首页> 中国专利> 可避免在确定共轨燃油压力中的差错的共轨燃油喷射系统

可避免在确定共轨燃油压力中的差错的共轨燃油喷射系统

摘要

共轨燃油喷射系统包括电子控制单元和燃油压力传感器。电子控制单元配备有经由电气配线向燃油压力传感器供应电源电压的电源电路。该电源电压在燃油压力传感器中用作驱动电压,以驱动燃油压力传感器的传感器元件。电子控制单元监测燃油压力传感器的输出电压,以确定共轨内的燃油压力,并且还监测施加给燃油压力传感器的驱动电压,以确定驱动电压是否不期望地低于电源电压。如果遇到这种情况,则电子控制单元进行测量,以避免共轨内压力过分升高,从而物理性地保护共轨。

著录项

  • 公开/公告号CN1920282A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2007-02-28

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社电装;

    申请/专利号CN200610121456.9

  • 发明设计人 大崎正丰;

    申请日2006-08-25

  • 分类号F02D41/22;F02D45/00;F02M47/00;F02M55/02;

  • 代理机构永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人王英

  • 地址 日本爱知县

  • 入库时间 2023-12-17 18:16:49

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-10-17

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):F02D41/22 授权公告日:20100804 终止日期:20160825 申请日:20060825

    专利权的终止

  • 2010-08-04

    授权

    授权

  • 2007-04-25

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2007-02-28

    公开

    公开

说明书

相关文件的交叉参考

本申请要求2005年8月25日提交的日本专利申请No.2005-243556的权益,在此作为参考包括该申请的公开内容。

技术领域

本发明一般涉及一种配备有燃油压力传感器和电子控制单元的共轨燃油喷射系统,所述燃油压力传感器用于测量共轨内的燃油压力,所述电子控制单元用于监测燃油压力传感器的输出以确定共轨内的压力,本发明特别涉及一种为了避免在确定共轨内压力过程中的差错而设计的系统。

技术背景

日本专利首次公开No.2002-276500公开了一种典型的共轨燃油喷射系统的实例,该系统包括:共轨,燃油在给定高压下累积于该共轨中;燃油喷射器,用于将共轨内的燃油喷射到发动机中。共轨中安装有测量共轨内燃油压力的燃油压力传感器。该系统用于监测燃油压力传感器的输出并控制从高压泵排放到共轨的燃油量,以使共轨内的压力与目标值一致。

燃油压力传感器经由电气配线连接电子控制单元。电子控制单元配备有电源电路,该电源电路被设计为从蓄电池产生恒定电源电压并将其供应到燃油压力传感器。

燃油压力传感器中安装有对共轨内的压力敏感的传感器元件。该传感器元件由被设计为表现压电电阻效应的半导体制成,其中电阻值随半导体的变形而改变。具体来讲,传感器元件具有作为共轨内压力变化的函数而改变的电阻率。利用施加到传感器元件的电压和从传感器元件输出的电压可以发现该电阻率的变化。施加到传感器元件的电压是由电源电路产生的恒定电源电压。电子控制单元监测由燃油压力传感器输出的电压,并通过利用映射进行查找来确定共轨内的压力,所述映射列出了通过实验获得的共轨内的燃油压力与燃油压力传感器的输出电压之间的关系。电子控制单元控制供应到共轨的燃油量,以便在反馈控制下使共轨内的已确定压力与目标值一致。

由于在连接于燃油压力传感器与电子控制单元之间的电气配线中附加的电阻,施加到传感器元件的电压可能降低到电源电路产生的电源电压以下,其中所述附加的电阻用以增大发动机的输出或者中断自燃油压力传感器或电子控制单元的电气配线连接。这将使得燃油压力传感器输出电压的电平低于指示共轨内压力的实际值的电平。电子控制单元由此把共轨内的压力值错误地计算为小于其实际值。这引起从高压泵向共轨供应过量的燃油,使得共轨内的燃油压力被提升到目标值以上,由此导致发动机输出的不期望的增大,这可能导致共轨的物理损坏或者使用寿命的降低。

发明内容

因此,本发明的主要目的是提供一种被设计为避免在确定共轨内压力过程中的差错的共轨燃油喷射系统。

本发明的另一目的是提供一种被设计为避免燃油压力反馈控制的差错的共轨燃油喷射系统,从而使对共轨的物理损坏最小以确保其预期使用寿命,其中所述燃油压力反馈控制的差错是由于例如为了增大发动机的输出而改造电子控制单元和燃油压力传感器所造成的。

根据本发明的一个方面,提供了一种可应用于自动共轨柴油发动机的共轨燃油喷射系统。该共轨燃油喷射系统包括:(a)共轨,其内储存将喷射到发动机中的处于给定压力下的燃油;(b)配备有传感器元件的燃油压力传感器,所述传感器元件用于输出作为所述共轨内燃油压力函数的电压信号;(c)配备有电源电路的电子控制单元,所述电源电路被设计为经由电气配线向所述燃油压力传感器供应恒定电源电压,所述恒定电源电压在所述燃油压力传感器中作为用于驱动所述传感器元件而施加的驱动电压,所述电子控制单元用于基于从所述燃油压力传感器输出的电压信号,反馈控制所述共轨内的燃油压力;(d)电压采样电路,用于对施加到所述燃油压力传感器的传感器元件的所述驱动电压采样;以及(e)电压差错监测器,用于监测由所述电压采样电路采样的所述驱动电压是否存在差错。

如果将电阻器添加到电气配线上或者中断与电子控制单元或燃油压力传感器的电气配线连接,则将导致施加给燃油压力传感器的传感器元件的驱动电压发生不期望的变化。在这种情况下,电压差错监测器确定由电压采样电路所采样的驱动电压存在差错,以避免在计算共轨内压力过程中的差错。这使得电子控制单元能够避免共轨内压力的过分升高,从而防止共轨受到物理损坏,以确保共轨的预期寿命。

在本发明的优选模式中,所述电子控制单元确定目标燃油压力,并且利用由所述电压采样电路采样的所述驱动电压校正所述目标燃油压力,在反馈控制下所述共轨内的压力与所述目标燃油压力一致。

当所述电压差错监测器确定由所述电压采样电路采样的所述驱动电压存在差错时,所述电子控制单元将目标燃油压力校正为确保所述发动机的操作所至少需要的值,在反馈控制下所述共轨内的压力与所述目标燃油压力一致。

当所述电压差错监测器确定由所述电压采样电路采样的所述驱动电压存在差错时,所述电子控制单元可以停止用于控制所述共轨内燃油压力的反馈控制。

在燃油压力传感器的输出为稳定的发动机稳定操作期间,所述电压差错监测器监测由所述电压采样电路采样的所述驱动电压是否存在差错。

连接于所述电子控制单元与所述燃油压力传感器之间的电气配线包括:参考线,所述电子控制单元和所述燃油压力传感器经由所述参考线而设置在给定的参考电位;第一信号线,经由所述第一信号线将所述电压信号从所述燃油压力传感器发送到所述电子控制单元;以及第二信号线,经由所述第二信号线将所述驱动电压从所述燃油压力传感器发送到安装在所述电子控制单元中的所述电压采样电路。

所述共轨燃油喷射系统,还包括算术电路,其具有所述电压采样电路和所述电压差错监测器,并且其被安装在所述燃油压力传感器中。所述算术电路用于向所述电子控制单元输出指示由所述电压采样电路采样的所述驱动电压存在差错的事实的信号。

根据本发明的另一方面,提供了一种共轨燃油喷射系统,包括:(a)共轨,其内储存将喷射到发动机中的处于给定压力下的燃油;(b)配备有传感器元件的燃油压力传感器,所述传感器元件由施加到其上的驱动电压驱动,以输出作为所述共轨内燃油压力函数的电压信号;(c)配备有电源电路的电子控制单元,所述电源电路被设计为经由电气配线向所述燃油压力传感器供应电力,所述电子控制单元用于基于从所述燃油压力传感器输出的电压信号,反馈控制所述共轨内的燃油压力;以及(d)安装在所述燃油压力传感器中的恒定电压电路,其用于将从所述电子控制单元的电源电路供应的电力转换为具有恒定电压的电力,所述具有恒定电压的电力作为所述驱动信号而施加到所述燃油压力传感器的传感器元件,以驱动所述传感器元件。

即使当由于例如将电阻器添加到燃油压力传感器与电子控制单元之间的连接上以增大发动机的输出,而导致供应到燃油压力传感器的电压经历变化时,安装在燃油压力传感器中的电源电路仍可用于产生恒定电源电压,由此确保产生燃油压力传感器的输出的稳定性。由此避免了在确定共轨内压力过程中的差错。

在本发明的优选模式中,所述电子控制单元用于周期性地改变供应到所述燃油压力传感器的电力的电平。所述电子控制单元和所述燃油压力传感器分别包括通信电路,所述通信电路在其间与所述电力电平的变化相同步地建立通信。因此,例如当有意地改变燃油压力传感器的输出以便提升共轨内的压力从而增大发动机的输出时,将需要分析燃油压力传感器与电子控制单元之间的通信中的信号编码,以向电子控制单元发送命令其提升共轨内压力的命令信号,从而导致在不正确地改变燃油压力传感器的输出中的更大困难。

附图说明

根据以下给出的详细说明和本发明优选实施例的附图,将会更全面地理解本发明,但是以下说明不是将本发明限制到特定实施例,而仅仅是用于解释和理解的目的。

在附图中:

图1是示出本发明第一实施例的共轨燃油喷射系统的框图;

图2是示出安装在图1的共轨燃油喷射系统中的电子控制单元和燃油压力传感器的内部结构的电路图;

图3是列出从燃油压力传感器输出的电压信号与共轨压力之间关系的映射图,其用于确定共轨内的燃油压力;

图4是在一个周期中执行的传感器输出差错监测程序的流程图,该程序用于确定用于驱动燃油压力传感器的驱动电压值是否存在差错;

图5是利用图4中驱动电压差错确定的结果来控制共轨内燃油压力的反馈控制程序的流程图;

图6是示出本发明第二实施例的电子控制单元和燃油压力传感器的内部结构的电路图;以及

图7是示出本发明第三实施例的电子控制单元和燃油压力传感器的内部结构的电路图。

具体实施方式

参照附图,特别是参照图1,其中示出了本发明第一实施例的燃油喷射系统,其被设计为一种用于控制向多缸柴油发动机内的燃油喷射的共轨燃油喷射系统(也称作蓄压式(accumulator)喷射系统),在附图中用相同的参考标号指示相同的部件。

燃油喷射系统包括多个电磁驱动式喷射器11,其分别用于发动机10的多个缸中的每一个缸。喷射器11液压连接到作为储油器的共轨12。高压泵13连接到共轨12,用于将燃油供应到共轨12并且以基本等于所需燃油喷射压力的压力储存燃油。电磁驱动式抽吸控制阀13a安装在高压泵13上。高压泵13经由抽吸控制阀13a抽吸由供油泵(即,低压泵)14从油箱15泵出的燃油。共轨12中安装燃油压力传感器16,该燃油压力传感器16被设计为测量共轨12内的燃油压力(以下也将称作共轨压力),并把指示所述压力的信号输出给电子控制单元(ECU)20。共轨压力通常处于20Mpa至180Mpa的量级上。共轨12的耐压力通常处于200Mpa的量级上。共轨12还具有电磁驱动式或者机械驱动式减压阀(未示出),当共轨12中的压力超过给定的容许程度时所述减压阀被打开,以从共轨12中排出燃油。

ECU 20配备有微计算机21,该微计算机具有由CPU、ROM、RAM等组成的典型结构。ECU 20监测燃油压力传感器16的输出以及监测车辆运行状态的信息,例如发动机10的速度以及加速器踏板的位置或冲程。微机算机21用于分析所监测的车辆运行状况,以确定最佳喷射定时以及向发动机10内喷射的最佳燃油量,并向喷射器11输出喷射控制信号。如微计算机21所确定的,每个喷射器11响应一个喷射控制信号而在定时处喷射具有所述燃油量的燃油。

微计算机21还监测发动机10的瞬时速度值和喷射量以确定共轨12中压力的目标值,并且调节从高压泵13排出的燃油量,以便在反馈控制下使共轨12中的压力与目标值一致。具体地,微计算机12确定将要从高压泵13排出的目标燃油量,以控制高压泵13的抽吸控制阀13a的打开位置,其中所述目标燃油量需要补偿共轨12中压力的实际值与目标值之间的差异。

图2示出了燃油压力传感器16和ECU 20的内部结构。燃油压力传感器16和ECU 20经由电气配线30彼此连接。电气配线30由四条导线和接合导线端部的连接器(未示出)组成。燃油压力传感器16和ECU 20还具有与电气配线30的连接器相匹配的连接器。

由点划线A包围的燃油压力传感器16和ECU 20的部分是构成本发明特征的部分。其它部分是公知的电路配置并且在下文中将首先说明。

ECU 20包括电源电路22、A/D转换器23和25以及电阻器24和26。电源电路22连接蓄电池的+B端,并用于产生例如5V的恒定电压Vc,该恒定电压经由电气配线30的电源线31供应到燃油压力传感器16。燃油压力传感器16和ECU 20经由参考电位线32而设置在共同的参考电位。

燃油压力传感器16包括对共轨12中的压力(下文也将其称为共轨压力Pc)敏感的传感器元件16a。传感器元件16a由被设计为表现压电电阻效应的硅半导体制成,其中电阻值随硅半导体的变形而改变。具体来讲,传感器元件16a具有作为共轨压力Pc变化的函数而改变的电阻率。利用施加到桥接电路的径向相对端子a和c的电压以及施加到桥接电路的径向相对端子b和d的电压可以发现这种电阻率的变化。施加到端子a和c的电压保持恒定。因此,共轨压力Pc的变化将导致端子b与d之间的电压变化。燃油压力传感器16经由差分放大器17对端子b与d之间的电压采样,并以电压信号Vout的形式输出该电压。图3示出共轨压力Pc与电压信号Vout之间的关系。该关系示出电压信号Vout的电压电平随着共轨压力Pc的增加而增加。

燃油压力传感器16产生的电压信号Vout经由电气配线30的信号线33输入到ECU 20,并且经由A/D转换器23而被微计算机21采样。微计算机21用于根据图3所示的电压-压力关系分析电压信号Vout,以确定共轨压力Pc。信号线33经由ECU 20中的电阻器24(例如,200kΩ)而被上拉到电源电压Vc。

为了升高共轨12中的压力以便有意或者非法地增大发动机10的输出,可以在电源电路22向燃油压力传感器16供应电力所经由的电源线31中设置电阻器,以在该电阻器上产生电压降,从而使得施加给传感器元件16a的内部驱动电压Vin低于电源电压Vc。这将使得燃油压力传感器16输出的电压信号Vout的电平低于指示共轨压力Pc的实际值的电平。因而,微计算机21将共轨压力Pc的值计算为小于其实际值,并控制高压泵13将共轨12内的燃油压力提升到目标值以上,以在燃油压力反馈控制下增大发动机10的输出。然而,这可能导致共轨12的物理损坏或者使用寿命的降低。

为了监测燃油压力传感器16的内部驱动电压Vin的这种改变或者差错,燃油喷射系统包括由图2中点划线A包围的内部驱动电压监测器。具体来讲,内部驱动电压监测器由运算放大器18、A/D转换器25和电阻器26组成。运算放大器18对内部驱动电压Vin采样并经由信号线34将其输出到ECU 20的A/D转换器25。微计算机21监测由A/D转换器25转换成数字形式的内部驱动电压Vin,并且通过与电源电压Vc进行比较而确定内部驱动电压Vin的值是否正确。信号线34经由ECU 20内的电阻器26(例如,200kΩ)而被上拉到电源电压Vc。

图4是微计算机21在10毫秒周期中执行的传感器输出差错监测程序的流程图,该程序用于确定燃油压力传感器16的内部驱动电压Vin的值是否存在差错。

在进入该程序后,例程前进到步骤101,其中利用监测标志F1,确定是否已经在前一个程序执行周期中完成了对内部驱动电压Vin是否存在差错的确定。通常在发动机10停止期间将上述电阻器安装在电源线31中。因此该程序在发动机启动后被初始化。如果监测标志F1指示零(0),意味着内部驱动电压差错确定还未完成,则例程前进到步骤102。另一种情况,如果监测标志F1指示一(1),意味着内部驱动电压差错确定已经完成,则例程终止。请注意,当开启微计算机21时,监测标志F1被初始化为零(0)。

在步骤102中,确定发动机10是否处于稳定的操作模式。通过监测发动机10的速度或者每单位时间喷射到发动机10内的燃油量的变化来进行上述确定。在发动机10的稳定操作模式期间进行内部驱动电压差错确定的原因是为了提高内部驱动电压差错确定的可靠性。具体来讲,当共轨压力Pc基本保持恒定时进行内部驱动电压差错确定,从而传感器元件16a产生的电压信号Vout处于稳定状态。如果得到YES的回答,其意味着发动机10处于稳定的操作模式,则例程前进到步骤103。另一种情况,如果得到NO的回答,则例程终止。

在步骤103,计数C加一(1),其指示已进行内部驱动电压差错确定的次数。为了确保在确定内部驱动电压Vin的差错过程中的预期可靠性,进行给定次数K(例如,100次)的内部驱动电压差错确定。计数C类似于监测标志F1,其在微计算机21的初始操作中被初始化为零(0)。

接着,例程前进到步骤104,其中对内部驱动电压Vin采样。

例程前进到步骤105,其中确定内部驱动电压Vin是否正确。通过计算内部驱动电压Vin对电源电压Vc的百分比以及确定内部驱动电压Vin自电源电压Vc的下降量是否在10%以内来进行上述确定。如果该下降量位于10%以内,则确定内部驱动电压Vin是正确的,也就是,其处于容许电平。例程前进到步骤106。另一种情况,如果该下降量位于10%之外,其意味着内部驱动电压Vin存在差错,则例程前进到步骤107。

在步骤106中,确定内部驱动电压差错确定是否已经进行了给定次数K。通过确定计数C是否小于给定次数K来进行上述确定。如果得到YES的回答,其意味着内部驱动电压差错确定还未进行K次,则例程终止。当发动机10随后启动时,则再次初始化该程序。另一种情况,如果得到NO的回答,则例程前进到步骤109。

如果在电源线31中设置电阻器,并且在步骤105中确定内部驱动电压Vin存在差错,则例程前进到步骤107,其中进行差错报警操作。具体来讲,在诊断模式中,微计算机21开启告警灯,通知车辆驾驶员燃油压力传感器16的输出存在差错(即在容许电平之外)的事实,并且在诸如EEPROM或备用RAM的差错诊断日志存储器中存储差错数据,该数据指示燃油压力传感器16的内部驱动电压Vin已经不期望地下降的事实。

例程前进到步骤108,在该步骤中差错标志F2被设置为一(1),其指示内部驱动电压Vin出现差错,并且差错标志存储在RAM中。当差错标志F2为零(0)时,意味着内部驱动电压Vin是正确的。在微计算机21的初始操作中,差错标志F2被初始化为零(0)。

如果确定内部驱动电压Vin存在差错,或者计数C已经达到K次,则例程执行步骤109。换言之,当满足应当终止内部驱动电压差错确定的条件时,监测标志F1被设置为一(1),以禁止该程序在发动机10随后启动时被初始化。

图5是利用图4中内部驱动电压差错确定的结果,控制共轨12中燃油压力的反馈控制程序的流程图。微计算机21在例如10毫秒的周期中执行该程序。

在进入该程序后,例程前进到步骤201,其中对关于发动机10的速度和喷射到发动机10内的燃油量的发动机运转信息采样。

例程前进到步骤202,在此步骤中,通过使用列出发动机10的速度与喷射到发动机10内的燃油量之间关系的映射图进行查找,而基于发动机10的速度和喷射到发动机10内的燃油量确定目标共轨压力Pctg。

例程前进到步骤203,其中确定差错标志F2是否为一(1)。如果得到YES的回答(即,F2=1),其意味着燃油压力传感器16的内部驱动电压Vin存在差错,则例程前进到步骤204,其中目标共轨压力Pctg被校正为确保发动机10的操作,即允许发动机10连续运转所需的最小值(例如,20Mpa)。另一种情况,如果在步骤203得到NO的回答(即,F2=0),其意味着燃油压力传感器16的内部驱动电压Vin不存在差错,或者在步骤204之后,例程前进到步骤205。

在步骤205中,对燃油压力传感器16输出的电压信号Vout采样,以通过使用图3的映射图进行查找来确定共轨12内的燃油压力(即,共轨压力Pc)。例程前进到步骤206,其中计算目标共轨压力Pctg和共轨压力Pc之间的差ΔP。例程前进到步骤207,其中确定消除压力差ΔP所需的、高压泵13将要排放的目标燃油量。此外,确定抽吸控制阀13a的目标打开位置,该位置是实现由高压泵13排放目标燃油量所需要的位置。例程前进到步骤208,其中向抽吸控制阀13a输出控制信号,以使抽吸控制阀13a的打开位置与步骤207中导出的目标打开位置一致。

从上述讨论可以看出,当在燃油压力传感器16与ECU 20之间的电源线31中设置电阻器,以便增大发动机10的输出或者中断自燃油压力传感器16或者ECU 20的电气配线30的连接时,将会引起燃油压力传感器16的内部驱动电压Vin降低某一电平。微计算机21执行图4的内部驱动电压差错监测程序,并确定内部驱动电压Vin存在差错。微计算机21将目标共轨压力Pctg校正到确保发动机10的操作所需的最小值上,并确定实现目标共轨压力Pctg的校正值所需的、将从抽吸控制阀13a排放的目标燃油量。这将使得共轨12内的燃油压力保持低压,由此避免由于燃油压力传感器16的内部驱动电压Vin的差错而造成的共轨12中压力的不期望的升高。由此保护共轨12并确保其使用寿命。

图6示出了本发明第二实施例的ECU 20和燃油压力传感器16的内部结构。利用与图2中使用的参考编号相同的参考标号指示相同部件,并在此省略对这些部件的详细解释。

燃油压力传感器16包括由微计算机制成的算术电路51,用于确定内部驱动电压Vin是否存在差错。

燃油压力传感器16和ECU 20经由电气配线40彼此连接。电气配线40由三条导线和接合这些导线端部的连接器(未示出)组成。燃油压力传感器16和ECU 20还具有与电气配线40的连接器匹配的连接器。ECU 20包括经由电源线41向燃油压力传感器16供应电力的电源电路22。经由参考电位线42使燃油压力传感器16和ECU20保持在共同的参考电位上。

运算放大器18对施加在传感器元件16a的端子a和c上的内部驱动电压Vin采样,并将其经由A/D转换器(未示出)输出到算术电路51。差分放大器17对传感器元件16a的端子b和d上产生的电压采样,并将其经由A/D转换器输出到算术电路51。算术电路51确定内部驱动电压Vin与传感器元件16a的端子b和d上呈现电压的电压比,并经由信号线43把指示该电压比的信号输出到ECU 20。

算术电路51计算内部驱动电压Vin对电源电压Vc的百分比,并确定内部驱动电压Vin自电源电压Vc的下降量是否在10%之内。如果该下降量位于10%之外,则算术电路51确定内部驱动电压Vin存在差错,并把将要输出到ECU 20的电压比设置为给定差错值(例如0)。

ECU 20的微计算机21对经由信号线43从算术电路51发送的电压比采样,并执行图5的燃油压力反馈控制程序。具体来讲,在步骤203中,取代使用差错标志F2,微计算机21确定电压比是否为差错值(例如0)。如果电压比是差错值,则微计算机21在步骤205中将内部驱动电压Vin确定为电源电压Vc,从采样的电压比中导出电压信号Vout,并且通过使用图3的映射图或者使用实验获得的传感器元件16a的输入与输出电压之间的关系进行查找,确定共轨压力Pc。其它操作与第一实施例中的操作相同,在此省略其详细说明。

如上所述,用于监测燃油压力传感器16的内部驱动电压Vin的差错的算术电路51安装在燃油压力传感器16中,由此导致ECU 20的微计算机21上的操作负载降低。

算术电路51对传感器元件16a的输出电压采样,并确定内部驱动电压Vin与所采样的输出电压的电压比,以向ECU 20提供指示该电压比的信号,由此使得ECU 20能够将共轨压力Pc作为内部驱动电压Vin的函数而对其进行计算。

图7示出了本发明第三实施例的ECU 20和燃油压力传感器16的内部结构。利用与图2中使用的参考编号相同的参考标号指示相同部件,并在此省略对这些部件的详细解释。

燃油压力传感器16和ECU 20经由电气配线60彼此连接。电气配线60由三条导线和接合这些导线端部的连接器(未示出)组成。燃油压力传感器16和ECU 20还具有与电气配线40的连接器匹配的连接器。

ECU 20配备有晶体管71和电阻器72。晶体管71的基极连接微计算机21,其发射极连接电源电路22,其集电极经由电阻器72和电源线61连接燃油压力传感器16。微计算机21、电源电路22、晶体管71和电阻器72构成电源单元。微计算机21用于在一个周期中向晶体管71输出导通/截止信号,以产生由电力和时钟信号组合构成的电力信号并提供给燃油压力传感器16。经由参考电位线62使燃油压力传感器16和ECU 20保持在共同的参考电位上。

燃油压力传感器16配备有滤波器73和可以由微计算机实现的通信/算术电路74。滤波器73用于消除从ECU 20输出的电力信号中的电噪声。通信/算术电路74从经过滤波器73的电力信号中提取时钟信号。由DC-DC转换器和平滑电路构成的电源电路75连接到滤波器73的输出端。电源电路75用于从电源信号产生恒定的电源电压Vc,并且向传感器元件16a和通信/算术电路74提供具有电压Vc的电力。

通信/算术电路74用于经由A/D转换器对差分放大器17产生的电压信号Vout采样,将电压信号Vout编码为通信数据,并且经由通信缓存器76通过串行通信输出所述通信数据。通信数据经由信号线63输入到ECU 20,并且微计算机21经由通信缓存器77获得所述通信数据。当编码时,向通信数据添加校验码。与输入到通信/算术电路74的时钟信号相同步地实现串行通信。

在例如10毫秒周期内执行的燃油压力反馈控制中,微计算机21对从通信/算术电路74与时钟信号同步地发送的通信数据采样,并对其解码,以便通过使用图3的映射图进行查找来确定共轨压力Pc。微计算机21控制抽吸控制阀13a的打开位置,使已确定的共轨压力Pc与目标值一致。其它操作与第一实施例中的操作相同,在此省略其详细说明。

如上所述,该实施例的燃油压力传感器16配备有电源电路75,其被设计为将输入的电力转换成具有恒定电压Vc的电力。从而,传感器元件16a被施加有恒定电压Vc。这使得燃油压力传感器16产生与施加给燃油压力传感器16的电压的变化无关的输出,由此避免在确定共轨12内燃油压力过程中的差错,其中所述电压的变化是由电源线61中的附加电阻器造成的,所述电阻器用于增大发动机10的输出或者中断自燃油压力传感器16或者ECU 20的电气配线60的连接。由此使得微计算机21能够正确地执行燃油压力反馈控制,从而避免共轨12中压力的不期望的升高,以物理性地保护共轨12并确保其使用寿命。

ECU 20向燃油压力传感器16提供周期性变化的电力。燃油压力传感器16通过串行通信向ECU 20发送通过对电压信号Vout进行编码而得到的通信数据。如上所述,这需要对电压信号Vout的编码和串行通信进行分析,以便当非法或者有意地改造燃油喷射系统以提升共轨12中的压力从而增大发动机10的输出时,产生通信数据,从而导致在不正确地改变燃油压力传感器16的输出中的更大困难。

第一和第二实施例的燃油喷射系统可以进行如下修改。

可以通过使用内部驱动电压Vin与电源电压Vc的偏差,或者将内部驱动电压Vin与基于电源电压Vc确定的阈值比较,进行内部驱动电压Vin是否存在差错的确定。

在图4的程序中,在发动机10的稳定操作期间进行内部驱动电压差错确定,以便增加其可靠性,然而,也可以在发动机10的不稳定操作期间进行所述确定,例如在发动机10启动后立刻进行所述确定。

在第一实施例中,微计算机21被设计为对燃油压力传感器16的内部驱动电压Vin采样,以执行图4的内部驱动电压差错监测操作,然而,微计算机21也可以被设计为经由A/D转换器对比较器的输出采样,其中电源电压Vc和内部驱动电压Vin分别经由比较器的输入端而输入到比较器。在这种情况下,可以通过基于给定阈值选择比较器的偏移,设置用于确定内部驱动电压Vin是否存在差错的标准。

在第一实施例中,当确定内部驱动电压Vin存在差错时,目标共轨压力Pctg被校正为确保发动机10的操作所需的最小值,然而,也可以将目标共轨压力Pctg校正为内部驱动电压Vin的函数。例如,目标共轨压力Pctg随着内部驱动电压Vin的降低而降低(即,内部驱动电压Vin与电源电压Vc之间的差异的增加)。可选地,可以在反馈控制下,利用基于内部驱动电压Vin与电压信号Vout的电压比而计算出的共轨压力Pc,调节共轨12中的压力。为了避免共轨压力Pc的过量升高,可以执行开环控制而取代燃油压力反馈控制,或者可选地,可以切断燃油供应以停止发动机10。

可以用替代微计算机的专用IC或者其它类型的电路实施算术电路51或通信/算术电路74。

在第三实施例中,电源电路22用于向燃油压力传感器16供应电力,但是,也可以直接从蓄电池的端子+B向燃油压力传感器16供应电力。

本发明还可以应用于被设置成在共轨(也称为传送管)中储存汽油并将汽油喷射到汽缸喷射汽油发动机中的燃油喷射系统。

尽管已经根据优选实施例公开了本发明,以便于更好地理解本发明,但是应当理解,在不脱离本发明原理的情况下,可以以不同方式实施本发明。因此,本发明应当被理解为包括所有可能的实施例以及对所示实施例的修改,这些可能实施例以及修改可以在不脱离所附权利要求说明的本发明原理的情况下加以实施。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号