的時序圖。
同時，圖2中示出的多個時序圖以內(nèi)燃機(jī)1的沖程時序圖C21作為基準(zhǔn)，并且在這種情況下，圖C21是從排氣沖程開始手動操作的時序圖。然而，盡管直到?jīng)_程判別處理217結(jié)束才知道沖程，但為方便起見，在圖2中寫出了從沖程判別結(jié)束正時反算的沖程名。同時，在沖程時序圖C21中，TDC(上止點)表示上止點正時。
在圖1中，例如，從電源電路127輸出電源電壓為12V的直流電壓，并將其供給燃料泵122、燃料噴射裝置123、點火器124以及燃料噴射控制裝置2。此外，從燃料噴射控制裝置2內(nèi)的電源電路25輸出通過對電源電壓為12V的直流電壓進(jìn)行DC/DC或調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)換而獲得的電源電壓為5V的直流電壓，并將該電源電壓為5V的直流電壓供給信息處理單元21、輸出端口22、輸入端口23以及電源電壓檢測單元24。
在這時，將電壓較低的5V電源電壓供給包括CPU的信息處理單元21；此外，將電壓較高的12V電源電壓供給燃料噴射裝置123和燃料泵122。因此，燃料噴射控制裝置2的操作(即信息處理單元21的操作)通常比燃料噴射裝置123和燃料泵122啟動得早。因此，即使信息處理單元21一啟動就試圖操作燃料噴射裝置123和燃料泵122，它們也不工作；如果燃料噴射裝置123和燃料泵122工作，則它們在某些情況下不能發(fā)揮充分的性能。
關(guān)于這一點，燃料噴射裝置123和燃料泵122的性能取決于圖4和5中分別示出的電源電壓。這里，圖4是示出內(nèi)燃機(jī)中的燃料泵燃料壓力的電源電壓依賴特性的示例的圖；圖5是示出內(nèi)燃機(jī)中的響應(yīng)的無效時間的電源電壓依賴特性的示例的圖。
如圖4所示，如果供給的電壓變?yōu)榇蠹s2V，則盡管其是不穩(wěn)定的，但燃料泵122也開始工作；然而，如果電源電壓變?yōu)榇蠹s9V，則通過泵122獲得的燃料壓力不穩(wěn)定。因此，在這一大約0.1秒的時段中，燃料壓力處于不穩(wěn)定狀態(tài)。另一方面，如果供給的電壓為5V，則信息處理單元21的CPU開始工作，并且執(zhí)行預(yù)定的初始化處理211。
同時，這里，初始化處理211是指將輸出端口22的輸出電平設(shè)定為預(yù)定初始電平并對CPU分配給程序中使用的堆棧指針和存儲器的必要最小限的變量進(jìn)行初始化的處理。然后，初始化處理211完成時的正時表示CPU(即信息處理單元21)或燃料噴射控制裝置2已啟動。
在當(dāng)CPU啟動時的正時，供給CPU(即信息處理單元21)的電源電壓是5V。換言之，即使考慮電源電路25的轉(zhuǎn)換損失，供給燃料泵122的12V的電源電壓仍達(dá)不到6V左右。因此，燃料泵122的燃料壓力不穩(wěn)定。
此外，如圖5所示，燃料噴射裝置123的響應(yīng)的無效時間隨供給的電源電壓變大而變小。換言之，燃料噴射裝置123的響應(yīng)速度變得更快。這里，燃料噴射裝置123的響應(yīng)的無效時間是指從裝置123接收到燃料噴射指令信號到噴射閥實際打開的時間。
在該實施例中，考慮到在電源電壓達(dá)到預(yù)定額定電壓之前燃料泵122和燃料噴射裝置123的性能較低的實際情況，適于從燃料噴射控制裝置2輸出用于控制泵122和裝置123的信號。此外，由于在電源電壓上升的時段期間通過手動操作來發(fā)電，所以在該時段期間不能供給充足的電力。因此，輸出到燃料泵122的控制信號控制節(jié)省其電力。此后，返回圖2，將描述控制信號的這種輸出正時。
在信息處理單元21中，如果供給其的電源電壓為5V(即，來自電源電路127的輸出電壓是6V左右)，則該單元21開始工作，并且單元21執(zhí)行初始化處理211。在圖2的C25中，執(zhí)行完成時的正時示為t1。如果初始化處理211完成，則信息處理單元21執(zhí)行燃料泵ON/OFF控制處理212，首先使得燃料泵ON/OFF控制信號C23為ON，并且由此使得燃料泵122的電源接通。因此，通過恰在初始化處理211完成之后使得燃料泵122打開，有可能早些穩(wěn)定泵122的燃料壓力。
接下來，信息處理單元21執(zhí)行電源電壓判別處理216，輸入由電源電壓檢測單元24檢測到的電源電壓的值(從電源電路127供給燃料泵122和燃料噴射裝置123的電源電壓的值)，并且判定電源電壓值是否已達(dá)到燃料壓力穩(wěn)定狀態(tài)下的電壓值(參見圖4)。然后，當(dāng)電源電壓值達(dá)到燃料壓力穩(wěn)定狀態(tài)下的電壓值時(在圖2的C25中示出為t2的正時)，信息處理單元21執(zhí)行首次燃料噴射處理213，輸出燃料噴射指令信號C24，并且指示進(jìn)行首次燃料噴射。
在這時，信息處理單元21基于從電源電壓檢測單元24輸入的值，參照首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間存儲單元218并根據(jù)電源電壓值導(dǎo)出首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間。然后，信息處理單元21針對從發(fā)動機(jī)溫度傳感器126獲得的發(fā)動機(jī)溫度對所導(dǎo)出首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間進(jìn)行補(bǔ)償計算，并且定義首次燃料噴射時間。以燃料噴射指令信號C24的脈沖寬度將如此導(dǎo)出的首次燃料噴射時間發(fā)送到燃料噴射裝置123。換言之，當(dāng)燃料噴射指令信號C24是“L”電平(有效電平)時，燃料噴射裝置123可打開其閥。
這里，首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間存儲單元218是其中對應(yīng)于從電源電路127供給燃料泵122和燃料噴射裝置123的電源電壓的每個值將首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間存儲在存儲器中的表。然后，首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間的表是，在預(yù)先考慮將圖4中所示的燃料泵122的燃料壓力的電源電壓依賴特性與圖5中所示的燃料噴射裝置123的響應(yīng)的無效時間的電源電壓依賴特性二者放在一起的效果的噴射要求時間的情況下，匯集為一體的表。
因此，對于特定電源電壓僅參照該表(即首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間存儲單元218)一次，就可以對應(yīng)于電源電壓導(dǎo)出考慮了燃料泵122的燃料壓力的電源電壓依賴特性與燃料噴射裝置123的響應(yīng)的無效時間的電源電壓依賴特性的首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間。
接著，沖程判別傳感器125例如包括曲柄角傳感器和凸輪角傳感器(二者都未示出)，并且當(dāng)檢測設(shè)在預(yù)定角度處的基準(zhǔn)位置時，傳感器125通過輸入端口23在信息處理單元21中輸入檢測信號。信息處理單元21接收檢測信號并且執(zhí)行沖程判別處理217。同時，在某些情況下，沖程判別傳感器125還包括燃燒室120中的氣壓傳感器(未示出)和用于檢測吸氣管111的壓力的吸氣管壓力傳感器(未示出)。此外，在某些情況下，沖程判別處理217根據(jù)來自氣壓傳感器和吸氣管壓力傳感器的信號以及來自曲柄角傳感器和凸輪角度傳感器的信號的組合來判別沖程，并且根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動速度的變化來判別沖程。
信息處理單元21執(zhí)行沖程判別處理217，并且如果完成了沖程判別，則隨后其執(zhí)行點火處理215。在點火處理215中，信息處理單元21向點火器124輸出點火指令C22。如果點火器124接收到點火指令C22，則其使得火花塞放出電火花，使燃燒室120內(nèi)的混合氣體燃燒和爆炸，并且向后推活塞119。
同時，在這時，由于在初始燃料噴射完成之后使得燃料泵122的電源斷開，所以信息處理單元21恰在點火處理215完成之后執(zhí)行燃料泵ON/OFF控制處理212，使得燃料泵ON/OFF控制信號C23為ON，并且從而使得燃料泵122的電源接通。
因此，內(nèi)燃機(jī)1起動，并且在隨后的噴射正時中，執(zhí)行正常燃料噴射處理214。同時，在正常燃料噴射處理214中，如常規(guī)所執(zhí)行的，通過計算以發(fā)動機(jī)溫度、曲柄116的轉(zhuǎn)動速度以及吸入氣體量為變量的預(yù)定函數(shù)，來導(dǎo)出其燃料噴射時間。
盡管如此描述的圖2示出在從排氣沖程手動操作起動的情形下的時序圖，但圖3是在從吸氣沖程手動操作起動的情形下的時序圖。因此，圖2與圖3之間的差異為如下程度首次點火指令C22、C32之間的正時根據(jù)沖程的推移而不同(因此，燃料泵ON/OFF控制信號C23、C33和燃料噴射指令信號C24、C34也不同)。換言之，該差異為如下程度盡管在圖2的情形下在第一壓縮沖程對點火器124進(jìn)行點火，但在圖3的情形下由于其沖程判別處理還未執(zhí)行，所以沒有在第一壓縮沖程而在下一壓縮沖程對點火器124進(jìn)行點火。因為圖2和圖3中的其它正時幾乎相同，所以將略去對圖3的描述。
同時，在如圖3所示從吸氣沖程手動起動操作的情形下，因為從首次燃料噴射到?jīng)_程判別完成所需的沖程數(shù)變多，所以點火前的時間變長。在這種情形下，包含在混合氣體中的燃料量由于在某些情形下的泄漏而變少。因此，在指示首次燃料噴射之后(即使首次燃料噴射是在沖程判別完成之前)檢測到TDC的情形下，信息處理單元21可以指示燃料噴射裝置123進(jìn)行根據(jù)需要定義的額外噴射量(噴射時間)的燃料噴射。因此，有可能進(jìn)一步提高首次點火的成功概率并且可能更平穩(wěn)地起動內(nèi)燃機(jī)1。
接下來將描述與信息處理單元21所執(zhí)行的燃料噴射控制相關(guān)的處理流程。這里，圖6是示出燃料噴射控制裝置的信息處理單元所執(zhí)行的與燃料噴射控制有關(guān)的處理流程的示例的流程圖。
在圖6中，如果供給信息處理單元21的電源電壓達(dá)到例如5V，則信息處理單元21開始工作，其首先執(zhí)行初始化處理211并且初始化自身的CPU(步驟S11)。接下來，信息處理單元21執(zhí)行燃料泵ON/OFF控制處理212并且使得燃料泵122打開(步驟S12)。接著，信息處理單元21通過電源電壓檢測單元24開始檢測從電源電路127供給燃料泵122和燃料噴射裝置123的電源電壓的值(步驟S13)。然后，信息處理單元21使得首次燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志為“0”(步驟S14)。
接著，信息處理單元21判定首次燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志是否為“1”(步驟S15)。作為判定的結(jié)果，如果首次燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志不為“1”(步驟S15中的“否”)，則信息處理單元21進(jìn)一步判定電源電壓檢測單元24檢測到的電源電壓值是否已達(dá)到預(yù)定的電壓值(燃料壓力穩(wěn)定狀態(tài)下的電壓值)(步驟S16)。作為判定的結(jié)果，如果電源電壓值沒有達(dá)到預(yù)定的電壓值(步驟S16中的“否”)，則信息處理單元21返回到步驟S15，并再次執(zhí)行步驟S15之后的處理。
另一方面，在步驟S16的判定中，如果電源電壓檢測單元24檢測到的電源電壓值已達(dá)到預(yù)定的電壓值(步驟S16中的“是”)，則信息處理單元21執(zhí)行首次燃料噴射處理213(步驟S17)，然后執(zhí)行燃料泵ON/OFF控制處理212，并使燃料泵122關(guān)閉(步驟S18)。然后，信息處理單元21將首次燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志設(shè)為“1”(步驟S19)，返回到步驟S15，并再次執(zhí)行步驟S15之后的處理。
此外，在步驟S15的判定中，如果首次燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志為“1”(步驟S15中的“是”)，則信息處理單元21基于來自沖程判別傳感器125的信號來判定沖程判別是否完成，并且由曲柄位置傳感器來檢測預(yù)定基準(zhǔn)位置(步驟S20)。因此，如果沖程判別沒有完成，并且沒有檢測到預(yù)定基準(zhǔn)位置(步驟S20中的“否”)，則信息處理單元21返回到步驟S15，并再次執(zhí)行步驟S15之后的處理。
另一方面，在步驟S20的判定中，如果沖程判別完成(步驟S20中的“是”)，則信息處理單元21執(zhí)行點火處理215(步驟S21)，執(zhí)行燃料泵ON/OFF控制處理212，并使燃料泵122打開(步驟S22)。于是，信息處理單元21此后過渡到正常燃料噴射處理模式，在下一燃料噴射正時執(zhí)行正常燃料噴射處理214(步驟S23)，返回到步驟S15，并再次執(zhí)行步驟S15之后的處理。在該情形下，因為首次燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志被設(shè)為“0”并且沖程判別也完成了，所以此后重復(fù)執(zhí)行匹配各沖程的點火處理215和正常燃料噴射處理214。
圖7是示出由信息處理單元執(zhí)行的處理中的首次燃料噴射處理的流程的示例的流程圖。
在圖7中，信息處理單元21首先輸入由電源電壓檢測單元24檢測到的、從電源電路127供給燃料泵122和燃料噴射裝置123的電源電壓的值(步驟S31)。然后基于該電源電壓值，信息處理單元21參照首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間存儲單元218，并從其獲得與該值對應(yīng)的首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間(步驟S32)。
另一方面，信息處理單元21通過輸入端口23輸入來自發(fā)動機(jī)溫度傳感器126的發(fā)動機(jī)溫度(步驟S33)，基于輸入的發(fā)動機(jī)溫度，執(zhí)行對在步驟S32中獲得的首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間進(jìn)行補(bǔ)償?shù)挠嬎?，并計算該時間(步驟S34)。接下來，信息處理單元21將燃料噴射指令信號C24(C34)輸出到燃料噴射裝置123(步驟S35)。同時，在步驟S35中，在使燃料噴射指令信號C24為“L”電平(有效電平)時，信息處理單元21等待經(jīng)過在步驟S34中計算的首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間，并使信號C24為“H”電平(無效電平)。因此，信息處理單元21可將具有首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間的時間寬度的脈沖輸出到燃料噴射指令信號C24。
因此，在本實施例中，因為燃料噴射控制裝置2在確認(rèn)供給燃料泵122和裝置123的電源電壓的值已達(dá)到燃料壓力穩(wěn)定電壓之后，將用于指示首次燃料噴射的燃料噴射指令信號C24(C34)輸出到燃料噴射裝置123，所以在電源電壓值沒達(dá)到燃料壓力穩(wěn)定電壓的情形下，不輸出信號C24(C34)。因此，在通過較弱的力手動操作腳踏起動器且不能從發(fā)電機(jī)118獲得充足電力的情形下，電源電路127輸出的電源電壓在某些情形下不能達(dá)到燃料壓力穩(wěn)定電壓。在這種情形下，因為燃料噴射控制裝置2不輸出燃料噴射指令信號C24(C34)，所以不執(zhí)行燃料噴射。換言之，在較弱的力的手動操作的情形下，因為燃料噴射裝置123沒有反應(yīng)，所以不執(zhí)行浪費(fèi)的噴射，因而可以防止排出未燃燒氣體。
另外，在首次燃料噴射處理213中導(dǎo)出的首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間中，由于除了發(fā)動機(jī)溫度的影響之外還考慮燃料泵122的燃料壓力的電源電壓依賴特性和燃料噴射裝置123的響應(yīng)的無效時間的電源電壓依賴特性，所以裝置123在首次燃料噴射時可精確噴射適當(dāng)?shù)膰娚淞俊?br> 另外，在初始化處理211完成時，使燃料泵122的電源接通，在首次燃料噴射處理213完成時，使燃料泵122的電源斷開，然后在首次點火處理215完成時，使燃料泵122的電源接通。換言之，使燃料泵122的電源從初始化處理211完成到首次點火處理215完成都斷開，其間可以節(jié)省發(fā)電機(jī)118在初始階段產(chǎn)生的有限的電力，并且有效地利用節(jié)省下的電力用作點火器124的電力。
同時，在如此描述的實施例中，盡管電源電路127輸出的直流電壓被描述為12V，但一般常常使用9V到15V的電壓。因此，電源電路127輸出的直流電壓不限于12V。另外，相類似地，因為盡管電源電路25輸出的直流電壓被描述為5V，但是目前已提供利用3V或更小的電壓工作的微處理器，所以直流電壓不限于5V。
權(quán)利要求
1.一種電子燃料噴射控制裝置，其至少具有用來噴射專用于燃燒的燃料的燃料噴射裝置和用于對基于曲柄軸的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的交流電壓進(jìn)行整流和穩(wěn)定的電源電路，該電子燃料噴射控制裝置控制通過由手動操作轉(zhuǎn)動曲柄軸而起動的內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射裝置，所述電子燃料噴射控制裝置包括電源電壓檢測機(jī)構(gòu)，被構(gòu)造為檢測由電源電路供給燃料噴射裝置的電源電壓的值；和信息處理機(jī)構(gòu)，被構(gòu)造為執(zhí)行如下的首次燃料噴射處理當(dāng)接收到來自電源電路的直流電壓的供給時開始工作；初始化自身；輸入由所述電源電壓檢測機(jī)構(gòu)檢測到的電源電壓值；以及當(dāng)輸入電壓值達(dá)到預(yù)定電壓值時指示所述燃料噴射裝置進(jìn)行首次燃料噴射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子燃料噴射控制裝置，所述信息處理機(jī)構(gòu)包括首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間存儲機(jī)構(gòu)，其被構(gòu)造為使首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間對應(yīng)于電源電壓的每個值；并且存儲該首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間，所述首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間是在考慮以下情況而預(yù)先設(shè)定的當(dāng)燃料噴射裝置接收到燃料噴射指令信號時直到起動燃料噴射的響應(yīng)時間以及供應(yīng)燃料給燃料噴射裝置的燃料泵的燃料壓力，其中在首次燃料噴射處理中，所述信息處理機(jī)構(gòu)基于所述電源電壓檢測機(jī)構(gòu)檢測到的電源電壓值來參照所述存儲機(jī)構(gòu)并導(dǎo)出首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間；針對所導(dǎo)出的首次燃料噴射標(biāo)準(zhǔn)時間，根據(jù)從檢測內(nèi)燃機(jī)的溫度的溫度傳感器輸入的發(fā)動機(jī)溫度，來執(zhí)行預(yù)先定義的補(bǔ)償計算；并且令通過計算獲得的值作為首次燃料噴射的燃料噴射時間，將用于指示燃料噴射的信號輸出到燃料噴射裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子燃料噴射控制裝置，其中，當(dāng)執(zhí)行指示內(nèi)燃機(jī)的點火器執(zhí)行首次點火的點火處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)在點火處理之前執(zhí)行針對內(nèi)燃機(jī)的沖程判別處理；并且其中，當(dāng)啟動了沖程判別處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)執(zhí)行點火處理并根據(jù)正常燃料噴射處理而執(zhí)行后續(xù)的燃料噴射處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子燃料噴射控制裝置，其中，當(dāng)執(zhí)行指示內(nèi)燃機(jī)的點火器執(zhí)行首次點火的點火處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)在點火處理之前執(zhí)行針對內(nèi)燃機(jī)的沖程判別處理；并且其中，當(dāng)啟動了沖程判別處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)執(zhí)行點火處理并根據(jù)正常燃料噴射處理而執(zhí)行后續(xù)的燃料噴射處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子燃料噴射控制裝置，其中，當(dāng)完成了自身的初始化時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出ON信號，用于指示接通燃料泵的電源；當(dāng)完成了首次燃料噴射處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出OFF信號，用于指示斷開燃料泵的電源；并且，當(dāng)完成了首次點火處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出ON信號，用于指示接通燃料泵的電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子燃料噴射控制裝置，其中，當(dāng)完成了自身的初始化時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出ON信號，用于指示接通燃料泵的電源；當(dāng)完成了首次燃料噴射處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出OFF信號，用于指示斷開燃料泵的電源；并且，當(dāng)完成了首次點火處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出ON信號，用于指示接通燃料泵的電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子燃料噴射控制裝置，其中，當(dāng)完成了自身的初始化時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出ON信號，用于指示接通燃料泵的電源；當(dāng)完成了首次燃料噴射處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出OFF信號，用于指示斷開燃料泵的電源；并且，當(dāng)完成了首次點火處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出ON信號，用于指示接通燃料泵的電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子燃料噴射控制裝置，其中，當(dāng)完成了自身的初始化時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出ON信號，用于指示接通燃料泵的電源；當(dāng)完成了首次燃料噴射處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出OFF信號，用于指示斷開燃料泵的電源；并且，當(dāng)完成了首次點火處理時，所述信息處理機(jī)構(gòu)輸出ON信號，用于指示接通燃料泵的電源。
全文摘要
本發(fā)明的電子燃料噴射控制裝置至少具有用來噴射專用于燃燒的燃料的燃料噴射裝置和用于對基于曲柄軸的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的交流電壓進(jìn)行整流和穩(wěn)定的電源電路；該電子燃料噴射控制裝置控制通過由手動操作轉(zhuǎn)動曲柄軸而起動的內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射裝置；并且還具有電源電壓檢測機(jī)構(gòu)，用于檢測由所述電路供給噴射裝置的電源電壓的值；和信息處理機(jī)構(gòu)，用于當(dāng)接收到來自所述電路的直流電壓的供給時開始工作，初始化自身，輸入由所述檢測機(jī)構(gòu)檢測到的電源電壓值，并且當(dāng)輸入電壓達(dá)到預(yù)定電壓值時指示燃料噴射裝置進(jìn)行首次燃料噴射。
文檔編號F02N3/00GK1908410SQ200610109169
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者鉛隆司, 小野雅人 申請人:株式會社京浜