CN106536893B - 跨乘式交通工具 - Google Patents

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Abstract

提供一种在具备增压器的结构中,能够进行与排气的状况对应的适当的发动机控制,而且,能够抑制由进行发动机控制所引起的对行驶感的影响的跨乘式交通工具。跨乘式交通工具(1)具备:压缩被送给至发动机(E)的燃烧室的进气的增压器(32);设置于流通有来自发动机(E)的排气的排气通路(37)的催化器(38);和进行发动机(E)的控制的控制部(17),控制部(17)在推断为排气温度超过被设定为催化器允许温度以下的上升抑制温度时,进行排气温度的上升抑制控制。

Description

跨乘式交通工具
技术领域
本发明涉及跨乘式交通工具,尤其是具备压缩进气的增压器的跨乘式交通工具。
背景技术
摩托车等跨乘式交通工具中具备压缩被送给至发动机的燃烧室的进气的增压器的结构被提案(例如参见专利文献1)。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:国际公开2011/046098号说明书。
发明内容
发明要解决的问题:
具备这样的增压器的结构中,由于强制性地向发动机送入空气,所以来自发动机的排气与没有增压器的情况相比状况也不同。因此,寻求与排气的状况对应的适当的发动机控制。这样的发动机控制的前后,行驶感会变化。
本发明目的是提供一种能够进行与排气的状况对应的发动机控制的同时,抑制由进行发动机控制所引起的对行驶感的影响的跨乘式交通工具。
解决问题的手段:
根据本发明的跨乘式交通工具的一个形态,具备:压缩被送给至发动机的燃烧室的进气的增压器;设置于流通有来自所述发动机的排气的排气通路的催化器;和进行所述发动机的控制的控制部,所述控制部形成为在推断为排气温度超过被设定为催化器允许温度以下的上升抑制温度时,进行排气温度的上升抑制控制的结构。
根据上述结构,由于在催化器烧毁之前进行上升抑制控制,所以能够抑制排气温度的上升,并能够谋求催化器的保护。因此,能够进行与排气的状况对应的发动机控制。又,通过允许排气温度的上升的同时,抑制其上升程度,能够抑制由进行上升抑制控制所引起的对行驶感的影响。
也可以是所述控制部在满足预先规定的汽缸燃烧停止条件时,执行停止所述发动机的汽缸燃烧的汽缸燃烧停止控制,所述上升抑制控制的开始条件被设定为:所述上升抑制控制在所述汽缸燃烧停止控制的执行之前被执行。汽缸燃烧停止控制时,存在因不在汽缸中燃烧而未燃气体容易到达催化器、且排气温度急剧上升的情况。根据上述结构,由于在汽缸燃烧停止控制的执行前执行上升抑制控制,所以即使在进行了上升抑制控制后,进行汽缸燃烧停止控制,也能够抑制由汽缸燃烧停止引起的排气温度的影响,并能够谋求催化器的保护。
也可以是所述控制部在发动机转速达到预先规定的上限转速时,执行所述汽缸燃烧停止控制,所述发动机转速超过被设定为小于所述上限转速的抑制转速时,执行所述上升抑制控制。借此,基于发动机转速,分别设定汽缸燃烧停止控制以及上升抑制控制。因此,能够有效地抑制达到上限转速时产生的催化器温度的急剧上升。
也可以是所述控制部基于与节流阀开度对应的值和发动机转速,进行所述排气温度是否超过被设定为催化器允许温度以下的上升抑制温度的推断。借此,能够不需要排气温度传感器,能够减少部件数量。又,由于能够无关于排气温度传感器的允许温度设定上升抑制温度,所以即使催化器的允许温度比排气温度传感器的允许温度高时也能够适当地执行上升抑制控制。
也可以是所述跨乘式交通工具具备设置于从所述发动机至驱动轮的动力传递路径的变速装置,所述变速装置具有多个变速比,开始所述上升抑制控制的条件被设定为:所述变速比低的状态时比所述变速比高的状态容易开始所述上升抑制控制。借此,能够在容易持续达到较高的发动机转速的、变速比低的状态中比变速比高的状态较早地开始上升抑制控制,因而能够在催化器的温度容易变高的情况下提前上升抑制控制的开始。又,在瞬间达到较高的发动机转速的情况较多的、变速比高的状态中比变速比低的状态较晚地开始上升抑制控制,因而能够防止执行不必要的上升抑制控制。
也可以是所述控制部进行所述上升抑制控制,所述上升抑制控制为相比于该控制执行前抑制进气流量的控制。借此,由于降低流入发动机的燃烧室的进气流量,所以能够抑制燃烧室中的燃烧,并抑制排气温度的上升。又,也可以是所述控制部进行所述上升抑制控制,所述上升抑制控制为相比于该控制执行前减小进气通路的控制。借此,由于降低流入发动机的燃烧室的每单位时间的进气流量,所以能够抑制燃烧室中的燃烧,并抑制排气温度的上升。又,也可以是所述控制部进行所述上升抑制控制,所述上升抑制控制为相比于该控制执行前抑制由所述增压器产生的增压的上升的控制。借此,由于通过抑制进气的压力的上升而降低发动机的燃烧室内的进气的密度,所以能够抑制燃烧室中的燃烧,并抑制排气温度的上升。
也可以是所述控制部进行所述上升抑制控制,所述上升抑制控制为相比于该控制执行前增加向所述发动机的燃料供给的控制。借此,由于能够通过气化热降低进气温度,所以能够执行上升抑制控制而不抑制发动机的输出功率上升,能够减小对行驶感的影响。又,由于不需要另外设置冷却进气的特别的装置,所以能够抑制温度上升而不使部件数量增加。
也可以是所述上升抑制控制具有多个上升抑制阶段,各上升抑制阶段中分别设定有不同的开始条件。也可以是所述控制部进行所述上升抑制控制,所述上升抑制控制为在进行了相比于该控制执行前增加向所述发动机的燃料供给的控制后,抑制所述进气流量的控制。借此,由于阶段性地进行上升抑制控制,所以能够从对行驶感的影响较少的发动机控制开始依次进行。
参照说明书附图,从以下的适宜的实施形态的详细的说明中明确本发明的上述目的、其它目的、特征、以及优点。
发明效果:
本发明形成为如以上所说明的结构,并发挥如下效果:能够进行与排气的状况对应的发动机控制的同时,抑制由进行发动机控制所引起的对行驶感的影响。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施形态的摩托车的左视图;
图2是示出涉及图1所示的摩托车的进排气路径的大致结构的框图;
图3示出本实施形态中与规定上升抑制控制的开始条件的发动机转速相对的节流阀开度的阈值的图表;
图4是示出进行了上升抑制控制时的排气温度的时间变化的图表;
图5比较地示出进行了进气流量抑制控制时与没进行进气流量抑制控制时的发动机转速的时间变化的图表;
图6是示出本实施形态中的喷射器的燃料喷射量的图表;
图7是示出本实施形态中的上升抑制控制以及用于其的判定处理的流程的流程图;
图8示出与规定本实施形态的上升抑制控制中的多个上升抑制阶段的各开始条件的发动机转速相对的节流阀开度的阈值的图表;
图9是示出本实施形态的变形例中的上升抑制控制以及用于其的判定处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施形态。本实施形态中,作为跨乘式交通工具,举例说明摩托车。
图1是示出根据本发明一实施形态的摩托车的左视图。又,图2是示出涉及图1所示的摩托车的进排气路径的大致结构的框图。如图1所示,摩托车1具备在路面R上滚动的前轮2以及后轮3。后轮3为驱动轮,前轮2为从动轮。前轮2旋转自由地支持于在上下方向上延伸的前叉4的下端部,该前叉4支持于转向轴。该转向轴旋转自由地支持于头管5。上支架上安装有向左右延伸的杆型的把手6。
设置于把手6的驾驶员的右手所把持的部分的节流阀手柄7(参见图2),是用于通过借助手腕的扭转而旋转从而操作后述的节流阀装置16的节流阀输入单元。驾驶员通过转动操作把手6,能够将转向轴作为旋转轴使前轮2向着所期望的方向转向。
左右一对的主框架9从头管5向下方倾斜且向后方延伸,该主框架9的后部连接有左右一对的枢接框架10。该枢接框架10上枢接支持有在大致前后方向上延伸的摇臂11的前端部,后轮3绕摇动轴11a可摇动地轴支持于该摇臂11的后端部。摇臂11的摇动轴11a配置于比发动机E的后端部靠近后方处。把手6的后方设置有燃料储罐12,该燃料储罐12的后方侧设置有用于驾驶员乘坐的座椅13。
发动机E以支持于主框架9以及枢接框架10的状态装载于前轮2与后轮3之间。作为发动机E,图1举例说明了汽缸在车宽方向上并列的并列四汽缸发动机。发动机E的输出轴上连接有变速装置14,从该变速装置14输出的驱动力通过链条15传递至后轮3。发动机E以及变速装置14以变速装置14的变速箱位于发动机E的曲轴箱的后方的形式一体地形成。侧视时,汽缸的轴线随着向上方行进而向前方倾斜。侧视时,发动机E的曲轴箱以及变速装置14的变速箱整体形成为大致L字形状。换而言之,发动机E以及变速装置14具备L字形状箱。
发动机E的上游侧设置有通过进气通路20配置于燃料储罐12的下方的进气装置36。进气装置36包括:压缩进气的增压器32;和设置于该增压器32的下游侧的进气室33。增压器32的上游侧设置有:导入来自前方的行驶风的进气导管34;和配置于进气导管34与增压器32之间的空气滤清器19。从进气导管34导入的进气通过空气滤清器19被送给至增压器32。即,增压器32配置于空气滤清器19的下游侧。增压器32,借助由齿轮以及链条等动力传递机构传递的发动机E的动力、即曲轴的旋转,驱动增压轴(未图示),从而压缩被送给的进气。增压器32形成为具有离心式泵以及行星齿轮机构并将发动机E的动力增速的结构。离心式泵以及行星齿轮机构同轴形成。离心泵以及行星齿轮机构轴支持于变速箱的上壁部。
进气室33与发动机E的进气道(未图示)之间,设置有节流阀装置16,并调节从进气装置36向发动机E的进气流量。节流阀装置16配置于主框架9的内侧。
通过设置增压器32,能够谋求摩托车1的输出功率的提高。由增压器32压缩的进气被送给至进气室33。进气室33贮留由增压器32压缩的进气,并将贮留的进气通过节流阀装置16导入发动机E的燃烧室。进气室33是为了抑制进气路径内的压力变化而设置的。进气室33的容量越大,越提高摩托车1的输出功率。发动机E中燃烧所使用的空气,通过排气通路37排出。排气通路37上设置有用于将排气中的有害物质转换成无害的成分的催化器38。催化器38使用三元催化器。本实施形态适用于运转旋转域更高的汽油发动机而不是运转旋转域较低的柴油发动机。因为发动机转速较高的区域中,催化器38的温度容易达到高温。
另外,也可以是作为驱动增压器32的动力,不使用发动机E的动力,取而代之,另外设置马达等驱动源并使用其动力驱动增压器32,也可以是从排气能(energy)获取动力。进气室33上安装有用于抑制进气室33的内压的上升的升压抑制机构40。升压抑制机构40形成为:基于发动机ECU17的控制指令从而能够切换进气室33的内部空间与连接于增压器32的上游侧的进气导管34的减压(relief)空间之间的连通(升压抑制)以及切断(升压允许)的结构。
节流阀装置16具有配置于进气通路20的途中的节流阀(throttle valve)21。本实施形态中,节流阀21形成为通过电线23与节流阀手柄7连接,并借由基于驾驶员对节流阀手柄7的操作的电信号开闭的电子控制节流阀的结构。
又,节流阀装置16上设置有向进气通路20内喷射燃料的燃料喷射装置。本实施形态中,燃料喷射装置具备:配置于比节流阀21靠近下游侧的主喷射器31;和配置于比节流阀21靠近上游侧的副喷射器(顶部喷射器)41。贮留于燃料储罐12的燃料通过燃料泵(未图示)被送给至主喷射器31以及副喷射器41。副喷射器41形成为向进气室33内喷射燃料的结构。变速装置14将发动机E的动力变速并传递至后轮3。变速装置14上设置有用于传递或切断动力的离合器(未图示)。变速装置14形成为可选择多个变速比(例如6个)的结构。具体地,变速装置14具有形成多个变速比的多个变速位置(齿轮位置)。摩托车1具备检测变速装置14的变速位置的齿轮位置传感器52。变速装置14的变速位置由齿轮位置传感器52传递至发动机ECU17。
发动机ECU17借由从电池(未图示)供给的电力,发挥作为基于从各传感器以及开关输入的信号进行发动机控制相关的计算、并向各电动装置进行控制指令的控制部的功能。发动机控制相关的传感器,例如为发动机转速传感器51、齿轮位置传感器52、节流阀开度传感器53、以及节流阀操作量传感器54等。电动装置为点火装置等点火系装置、燃料喷射装置以及电动节流阀等进气系装置、冷却风机等冷却系装置、用于发动机驱动控制的各种传感器、以及发动机ECU17、各种照明装置、音频装置等。
发动机ECU17的存储部存储有用于执行后述的汽缸燃烧停止以及各排气温度的上升抑制控制的程序。此外,该存储部中预先存储有发动机转速的上限转速以及抑制转速(后述)。又,存储部中还预先存储有后述的各控制中所使用的各种阈值以及设定值。
发动机ECU17在满足预先规定的汽缸燃烧停止条件时,执行停止发动机E的汽缸燃烧的汽缸燃烧停止控制。汽缸燃烧停止条件例如作为发动机转速的上限值(over revlimit))被设定。发动机ECU17在发动机转速超过所规定的上限转速时,进行作为汽缸燃烧停止控制的包括喷射器31、41中燃料喷射的停止、发动机E中点火停止等中的至少一个的失火控制。汽缸燃烧停止控制中,通过进行上述失火控制,发动机转速被控制为上限转速以下。
此外,发动机ECU17形成为如下结构:在推断排气温度超过被设定为预先规定的催化器允许温度以下的上升抑制温度时,进行排气温度上升抑制控制。
也可以是催化器允许温度为表示催化器38不烧损的温度的最高值,被设定为例如用于支持催化器38的铜焊材料的熔解温度。催化器允许温度被设定为例如1000℃以上,又,例如1400℃。此时,上升抑制温度被设定为小于1000℃,例如950℃。作为一个示例,由于排气温度传感器的允许温度被设定为约850℃,所以催化器允许温度为1000℃以上时,排气温度传感器不能使用。因此,本实施形态中,发动机ECU17基于与节流阀开度对应的值和发动机转速,进行排气温度是否超过被设定为催化器允许温度以下的上升抑制温度的判定。
本实施形态中,摩托车1具备测量发动机转速的发动机转速传感器51。此外,摩托车1具备:作为测量节流阀开度的传感器的、测量节流阀21的开度的节流阀开度传感器53和测量节流阀手柄7的操作量的节流阀操作量传感器54。发动机ECU17基于由发动机转速传感器51测量的发动机转速,和与由节流阀开度传感器53以及节流阀操作量传感器54中至少任意一个测量的节流阀开度对应的值,进行是否超过上升抑制温度的判定。
发动机ECU17在判定为超过上升抑制温度时,执行用于抑制排气温度的上升的预先规定的上升抑制控制(后述)。
根据上述结构,由于在催化器38烧毁前进行上升抑制控制,所以能够抑制排气温度的上升,并能够谋求催化器38的保护。因此,能够进行与排气的状况对应的发动机控制。又,允许排气温度的上升的同时抑制其上升程度,因而能够抑制由进行上升抑制控制所引起的对行驶感的影响。催化器38的温度在发动机E的高旋转时,尤其是加速时达到上限转速的情况下,或在减速时将变速装置14降档(shift down)的情况下容易上升。尤其是,由于摩托车与四轮机动车相比发动机E为高旋转型的情况较多,所以催化器38的温度也容易变高,其变化也容易变急剧。因此,将本实施形态的结构适用于摩托车更有效。
又,本实施形态中,由于不直接测量排气温度,而是基于与节流阀开度对应的值和发动机转速,进行排气温度是否超过上升抑制温度的判定,所以能够不需要排气温度传感器,能够减少部件数量。又,由于能够无关于排气温度传感器的允许温度设定上升抑制温度,所以即使上升抑制温度比排气温度传感器的允许温度高时也能够适当地执行上升抑制控制。
上升抑制控制的开始条件被设定为:上升抑制控制在汽缸燃烧停止控制的执行之前被执行。具体地,发动机ECU17如前所述地在发动机转速达到预先规定的上限转速时,除了执行汽缸燃烧停止控制外,发动机转速超过被设定为低于上限转速的抑制转速时,执行上升抑制控制。用于执行上升抑制控制的抑制转速根据节流阀开度被设定。换而言之,用于执行上升抑制控制的节流阀开度的阈值根据低于上限转速的转速域的发动机转速被设定。
图3是示出本实施形态中与规定上升抑制控制的开始条件的发动机转速相对的节流阀开度的阈值的图表。图3示出基于作为与节流阀开度对应的值的、从节流阀开度传感器53取得的节流阀开度进行控制的示例。如图3所示,发动机ECU17在节流阀开度为根据发动机转速设定的阈值(以下为开度阈值)以下的区域(通常控制区域)中,不进行上升抑制控制,而进行通常的发动机输出控制,在超过开度阈值的区域(上升抑制控制区域)中,推断为排气温度乃至催化器38的温度超过上升抑制温度,并进行上升抑制控制。
排气温度相对于节流阀开度以及发动机转速具有相关关系。即,基于从发动机转速传感器51取得的发动机转速和与从节流阀开度传感器53取得的节流阀开度对应的值,能够推断排气温度。换而言之,满足排气温度超过上升抑制温度的节流阀开度以及发动机转速条件时,能够推断为排气温度超过上升抑制温度。因此,如上所述,节流阀开度超过开度阈值时,可以说是发动机转速超过抑制转速。
例如,发动机ECU17的存储部存储有基于每个规定的发动机转速被设定的开度阈值目录。与这些开度阈值对应的发动机转速(即抑制转速)的最大值被设定为小于上限转速。此时,发动机ECU17在该开度阈值目录的存储时等的规定的正时中,将在开度阈值目录中设定有开度阈值的相邻的发动机转速中的两个开度阈值进行插值计算后的值,作为其之间的发动机转速中的开度阈值进行设定。另,也可以是取而代之,在每个规定的发动机转速区域设定开度阈值。即,也可以是非连续性地(階段状地)设定与发动机转速相对的开度阈值。例如,将发动机转速为N1以上并小于N2(>N1)时的开度阈值作为第一阈值,将发动机转速为N2以上并小于N3(>N2)时的开度阈值作为第二阈值,将发动机转速为N3以上并小于N4(>N3)时的开度阈值作为第三阈值等设定。又,也可以是适用规定的函数,连续性地设定与发动机转速相对的开度阈值。
另,本实施形态中,设定为发动机转速越上升节流阀开度的阈值越低的倾向。即,上升抑制控制为发动机转速越高越容易被执行,节流阀开度越大越容易被执行。发动机转速超过上限转速时,无关于节流阀开度而执行汽缸燃烧停止控制。是否进行上升抑制控制的阈值不限于上述倾向,也可以是按照其他倾向。
汽缸燃烧停止控制时,存在未进行汽缸中的燃烧的部分、未燃气体容易到达催化器,排气温度急剧上升的情况。尤其是,具备增压器32的结构中,进气压容易变高。因此,存在发动机E中高温的未燃燃料气体由增压器32强制性地送给至排气通路37,并在排气通路37内燃烧的情况,借此催化器38的温度容易急剧上升。根据上述结构,由于在汽缸燃烧停止控制的执行前执行上升抑制控制,所以即使进行了上升抑制控制后,进行汽缸燃烧停止控制,也能够抑制由汽缸燃烧停止引起的排气温度的影响,并能够谋求催化器的保护。又,根据上述结构,基于发动机转速分别设定汽缸燃烧停止控制以及上升抑制控制。因此,能够有效地抑制达到上限转速时产生的催化器温度的急剧上升。
本实施形态中,抑制转速在变速装置14中的变速比小于规定的值(基准变速比)时被设定。如上所述,本实施形态中的变速装置14具有多个变速比(减速比),发动机ECU17在与由齿轮位置传感器52检测出的变速位置对应的变速比小于基准变速比(例如与5~6速位置对应的变速比)时,进行上述上升抑制控制。发动机ECU17在基准变速比以上的变速比(例如与1~4速位置对应的变速比)时不进行上升抑制控制。借此,由于在加速时或减速时发动机转速容易达到高旋转的、变速比高的变速位置不进行上升抑制控制,所以能够防止行驶感的恶化。
另,除此之外或取而代之,也可以是开始上升抑制控制的条件被设定为:变速比低的状态时比变速比高的状态容易开始上升抑制控制。例如,也可以是抑制转速在变速装置14中变速比低的状态时比变速比高的状态被设定为更低。例如,也可以是如上述地在5速位置以及6速位置进行上升抑制控制时,变速比低于5速位置的6速位置中,抑制转速被设定为更低。又,也可以是在所有的变速位置设定抑制转速时,变速位置的编号越大抑制转速被设定为越低。又,变速装置14为无极变速时也能够同样地设定抑制转速。
由于变速比低的状态比变速比高的状态高速且速度变化小,所以容易持续达到较高的发动机转速。另一方面,由于变速比高的状态比变速比低的状态速度变化大,且变速位置频繁切换,所以能够瞬间达到较高的发动机转速。因此,能够在容易持续达到较高的发动机转速的、变速比低的状态中,比变速比高的状态较早地开始上升抑制控制,因此能够在催化器的温度容易变高时提前上升抑制控制的开始。又,在瞬间达到较高的发动机转速的情况较多的、变速比高的状态中,比变速较低的状态较晚地开始上升抑制控制,能够防止执行不必要的上升抑制控制。
图4是示出进行了上升抑制控制时的排气温度随时间变化的图表。图5示出发动机转速缓慢上升时的图表(a)以及发动机转速急剧上升时的图表(b)。另外,节流阀开度较小时,发动机转速缓慢上升,节流阀开度较大时,发动机转速急剧上升。该倾向在变速比大的状态中比变速比小的状态中更为显著。如图5所示,通过超过催化器允许温度以下的上升抑制温度时执行上升抑制控制,从而抑制排气温度的上升。另,也可以是发动机转速缓慢上升时,不进行上升抑制控制。又,也可以是不进行汽缸燃烧停止控制。
又,本实施形态中,发动机ECU17形成为能够进行作为上升抑制控制的多个发动机控制的结构。具体地,发动机ECU17包括:上升抑制控制,所述上升抑制控制为与该控制执行前相比抑制进气流量的控制(以下为进气流量抑制控制);以及与该控制执行前相比暂时增加向发动机E的燃料供给的控制(以下为燃料增量控制)。
也可以是进气流量抑制控制例如本实施形态那样,在具备电子控制的节流阀21的结构中,使节流阀21向关闭方向上进行控制,通过进行与该控制执行前相比减小进气通路20的控制从而减小进气量。例如,减小与节流阀手柄7的操作量对应的节流阀21的开度。不进行上升抑制控制时,节流阀21的位移量H相对预先规定的手柄操作量G的比例(H/G)设为ε,则上升抑制控制时的该比例(H/G)设定为小于ε的值。也可以是作为进气流量抑制控制的其他形态,例如,以抑制增压的上升的形式进行控制,从而减小进气量。也可以是作为抑制增压的上升的控制,将升压抑制机构40或增压器32本身向抑制进气室33的内压的上升的方向控制。
通过执行进气流量抑制控制,从而维持发动机E的汽缸中的燃烧的同时,抑制发动机输出功率的上升。从减小行驶感的变化的观点出发,优选为进行上升抑制控制时也尽量使发动机输出功率降低的控制。即,优选为使汽缸燃烧继续。
因此,通过执行作为上升抑制控制的进气流量抑制控制,能够减小从通常控制到执行进气流量抑制控制时的行驶感的变化,同时能够防止未燃气体到达催化器38。又,进行使用了电子控制的节流阀21的进气流量抑制控制时,可以根据状况多阶段地控制节流阀开度。借此,能够进一步降低上升抑制控制执行时行驶感的变化。另外,也可以是在具备作为节流阀装置16的辅助节流阀时,向关闭方向控制节流阀21,除此之外或取而代之向关闭方向控制辅助节流阀,借助于此,执行进气流量抑制控制。进行进气流量抑制控制时,为了抑制空燃比变化,优选为根据进气流量的变化调节燃料喷射量。
也可以是除进气流量抑制控制外或取而代之延迟发动机E的点火时间(迟后角化)、或抑制燃料喷射量。
图5比较地示出进行了进气流量抑制控制时与没进行进气流量抑制控制时的发动机转速的时间变化的图表。图5中的上面的图表为进行了进气流量抑制控制时的图表,下面的图表为没进行进气流量抑制控制时的图表。无论何时,发动机转速超过上限转速时执行汽缸燃烧停止控制(图5中由FC表示),通过不进行汽缸中的燃烧从而进行降低发动机转速的控制。如前所述,由于不进行汽缸中燃烧时未燃气体容易到达催化器38,所以排气温度容易上升。因此,可以说是相同时间范围内达到上限转速的次数越多催化器38的温度越上升。
进气流量抑制控制为通过继续汽缸的燃烧的同时抑制发动机输出功率从而控制排气温度的上升的控制形态,但根据驾驶员的操作,如图5所示,继续发动机转速的上升。然而,此时,发动机转速的上升也比不进行进气流量抑制控制时缓慢。因此,通过进行进气流量抑制控制,相同时间范围内达到上限转速的次数比不进行进气流量抑制控制时少。如此,假设通过进行随着发动机转速的上升也继续汽缸的燃烧的同时抑制发动机输出功率的进气流量抑制控制,发动机转速的上升变缓慢,从而能够抑制排气温度的上升。
又,执行燃料增量控制,所述燃料增量控制为例如比通常控制时增加副喷射器41中的燃料喷射量那样的控制。通过增加配置于进气室33内的副喷射器41的燃料喷射量,能够向进气室33内的进气直接喷射燃料并谋求温度降低,所以相比于主喷射器31的燃料喷射量较多的情况能够促进进气的温度降低。
图6是示出本实施形态中的喷射器的燃料喷射量的图表。图6示出了与发动机转速r相对的每单位时间的燃料喷射总量。如图6所示,不进行燃料增量控制的通常控制中,以每单位时间的燃料喷射总量达到根据发动机转速预先规定的控制函数S(r)的形式控制各喷射器31、41。另外,图6中控制函数S(r)被记载为每单位时间的燃料喷射总量相对发动机转速r线性增加的函数,但不限于此,例如也可以是非线性的函数或包括随着发动机转速的增加而燃料喷射总量减少的区域的函数等根据发动机转速设定值。具备主喷射器31以及副喷射器41的结构中,预先规定主喷射器31与副喷射器41的燃料喷射比例。也可以是,此时,通常控制中发动机转速为低于抑制转速的规定的发动机转速(以下称为通常时变更转速)以上时,相比于低于该发动机转速的发动机转速,改变主喷射器31与副喷射器41的燃料喷射比例。例如如图5所示,发动机转速r小于通常时变更转速RT时(低旋转时:r=rL)将[主喷射器31的燃料喷射量]:[副喷射器41的燃料喷射量]设为[AL]:[BL](AL>0,BL≥0,AL+BL=S(rL))的比例,发动机转速r为通常时变更转速RT以上且小于抑制转速RC时(高旋转时:r=rH)设为[AH]:[BH](AH>0,BH≥0,AH>AL或BH>BL,AH+BH=S(rH))的比例。如此,通常控制中,使燃料的喷射比例根据发动机转速在主喷射器31与副喷射器41上变化,但燃料喷射的每单位时间的总量维持在控制函数S(r)上的值。
对此,燃料增量控制中,如图6所示,使每单位时间的燃料喷射总量大于通常控制中的控制函数S(rF)(rF≥RC)的值。此时,例如将[主喷射器31的燃料喷射量]:[副喷射器41的燃料喷射量]设为[AF]:[BF](AF≥0,BF≥0,AF+BF>S(rF),rF≥RC)的比例。另外,燃料增量控制中,可以是不使主喷射器31与副喷射器41的燃料喷射比例变化而增加总量,也可以是使主喷射器31以及副喷射器41的燃料喷射比例变化的同时增加总量。使燃料喷射比例变化时,可以是增加也可以是减少主喷射器31的比例。也可以是在维持主喷射器31的喷射量的状态下增加副喷射器41的喷射量。
由于通过执行燃料增量控制,能够借助增量后的燃料的气化热降低进气温度,所以能够执行上升抑制控制而不抑制发动机E的输出功率上升,并能够减小对行驶感的影响,又,由于不需要另外设置冷却进气的特别的装置,所以能够抑制温度上升而不增加部件数量。又,能够防止由设置该冷却用的装置而引起的发动机E的大型化。因此,能够容易将具备增压器32的发动机E适用于尤其追求空间效率的摩托车等跨乘式交通工具的驱动源。
图7是示出本实施形态中的上升抑制控制以及用于其的判定处理的流程的流程图。本实施形态中,每规定的正时执行遵从图7所示的流程图的处理。规定的正时可以有各种设定,例如发动机转速为作为抑制转速的设定于每个节流阀开度上的发动机转速中最低的发动机转速以上时,节流阀开度或节流阀操作量为设定于每个发动机转速上的开度阈值中最低的值以上时,以及,每个规定的经过时间等。
首先,发动机ECU17判定从发动机转速传感器51取得的发动机转速是否超过上限转速(步骤S1)。判定为发动机转速超过上限转速时(步骤S1为是),发动机ECU17执行汽缸燃烧停止控制(步骤S8)。
判定为发动机转速为上限转速以下时(步骤S1为否),发动机ECU17继续进行是否进行上升抑制控制的判定。本实施形态中,发动机ECU17判定与从齿轮位置传感器52取得的变速位置对应的变速比是否小于预先设定的基准变速比(例如与4速位置对应的变速比)(步骤S2)。变速比为基准变速比以上(例如为与1~4速位置对应的变速比)时(步骤S2为否),发动机ECU17进行不进行上升抑制控制的通常控制(步骤S3)。
变速比小于基准变速比时(步骤S2为是),发动机ECU17通过进行排气温度的推断,从而进行是否进行上升抑制控制的判定(步骤S4、S5)。
此处,本实施形态中,上升抑制控制具有多个上升抑制阶段,且各上升抑制阶段中分别设定有不同的开始条件。多个上升抑制阶段上分别设定有从各阶段开始的上升抑制控制。例如,发动机ECU17在推断温度超过作为上升抑制温度的第一温度的第一上升抑制阶段进行燃料增量控制,在超过高于第一温度的第二温度的第二上升抑制阶段进行进气流量抑制控制。
图8是示出本实施形态中与规定第一上升抑制阶段以及第二上升抑制阶段的开始条件的发动机转速相对的节流阀开度的阈值的图表。图8示出了基于图3的图表所示的示例的设定例。即,图8示出如下图表:包括进行第一上升抑制阶段中的上升抑制控制的第一上升抑制区域以及进行第二上升抑制阶段中的上升抑制控制的第二上升抑制区域的区域,与图3中进行上升抑制控制的上升抑制控制区域为相同的区域。
第一上升抑制阶段的开始条件与图3中的上升抑制控制的开始条件相同。第二上升抑制阶段的开始条件被设定为:在与第一上升抑制阶段的开始条件相比发动机转速更高的区域中节流阀开度为更大的值。第一上升抑制阶段的开始条件示出排气温度被推断为规定的第一温度时的发动机转速与节流阀开度的关系,第二上升抑制阶段的开始条件示出排气温度被推断为高于第一温度的规定的第二温度时的发动机转速与节流阀开度的关系。第二温度被设定为低于催化器允许温度但尽量接近催化器允许温度的温度。例如,催化器允许温度为1400℃时,第一温度以及第二温度设定为小于1000℃。
为了进行具有这样的多个上升抑制阶段的上升抑制控制,图7所示的流程图中,发动机ECU17首先判定推断温度是否高于比第一温度高的第二温度(步骤S4)。判定为推断温度为第二温度以下时(步骤S4为否),发动机ECU17判定推断温度是否高于第一温度(步骤S5)。判定为推断温度高于第一温度时(步骤S5为是),发动机ECU17进行作为第一上升抑制控制的燃料增量控制(步骤S6)。另一方面,判定为推断温度高于第二温度时(步骤S4为是),发动机ECU17进行作为第二上升抑制控制的进气流量抑制控制(步骤S7)。判定为推断温度为第一温度以下时(步骤S5为否),进行通常控制(步骤S3)。另外,作为进气流量抑制控制,在能够进行关闭节流阀21的控制和抑制增压的上升的控制的情况下,优选为在进行了抑制增压的上升的控制后,再进行关闭节流阀21的控制。
如上所述,本实施形态中,每个规定的正时执行遵从图7所示的流程图的处理。即,即使开始第一上升抑制控制的执行直至前次的正时的情况下,该次的正时中也判定为推断温度高于第二温度时(步骤S4为是),发动机ECU17开始第二上升抑制控制的执行(步骤S7)。彼时,发动机ECU17结束第一上升抑制控制,取而代之开始第二上升抑制控制。
又,开始第一上升抑制控制以及第二上升抑制控制中任意一个(或两个)的执行直至前次的正时的情况下,且该次的正时中推断温度为第一温度以下时(步骤S5为否),发动机ECU17结束已执行的上升抑制控制,并复归通常控制(步骤S3)。同样地,开始汽缸燃烧停止控制的执行直至前次的正时的情况下,且该次的正时中发动机转速为上限转速以下时(步骤S1为否),发动机ECU17结束汽缸燃烧停止控制。此外,发动机ECU17进行是否进行之后的上升抑制控制的判定(步骤S2、S4、S5),并开始与判定结果对应的控制(通常控制或上升抑制控制)的执行。
另外,也可以是用于结束上升抑制控制的阈值温度被设定为低于用于开始上升抑制控制的上述阈值温度(第一温度或第二温度)。具体地,也可以是将与作为上升抑制控制的开始条件的根据发动机转速设定的节流阀开度的阈值相比规定的值小的节流阀开度设定为控制结束的阈值,与发动机转速相对的节流阀开度为该控制结束的阈值以下时,发动机ECU17形成为结束上升抑制控制的结构。如此,由于上升抑制控制的开始温度与结束温度具有迟后现象(hysteresis),能够防止在阈值温度附近频繁地重复上升抑制控制的执行以及结束。又,例如进气流量抑制控制等上升抑制控制的执行开始时以及/或结束时,优选为执行使每单位时间的输出功率变化慢慢变化的跟踪(tailing)控制。
如此,本实施形态中,作为上升抑制控制,发动机ECU17进行了相比于该控制执行前增加向发动机E的燃料供给的燃料增量控制后,进行抑制进气流量的进气流量抑制控制。借此,由于阶段性地进行上升抑制控制,所以能够从对行驶感的影响少的发动机控制开始依次进行。尤其是,将不抑制发动机输出功率却能够冷却排气温度的燃料增量控制的执行以如下的温度开始:达到催化器允许温度之前还有富余的更低的温度(第二温度以下且超过第一温度的温度)。因此,能够将行驶感的变化抑制为较小,同时防止排气温度急剧上升。即使进行这样的控制而排气温度也会超过催化器允许温度时,通过进行抑制增压器32引起的增压的上升的控制从而进行抑制发动机输出功率的上升的控制,借此能够进一步防止排气温度上升。而且由于通过进行抑制发动机输出功率的上升的控制,能够使发动机转速的上升缓慢,所以能够防止发动机转速达到上限转速。因此,假设发动机转速达到上限转速,也能够减少每单位时间发动机转速达到上限转速的次数,而不容易产生排气温度上升的状况。
另外,也可以是发动机ECU17进行第二上升抑制控制,所述第二上升抑制控制为除进气流量抑制控制外或取而代之延迟发动机E的点火时间(迟后角化)、或抑制燃料喷射量的控制。又,也可以是将上升抑制阶段设为三个以上,并以规定的顺序进行燃料增量控制、进气流量抑制控制、点火时间的迟后角化控制、以及燃料喷射量的抑制控制。例如,可以是随着推断温度上升,燃料增量控制之后进行进气流量抑制控制以及点火时间的迟后角化控制,也可以是进行了进气流量抑制控制以及点火时间的迟后角化控制后再进行燃料增量控制。
此外,上述形态中,说明了使作为涉及发动机输出功率的上升抑制的控制的第二上升抑制控制开始的第二温度高于使涉及燃料喷射的增量的第一上升抑制控制开始的第一温度的示例,但也可以是第二温度低于第一温度。即,也可以是随着排气温度的上升,首先,进行涉及发动机输出功率的上升抑制的第二上升抑制控制,之后,排气温度进一步上升时,进行涉及燃料喷射的增量的第一上升抑制控制。
以上,说明了本发明的实施形态,但本发明不限定于上述实施形态。
例如,上述实施形态中,变速装置14的变速比低于规定的值时设定抑制转速,但也可以是无关于变速比而设定抑制转速。图9是示出本实施形态的变形例的上升抑制控制以及用于其的判定处理的流程的流程图。此时,如图9所示,首先发动机ECU17判定推断温度是否高于上升抑制温度(步骤S11)。判定为推断温度为上升抑制温度以下时(步骤S11为否),进行通常控制(步骤S12)。判定为推断温度高于上升抑制温度时(步骤S11为是),发动机ECU17进行上升抑制控制(步骤S13)。本变形例中也在每个规定的正时进行上述判定以及控制的执行。
此外,也可以是根据变速比切换作为上升抑制控制而执行的控制。例如,也可以是在与4速位置对应的基准变速比以上的变速比(1~4速)时,进行进气流量抑制控制,在小于基准变速比的变速比(5~6速)时,进行燃料增量控制。
又,上升抑制控制的形态不限于上述实施形态,其顺序以及结合可以有各种适用。例如,也可以是全部执行了抑制增压的上升的控制、延迟点火时间的控制、以及燃料增量控制后,使节流阀21向关闭方向上进行控制。例如,也可以是发动机转速为高旋转时,例如为瞬间达到高旋转时,进行燃料增量控制。又,也可以是,例如从节流阀开度、车速、变速比等判定为使用了发动机制动器的减速时或降档时,进行燃料增量控制。
又,上述实施形态中,在燃料增量控制中增加燃料喷射的每单位时间的总量,但也可以是不增加燃料喷射的每单位时间的总量,而是增加副喷射器41的喷射比例。借此,能够抑制空燃比在燃料增量方面的变化的同时,谋求进气温度降低所引起的排气温度的上升抑制。
又,也可以是将节流阀21形成为与节流阀手柄7通过节流阀线连接的机械式的节流阀的结构。此外,也可以是除了形成为电子控制节流阀或机械式的节流阀的结构的节流阀21,还在比进气通路20的节流阀21靠近上游侧处设置形成为电子控制节流阀的结构的辅助节流阀。
又,亦可根据运行状态切换上升抑制控制时执行的控制。例如,判定为比较定速行驶时或高速行驶时的情况下,进行抑制增压的上升的控制以及/或进行使节流阀21向关闭方向的控制。借此,能够在继续上限转速附近的发动机转速区域中的运行时进行适当的控制。
又,上述实施形态中,说明了未设置用于冷却进气室33的中间冷却器的结构,但也可以适用于具备中间冷却器的跨乘式交通工具。又,上述实施形态中,以摩托车作为跨乘式交通工具的示例,但不限于摩托车,也可以是多目的车辆等具有居住空间的四轮车等其他的跨乘式车辆,也可以是小型船舶那样的车辆以外的交通工具。
又,上述实施形态中,说明了发动机ECU17发挥进行上升抑制控制的控制部的功能的形态,但也可以是在与发动机ECU17不同的控制部中进行是否进行上述上升抑制控制的判定以及上升抑制控制。该不同的控制部可以是例如现有的辅助ECU,也可以是重新设置专用的控制部(ECU)。又,也可以是形成为上升抑制控制由不同于进行汽缸燃烧停止控制的控制部的控制部执行的结构。
又,也可以是超过催化器允许温度时,执行进一步抑制排气温度的控制。也可以是例如相对于上升抑制控制中使行驶感优先并减小输出功率抑制效果控制,而超过催化器允许温度时进行使排气温度的上升抑制优先并增大输出功率抑制效果那样的控制。即,也可以是阶段性地执行规定的控制。也可以是例如在上升抑制控制中减小输出功率抑制量的同时维持燃烧状态,而与此相对,在超过催化器允许温度时的控制中增大输出功率抑制量的同时维持燃烧状态。
是否超过催化器允许温度的判定也与抑制转速的设定同样地、基于与发动机转速以及节流阀开度对应的值推断。即,推测为达到催化器允许温度的发动机转速(以下为催化器界限转速)根据节流阀开度设定。催化器界限转速被设定为高于对应的抑制转速的转速。如上所述,上升抑制控制以及超过催化器允许温度时的控制中,进行汽缸燃烧停止控制以外的发动机输出功率抑制控制(进气流量抑制控制)或维持发动机输出功率的燃料增量控制。因此,相比于燃料停止控制能够防止排气温度的上升。
另外,催化器界限转速能够独立于上限转速被设定。也可以是例如上限转速可以由驾驶员任意选择。因此,催化器界限转速存在大于上限转速的情况,也存在小于上限转速的情况。也可以是超过催化器界限转速时和超过上限转速时,改变汽缸燃烧停止控制的内容。
又,上述实施形态中,说明了不使用排气温度传感器而由发动机转速以及与节流阀开度对应的值推断排气温度的形态,但不限于此,也可以是将排气温度传感器设置于排气通路37,并基于从该排气温度传感器得到的温度进行是否进行上述上升抑制控制的判定。
又,上述实施形态中,作为与用于排气温度的推断的节流阀开度对应的值,使用了从节流阀开度传感器53取得的节流阀开度,但也可以是使用从节流阀操作量传感器54取得的节流阀操作量,也可以是使用进气室32的内压等进气压。
又,也可以是排气温度的推断中,除了发动机转速以及与节流阀开度对应的值之外,还包括冷却水温度、进气温度、外气温度、行驶速度等其他条件。
由上述说明,对本领域技术人员而言,能够明了本发明的很多改良或其他实施形态。因此,上述说明应仅作为示例解释,且是以向本领域技术人员教导执行本发明的最优的形态为目的提供的说明。在不脱离本发明的精神的范围内,能够实质性地变更其结构以及/或功能的内容。
工业应用性:
本发明的跨乘式交通工具,在用于进行与排气的状况的对应的发动机控制的同时,抑制由进行发动机控制所引起的对行驶感的影响方面有用。
符号说明:
1  摩托车(跨乘式交通工具);
14 变速装置;
17 发动机ECU(控制部);
32 增压器;
37 排气通路;
38 催化器;
E  发动机。

Claims (11)

1.一种跨乘式交通工具,具备:
压缩被送给至发动机的燃烧室的进气的增压器;
设置于流通有来自所述发动机的排气的排气通路的催化器;
进行所述发动机的控制的控制部;和
设置于从所述发动机至驱动轮的动力传递路径的变速装置;
所述变速装置具有多个变速比;
所述控制部形成为在推断为排气温度超过被设定为催化器允许温度以下的上升抑制温度时,进行排气温度的上升抑制控制的结构;
开始所述上升抑制控制的条件被设定为根据所述变速比而不同。
2.根据权利要求1所述的跨乘式交通工具,其特征在于,
所述控制部在满足预先规定的汽缸燃烧停止条件时,执行停止所述发动机的汽缸燃烧的汽缸燃烧停止控制,
所述上升抑制控制的开始条件被设定为:所述上升抑制控制在所述汽缸燃烧停止控制的执行之前被执行。
3.根据权利要求2所述的跨乘式交通工具,其特征在于,
所述控制部在发动机转速达到预先规定的上限转速时,执行所述汽缸燃烧停止控制,
所述发动机转速超过被设定为小于所述上限转速的抑制转速时,执行所述上升抑制控制。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的跨乘式交通工具,其特征在于,
所述控制部基于与节流阀开度对应的值和发动机转速,进行所述排气温度是否超过被设定为催化器允许温度以下的上升抑制温度的推断。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的跨乘式交通工具,其特征在于,
开始所述上升抑制控制的条件被设定为:所述变速比低的状态时比所述变速比高的状态容易开始所述上升抑制控制。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的跨乘式交通工具,其特征在于,
所述控制部进行所述上升抑制控制,所述上升抑制控制为相比于该控制执行前抑制进气流量的控制。
7.根据权利要求6所述的跨乘式交通工具,其特征在于,
所述控制部进行所述上升抑制控制,所述上升抑制控制为相比于该控制执行前减小进气通路的控制。
8.根据权利要求6所述的跨乘式交通工具,其特征在于,
所述控制部进行所述上升抑制控制,所述上升抑制控制为相比于该控制执行前抑制由所述增压器产生的增压的上升的控制。
9.根据权利要求1至3中任意一项所述的跨乘式交通工具,其特征在于,
所述控制部进行所述上升抑制控制,所述上升抑制控制为相比于该控制执行前增加向所述发动机的燃料供给的控制。
10.根据权利要求1至3中任意一项所述的跨乘式交通工具,其特征在于,
所述上升抑制控制,具有多个上升抑制阶段,各上升抑制阶段中分别设定有不同的开始条件。
11.根据权利要求6所述的跨乘式交通工具,其特征在于,
所述控制部进行所述上升抑制控制,所述上升抑制控制为在进行了相比于该控制执行前增加向所述发动机的燃料供给的控制之后,抑制所述进气流量的控制。
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