CN105392980B - 发动机控制装置 - Google Patents

Abstract

发动机(10)起动时，在基于通过进气压力传感器(16)检测到的进气压力的变化确定为节气门(14)的开度是规定以上的情况下，ECU(40)限制发动机(10)的运转。此外，在判断为发动机(10)起动开始后发生了初爆，监视在此初爆发生后的发动机转速的上升变化，并基于发动机转速的上升变化确定为节气门(14)的开度是规定以上的情况下，ECU(40)限制发动机(10)的运转。

Description

发动机控制装置

技术领域

本发明涉及一种对搭载于车辆的发动机的运转进行控制的发动机控制装置。

背景技术

例如在二轮车中，在握着手把进行发动机的起动操作时，有时节气门操纵把手会无意间打开，由于此节气门开放，恐怕会在发动机刚起动后产生车辆的误起步。因此，提案了如下的技术：设置好对节气门开度进行检测的节气门开度传感器，根据此节气门开度传感器的检测值来判断发动机起动时节气门正开放，在节气门开放时禁止发动机起动或唤起注意(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-35430号公报

发明的概要

发明所要解决的课题

顺便说一下，近年，从成本方面的节约等角度考虑减少传感器类，例如探讨省略节气门开度传感器。该情况下，由于省略节气门开度传感器，无法把握节气门的开度状态。因此，仍然担心会产生车辆的误起步。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种即使不使用节气门开度传感器的检测结果也能够时限车辆误起步的抑制的发动机控制装置。

用于解决课题的手段

以下，对用于解决上述课题的手段及其作用效果加以说明。

本发明涉及适用于在进气部(11)设有进气压力检测用的压力传感器(16)和节气门(14)的发动机(10)的发动机控制装置(40)。而且，其特征在于，具备：第一判断机构，在上述发动机起动时，仅基于通过上述压力传感器检测到的进气压力的变化来判断是否牵涉到误起步；和第一控制机构，在通过上述第一判断机构判断为上述节气门的开度是规定以上的情况下，限制上述发动机的运转。

上述构成中，在发动机起动时，使用节气门的开度与进气压力的关系来把握节气门开度状态，在判断为节气门的开度是规定以上的情况下，限制发动机的运转。该情况下，即使不通过传感器直接检测节气门的开度，也能够把握节气门的开度状态。由此，即使不使用节气门开度传感器的检测结果也能够实现车辆误起步的抑制。

此外，除了上述构成，也可以具备：监视机构，对在上述发动机开始起动后发生了初爆(日文：初爆)后的发动机转速进行监视；第二判断机构，基于上述初爆发生后的发动机转速来判断上述节气门的开度是否是规定以上；和第二控制机构，在通过上述第二判断机构判断为上述节气门的开度是规定以上的情况下，限制上述发动机的运转。

上述构成中，作为用于抑制发动机起动时与节气门的开放相伴的车辆的误起步的机构，采用的构成是具备：基于压力传感器的检测结果来限制发动机的运转的机构(第一控制机构)和基于初爆发生后的发动机转速来限制发动机的运转的机构(第二控制机构)。由此，即使不使用节气门开度传感器的检测结果也能够抑制发动机起动时的误起步，而且在压力传感器异常时也能够抑制发动机起动时的误起步。

附图说明

图1为表示发明的实施方式的发动机控制系统的示意构成图。

图2为表示发动机起动控制的顺序的流程图。

图3为表示发动机的行程和进气压力变化的图。

图4为表示节气门开度与发动机转速的上升变化的关系的图。

图5为表示其他实施方式中发动机起动控制的顺序的流程图。

具体实施方式

以下，根据附图对将本发明具体化后的一实施方式加以说明。本实施方式以搭载于作为车辆的小轮摩托车等二轮车的单气缸汽油发动机为对象，构筑发动机控制系统，在该控制系统中以电子控制单元(以下，称为ECU)为中枢，实施燃料喷射量的控制、点火时期的控制等。首先，使用图1对发动机控制系统的整体示意构成加以说明。

图1所示的发动机10中，在进气管11的最上游部设有空气滤清器12，在其下游侧设有节气门14。该节气门14根据设于车辆的手把的节气门操纵把手(省略图示)的转动操作而开闭。另外，在本系统中，为了简化构成，省略对节气门开度进行检测的节气门开度传感器。在节气门14的下游侧设有用于对进气压力进行检测的进气压力传感器16。而且，在进气管11的进气口附近装配有电磁驱动式的燃料喷射阀17，燃料从未图示的燃料供给系统被供给至燃料喷射阀17。

在发动机10的进气口以及排气口分别设有进气阀21以及排气阀22，通过进气阀21的打开动作，空气和燃料的混合气被导入燃烧室23内，通过排气阀22的打开动作，燃烧后的排气被排出至排气管24。在发动机10的汽缸盖，按各汽缸装配有火花塞25，在火花塞25中，通过由点火线圈等构成的点火装置26，在所希望的点火时期附加高电压。通过该高电压的附加，在各火花塞25的对置电极间产生火花放电，被导入燃烧室23内的混合气着火并供燃烧。

在排气管24设有三效催化剂等催化剂31，在该催化剂31的上游侧设有以排气为检测对象来检测混合气的空燃比的O2传感器32。此外，在发动机10设有对发动机冷却水的温度(发动机水温)进行检测的水温传感器33和伴随着发动机10的旋转，按规定曲柄转角(例如以30℃A周期)输出矩形的曲柄转角信号的旋转传感器34。

此外，在车辆搭载有起动机36(起动装置)。通过用户进行规定的起动操作，起动机36被驱动，初始旋转被赋予发动机10的曲轴。此外，虽省略图示，在本车辆搭载有作为用于将在发动机10所产生的动力传递至车轮侧的动力传递装置的无级变速机(CVT)和设于发动机10以及无级变速机间的离心式离合器。

ECU40主要由通过CPU、ROM、RAM等形成的微型计算机构成，向该ECU40输入上述各种传感器的检测信号等。ECU40通过执行存储于ROM的各种控制程序，基于发动机运转状态来控制燃料喷射阀17的燃料喷射量、由火花塞25实现的点火时期等。该情况下，基于通过进气压力传感器16检测的进气压力PM(发动机负荷)、通过旋转传感器34检测的发动机转速NE，实施燃料喷射量、点火时期的控制。

再者，在发动机10起动时，若节气门14开放，则可以想到车辆可能会无意间地误起步。例如在用户无意识地转动节气门操纵把手的情况下，可能会发生这样的不良情况。即，若发动机10起动，发动机转速上升至离心式离合器的连接转速以上，车辆成为能够驱动的状态，则可能产生用户无意的误起步，即失控。

因此，本实施方式中，在发动机10开始起动后，基于进气压力传感器16所检测的进气压力PM来判断节气门开度状态。然后，在判断为节气门14处于规定的开度状态的情况下，使发动机10的运转停止(即不许发动机运转)，由此来限制发动机10的运转。例如在判断为节气门14处于达到车辆将要被驱动的发动机转速的开度状态的情况下，使发动机10的运转停止。此外，在进气压力传感器16万一出现异常的情况下，不能通过进气压力传感器16的检测结果进行节气门开度判断。因此，作为进气压力传感器16异常时的后备，对发动机10初爆后的发动机转速NE的上升变化进行监视。然后，基于所监视的发动机转速NE的上升变化检测节气门开度状态，在判断为节气门14处于成为能够驱动车辆的发动机转速以上的开度状态的情况下，使发动机10的运转停止，由此来限制发动机10的运转。

图2为表示发动机起动控制的顺序的流程图，本处理通过ECU40以规定周期反复实施。

图2中，在步骤S11，判断是否为发动机10起动时。例如在发动机起动初期，设置起动标记，以设置有此起动标记为条件来肯定步骤S11。若步骤S11被肯定，则进入步骤S12。另外，在发动机起动后发动机转速上升并处于稳定状态的时刻重置起动标记。

在步骤S12，判断起动机36刚起动后(刚开始转动曲轴后)是否产生了进气压力PM的规定负压变化。该情况下，如果进气压力传感器16正常，且节气门开度为不足规定，则在进气压力PM产生规定的负压变化，在步骤S12进行肯定判断。对此，如果进气压力传感器16为异常或节气门开度是规定以上，则在进气压力PM不产生规定的负压变化，在步骤S12进行否定判断。

若加以补充，则如图3所示，在通过起动机36的驱动而曲轴旋转时，在发动机10的进气行程以及压缩行程，进气管11内变为负压，此负压的电平是与节气门14的开度对应的。此时，如果节气门14处于关闭状态(节气门开度＜规定值)，则负压电平变得比较大，如果节气门14处于打开状态(节气门开度≥规定值)，则负压电平变得比较小。然后，如果如图中的实线所示负压变化量是规定值以上，则在步骤S12进行肯定判断，如果如虚线所示负压变化量不足规定值，则在步骤S12进行否定判断。

此外，假设在进气压力传感器16产生异常的情况下，其检测信号成为不变的状态(例如固定在最大值或最小值的状态)。在相关情况下，也进行步骤S12。

在步骤S12被肯定的情况下，进入步骤S13，允许发动机10的正常运转。即，开始通过燃料喷射阀17进行的燃料喷射和通过火花塞25进行的点火。

此外，在进行了步骤S12的情况下，进入步骤S14，判断进气压力传感器16是否正常。另外，进气压力传感器16的异常判断方法是任意的，但例如可以在传感器输出以与大气压检测时的输出值不同的值保持固定的情况下，判断为存在异常。

在进行了步骤S14的情况下，进入步骤S15，使发动机10的运转停止。即，禁止通过燃料喷射阀17进行的燃料喷射和通过火花塞25进行的点火。在进行步骤S14的情况下，实际上并未产生进气管11内的负压变化，能够判断为节气门14处于开放状态。因此，为了抑制车辆的误起步，发动机10的运转停止。

此外，在进行了步骤S14的情况下，进入步骤S16，判断是否在实施与进气压力传感器16的异常产生相伴的发动机10的故障保险(fail safe)运转。然后，如果未实施故障保险运转，则进入步骤S17，为了开始该故障保险运转，允许发动机10的运转。另外，在故障保险运转中，通常以进气压力PM和发动机转速NE为基本参数，计算燃料喷射量、点火时期，与此相对，仅以发动机转速NE为基本参数，计算燃料喷射量和点火时期。此外，例如确定规定的限制车速(30km/h)，以不超越此限制车速的方式控制发动机10的运转(实施所谓低速故障保险运转)。

开始故障保险运转之后，在步骤S16进行肯定判断。然后，在步骤S18，作为NE上升值，取得发动机10的运转开始并发生了初爆后的发动机转速NE。此时，基于发动机10的起动开始后发动机转速NE达到了初爆判断值(例如1000rpm)的情况，判断为发生了初爆，作为NE上升值，取得从此初爆起经过规定时间(例如经过0.5秒)的时刻的发动机转速NE。

此后，在步骤S19，判断在步骤S18所取得的NE上升值是否是规定的判断值K以上。判断值K是以在车辆中介由离心式离合器将发动机10的动力传递至变速机侧的离合器连接的转速(例如3000rpm)为基准来确定的。在本实施方式中，判断值K比离合器连接的转速小，例如为K＝2500rpm。此时，初爆发生后的NE变化依赖于节气门开度，因此，能够通过NE上升值推测每次的节气门开度。而且，如果NE上升值比相当于节气门开度的容许值的判断值K大，则节气门开度成为规定以上，能够判断为可能会存在由于节气门开放而产生的车辆的误起步。

在步骤S19进行了肯定判断的情况下，进入步骤S20，使发动机10的运转(故障保险运转)停止。此外，在步骤S19进行了否定判断的情况下，直接结束处理。另外，在步骤S19进行了否定判断的时刻，故障保险运转开始，在S19＝否的情况下继续发动机10的运转(故障保险运转)。

另外，在步骤S15、S20，发动机10的运转被强制停止，其后通过用户进行再次的起动操作的情况下，再次实施图2的处理。而且，如果此时节气门14关闭(即在步骤S12的判断为是，或在步骤S19的判断为否)，则通过容许发动机10的运转，成为车辆可行驶的状态。

接着，使用图4说明节气门开度与发动机转速NE的上升变化的关系。图4中示出发动机10的起动开始后各不同节气门开度下的NE变化，L1表示节气门开度0％下的NE变化，L2表示节气门开度5％下的NE变化，L3表示节气门开度12.5％下的NE变化，L4表示节气门开度25％下的NE变化。

那么，在定时t1，发动机起动(转动曲轴)开始，其后，在定时t2，判断为发生初爆。在此，从发动机10的起动开始至初爆发生的定时或其后不久，即使节气门开度大小相异，但在NE变化上几乎并无差异，其后，根据节气门开度，在NE变化上产生差异。此时，节气门开度越大，发动机转速NE的上升变化越急剧。

在从初爆判断(t2)起经过规定时间ΔT的定时t3，发动机转速NE(NE上升值)根据节气门开度而不同，例如在节气门开度12.5％(L3)、节气门开度25％(L4)，NE为判断值K以上。此时，在定时t3时发动机转速NE成为判断值K以上的情况下，即成为L3、L4的节气门开度的情况下，会担心车辆的误起步，因此，立刻停止发动机10的运转。本实施方式中，在节气门开度比12.5％大的情况下，强制地使发动机10停止。

另外，图中的Nx表示车辆中离心式离合器成为动力传递状态的转速(例如Nx＝3000rpm)。以往的构成中，在节气门开度为L3、L4的情况下，若使发动机10的运转继续，则发动机转速NE很早便到达Nx，与此相伴，车辆误起步的可能性变高。这一点，根据上述本实施方式的构成，在节气门开度为L3、L4的情况下，发动机运转被停止，因此，车辆的误起步被抑制。

根据以上详述的本实施方式，能够获得以下的优越效果。

所采用的构成是：发动机起动时，在基于通过进气压力传感器16获得的进气压力的检测值判断为节气门14的开度是规定以上的情况下，使发动机10的运转停止(限制运转)。在相关构成中，即使不通过传感器直接检测节气门14的开度，也能够把握节气门14的开度状态，即使不使用节气门开度传感器的检测结果，也能够实现车辆误起步的抑制。

用于在发动机起动时抑制与节气门14的开放相伴的车辆的误起步的构成具备：基于进气压力传感器16的检测结果使发动机10的运转停止的机构和基于初爆发生后的发动机转速NE的上升变化使发动机10的运转停止的机构。由此，即使不具备节气门开度传感器也能够抑制发动机起动时的误起步，而且即使在进气压力传感器16异常时，也能够抑制发动机起动时的误起步。其结果是：能够适当地进行发动机起动的控制，进而实现车辆误起步的抑制。

并非在进气压力传感器16异常时使发动机10不能运转，而是采用实施发动机10的故障保险运转的构成。由此，在传感器发生异常时，车辆能够退避行驶。而且，由于根据初爆后的NE上升变化来判断使故障保险运转停止或使故障保险运转继续，所以能够安全且适当地实施故障保险运转。

将用于通过初爆后的NE上升值来判断节气门开放的状态的判断值K设为比离心式离合器成为连接状态(动力传递状态)的转速低的值。由此，能够在离心式离合器成为连接状态前使发动机10停止，切实地抑制车辆的误起步。

(其他实施方式)

也可以例如像以下那样对上述实施方式进行变更。

·在上述实施方式中，作为NE上升值，取得从初爆起经过规定时间的时刻的发动机转速NE，由此，将对发动机10的初爆发生后的NE上升变化进行监视的监视机构具体化，但对此也可以如下地进行变更。例如，可以采用对初爆后的发动机转速NE进行监视，取得到达规定转速(例如比离合器连接转速低的2500rpm)为止的所需时间的构成。该情况下，在上述所需时间比规定时间短的情况下，判断为节气门14的开度是规定以上。

·在上述实施方式中，作为在节气门开度是规定以上的情况下限制发动机10的运转的机构，采用了立即使发动机10的运转停止的机构(参照图2)，但取而代之地，也可以采用通过燃料喷射量、点火时期的调整来限制发动机转速，由此限制发动机10的运转的机构。在本构成中也能够实现车辆误起步的抑制。

具体地讲，替换图2的处理，也可以实施包含图5的处理在内的处理。图5中，对于图2的步骤S16以下的处理，示出替换部分的处理，对于与图2相同的处理，赋予相同的步骤编号。图5中，在发动机10的故障保险运转开始之后，从步骤S16进入步骤S31，判断在此故障保险运转过程中是否正在实施运转限制。而且，如果未实施运转限制，则实施上述步骤S18、S19的处理，并且如果步骤S19的判断为是(如果NE上升值＞K)，则进入步骤S32，为了抑制发动机转速的上升，实施燃料喷射量、点火时期的限制(发动机10的运转限制)。即，继续故障保险运转并实施运转控制。另外在此时刻，正在实施通过故障保险运转而实现的车速限制，此外还实施用于抑制误起步的运转限制(转速限制)。

然后，在发动机10的运转限制(S32)开始之后，从步骤S31进入步骤S33，判断是否解除此运转限制。例如，如果从运转限制开始起经过规定时间，或者从故障保险运转开始起经过规定时间，则视为解除了节气门开放的状态，进入步骤S34，解除运转限制。或者也可以是如下的构成：基于发动机转速NE的监视结果计测该NE被限制的时间，如果此限制时间超过规定时间，则解除运转限制。

另外，起动开始后，在未发生进气压力PM的规定的负压变化，且进气压力传感器16为异常的情况(图2的步骤S12中的判断为否，且步骤S14中的判断为是的情况)下，也可以通过调整燃料喷射量和点火时期来限制发动机转速。

·在上述实施方式中，采用了省略节气门开度传感器的系统，但也可以对其进行变更，将本发明适用于具有节气门开度传感器的系统。在该情况下，例如在通过ECU40，判断为节气门开度传感器为异常的情况下，如上所述，实施基于进气压力传感器16的检测结果来限制发动机10的运转的处理和基于初爆发生后的发动机转速NE的上升变化来限制发动机10的运转的处理即可。即，在即使具有节气门开度传感器但不使用它的情况下，能够实现有效的构成。

·也可以采用的构成是：在发动机起动时，仅使用基于进气压力传感器16的检测结果来限制发动机10的运转的机构和基于初爆发生后的发动机转速NE的上升变化来限制发动机10的运转的机构中前者的机构，实施发动机起动时的控制。

·除了二轮车以外，如果是由于无意间的节气门开放而在发动机刚起动后可能会发生车辆的误起步的车辆，就能够适用本发明。

符号说明

10 发动机

11 进气管

14 节气门

16 进气压力传感器

40 ECU(第1判断机构，第1控制机构)

Claims (2)

1.一种发动机控制装置(40)，适用于在进气部(11)设有进气压力检测用的压力传感器(16)和节气门(14)的发动机(10)，其特征在于，具备：

第一判断机构，在上述发动机起动时，基于从起动机(36)刚开始转动曲轴之后起通过上述压力传感器检测到的进气压力的变化来判断上述节气门的开度是否为规定以上；

第一控制机构，在通过上述第一判断机构判断为上述节气门的开度是规定以上的情况下，使上述发动机的运转停止；

监视机构，对在上述发动机开始起动后发生了初爆后的发动机转速进行监视；

第二判断机构，基于上述初爆发生后的发动机转速来判断上述节气门的开度是否是规定以上；

第二控制机构，在通过上述第二判断机构判断为上述节气门的开度是规定以上的情况下，限制上述发动机的运转；

异常判断机构，判断上述压力传感器有无异常；和

故障保险运转实施机构，在通过上述异常判断机构判断为上述压力传感器异常的情况下，为了实施上述发动机的故障保险运转而许可发动机的运转，

上述监视机构在上述故障保险运转正在实施的状况下，监视上述初爆发生后的发动机转速，

上述第二控制机构在通过上述第二判断机构判断为上述节气门的开度是规定以上的情况下，使上述故障保险运转停止，在确定为该节气门的开度不足规定的情况下，使上述故障保险运转继续。

2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其中，

上述监视机构监视上述初爆发生后的发动机转速的上升变化。