CN1541302A - 发动机的加速控制方法及装置 - Google Patents

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ɽ�¿���
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Abstract

提供一种不追加用于判别加速状态的特别的传感器和机构等，能可靠地判别加速状态，进行恰当的加速，同时，能防止起动时和极低速旋转时的加速的误判，便于提高起动性能以及提高极低速旋转时的运转性能的发动机的加速控制方法。是为了检测4冲程发动机的曲轴角度，在规定的每个曲轴角产生脉冲，检测该脉冲，同时检测在上述发动机的节流阀下游一侧的吸气通道内的吸气压力，进行上述发动机的过渡状态的判定，依据发动机的状态进行加速控制的发动机的加速控制方法，使其在满足上述发动机的状态是起动状态或极低速旋转状态的条件时，禁止加速控制，在上述条件以外时，能进行加速控制。

Description

发动机的加速控制方法及装置
技术领域
本发明涉及一种发动机的加速控制方法，尤其是依据吸气管压力对在加速时的发动机进行控制的方法。
背景技术
搭载有喷射燃料的发动机的摩托车需要进行过渡控制，即，在加速时为了提高输出功率，针对加速状态，对燃料喷射量和点火时间或空燃比等进行加速控制，使其随着节流阀的快速打开等，能平稳地从通常的行驶状态，转换到加速行驶状态。
为了检测这样的加速状态，在每个一定的曲轴角周期中测定吸气管压力，与上一循环的相同的曲轴角时的吸气管压力进行比较，如果上升到了规定的压力以上，则可以判定为加速状态。
但是，在起动发动机时，在有初次爆发还没到达完全爆发的不完全起动的场合，转速瞬间上升，然后立即下降。在这种场合，在转速上升时，吸气管压力下降，若在此后转速下降，则吸气管压力上升。因此，在这样的不完全起动的场合，由于尽管发动机转速下降了，吸气管压力上升，根据吸气管压力检测加速状态的系统，将其判定为加速状态，进行非同步喷射和点火时间提前等加速控制，降低了起动性能。
另外，在接近怠速旋转的极低速旋转时，发动机转速下降同时吸气管压力上升。因此，在这样的极低速旋转时，根据吸气管压力检测加速状态的系统，将由于转速降低而引起的吸气管压力上升判定为加速状态，进行增加速度等加速控制，给发动机的正常运转增加一些障碍。
发明内容
本发明是考虑到上述现有技术而提出的，其目的是提供一种不追加用于判别加速状态的特别的传感器和机构等，能可靠地判别加速状态，进行恰当的加速，同时，能防止起动时和极低速旋转时的加速的误判别，便于提高起动性能以及提高极低速旋转时的运转性能的发动机的加速控制方法。
为了达到上述目的，本发明技术方案1的4冲程发动机的加速控制方法，其中为了检测4冲程发动机的曲轴角度，在每个规定的曲轴角产生脉冲，检测该脉冲，同时检测在上述发动机的节气门下游一侧的吸气通道内的吸气压力，进行上述发动机的过渡状态的判定，依据发动机的状态进行加速控制，其特征是：在上述发动机处于起动状态或极低速旋转状态时，禁止加速控制，在上述两状态以外时，允许进行加速控制。
根据该结构，由于设定控制程序，使其检测发动机起动状态和极低速旋转状态，在该状态下不进行加速控制，因此，不会由于起动时和极低速旋转时的加速误判别，而实施非同步喷射和点火提前角或加速增量，执行使空燃比较浓等动作，能恰当地进行加速控制，而且能提高发动机的起动性能和极低速旋转时的运转性能。
若进一步说明，则是发动机具有加速控制程序，该加速控制程序在加速时能使发动机具有适合于加速状态的喷射时间、点火时间或空燃比，其检测与曲轴角度相对应的脉冲信号，依据该脉冲信号检测发动机的旋转状态，检测发动机的吸气压力，依据发动机的吸气压力判别发动机是否是过渡状态，使其根据这些发动机状态，在发动机处于起动状态或极低速旋转状态(起动状态和极低速旋转状态中的任意一个状态)时，不由上述加速控制程序执行加速控制，仅在上述状态以外时(发动机不是起动状态且不是极低速旋转状态时)，允许执行上述加速控制。因此，不会依据起动时和极低速旋转时的加速误判别，而执行加速控制(根据非同步喷射和点火提前角或加速增量使空燃比较浓等)，能恰当地进行加速控制，而且能提高发动机的起动性能和极低速旋转时的运转性能。
本发明技术方案2的4冲程发动机的加速控制方法，其中为了检测4冲程发动机的曲轴角度，在每个规定的曲轴角产生脉冲，检测该脉冲，同时检测在上述发动机的节气门下游一侧的吸气通道内的吸气压力，进行上述发动机的过渡状态和所处的冲程的判定，依据该判定进行加速控制，其特征是：在上述所处的冲程判定结束之后，在满足一定时间或上述发动机的转速在规定值以下的条件时，禁止加速控制，在上述条件以外时，允许进行加速控制。
根据该结构，对于具有加速控制程序，该加速控制程序在加速时能使发动机具有适合于加速状态的喷射时间、点火时间或空燃比的发动机，其中具有检测与曲轴角度相对应的脉冲信号，依据该脉冲信号检测发动机的旋转状态，检测发动机的吸气压力，依据发动机的吸气压力，进行发动机是否是过渡状态和其所处于的冲程的判别，使其根据所处于的冲程来判别为在未到一定时间或发动机转速在规定值以下(根据冲程判别未到一定时间和发动机转速在规定值以下的状态中的任意一个状态)时，不由上述加速控制程序执行加速控制，仅在上述状态以外时(根据冲程判别经过了一定时间且发动机转速超过规定值的状态时)，允许执行上述加速控制。因此，不会依据起动时和极低速旋转时的加速误判别，而执行加速控制(根据非同步喷射和点火提前角或加速增量使空燃比较浓等)，能恰当地进行加速控制，而且能提高发动机的起动性能和极低速旋转时的运转性能。
本发明技术方案3的4冲程发动机的加速控制方法，其特征是：具有：识别用于检测4冲程发动机的曲轴角度的脉冲信号输入的步骤；检测上述发动机的吸气通道内的吸气压力、保存该数据的步骤；以及判别是否是起动时的步骤，在上述发动机处于起动状态或上述发动机的转速在规定值以下的状态时，禁止加速控制，在上述状态以外时，根据上述吸气压力数据判别是否是加速状态，在是加速状态时，由燃料喷射控制、点火时间控制和空燃比控制中的至少一个控制程序进行加速控制。
根据该结构，对于具有在加速时由适合于加速状态的燃料喷射控制、点火时间控制和空燃比控制中的至少一个控制程序进行加速控制的加速控制程序的发动机，其中检测与曲轴角度相对应的脉冲信号，依据该脉冲信号判别发动机转速，检测发动机的吸气压力，保存该数据，在发动机处于起动状态或极低速旋转状态(起动状态和极低速旋转状态中的任意一个状态)时，不由上述加速控制程序执行加速控制，仅在上述状态以外时(发动机不是起动状态且不是极低速旋转状态时)，能根据保存的吸气管压力数据判别是否是加速状态，执行上述加速控制。因此，不会依据起动时和极低速旋转时的加速误判别，而执行加速控制，能恰当地进行加速控制，而且能提高发动机的起动性能和极低速旋转时的运转性能。
本发明的加速控制方法最好是用4冲程发动机的控制装置进行实施。
通过使用本发明的4冲程发动机的控制装置，所以，如以上所述，不会依据起动时和极低速旋转时的加速误判别，而执行加速控制，能恰当地进行加速控制，而且能提高发动机的起动性能和极低速旋转时的运转性能。
附图说明
图1是本发明的摩托车整个控制系统的结构图。
图2是本发明的发动机的曲轴角检测装置的结构图。
图3是本发明的加速控制的流程图。
图4是本发明的加速控制的其它例子的流程图。
图5是本发明的加速控制的又一其它例子的流程图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施形式进行说明。
图1是本发明的实施例的摩托车的整个控制系统的结构方框图。
作为输入到作为整体部件的、组件化了的发动机控制装置(ECU)1的控制电路CPU(未图示)的输入，输入以下信号：来自主开关2的开关信号；来自曲轴脉冲传感器3的曲轴脉冲信号；来自吸气压力传感器4的吸气压力检测信号；来自吸气温度传感器5的吸气温度检测信号；来自水温传感器6的冷却水温度检测信号；来自喷嘴电压传感器7的用于控制喷嘴的电压信号；来自具有多个开关SW1～SW3的开关盒8的检查用输入信号。另外，连接有电池20，输入电池电源。
ECU1的输出，输出以下信号：通向驱动燃油泵的泵继电器9的泵继电器输出信号；驱动喷嘴10的电磁线圈的喷嘴输出信号；驱动点火线圈11的点火线圈输出信号；根据冷却水温度驱动自动阻风门12的自动阻风门输出信号；在检测到异常状态时驱动仪表盘22内的图形报警灯13的图形报警信号；在冷却水温度超过规定温度时驱动显示报警的水温报警灯14的水温报警信号；在异常操作发动机钥匙等发动阻断器17时驱动发动阻断器报警灯15的发动阻断器报警信号。另外，通过传感器用电源电路21供电或直接供电的电源电压输出到各传感器。
另外，ECU1与外部的通用通信装置18连接，能通过通用通信线路输入、输出控制数据等。再有，与串行通信装置19连接，能进行串行通信。
图2是本发明的实施例的曲轴角检测装置的系统结构图。
单缸4冲程发动机30在活塞31的上面形成有燃烧室32，连接有与该燃烧室32连通的吸气管33和排气管34。在吸气管33上安装有节气门35，在端部设有吸气阀36。在排气管34的端部设有排气阀37。38是火花塞。在发动机30的气缸周围设有冷却水套39，安装有水温传感器6。活塞31通过连杆40与曲轴41连接。
在曲轴41上一体地固定有齿圈42。在齿圈42上等间隔地设有多个齿(突起)43，在1处形成有缺齿部44。具备检测该齿圈42的齿43的曲轴角传感器(曲轴脉冲传感器)3。曲轴角传感器3检测各齿43，发出与各齿的上边长度相对应的脉冲宽度的脉冲信号。在该例子中，在12处具有齿43的位置，由于其中1处是缺齿部44，所以，在曲轴旋转1圈期间，每隔30°、即发送1个脉冲信号。
在吸气管33上安装有喷嘴10。由燃油泵46从油箱45通过过滤器47吸上的燃料，在由调节器48使其为一定压力的状态下，被输送到该喷嘴10。在火花塞38上连接有由ECU1(图1)驱动控制的点火线圈11。在吸气管33上安装有吸气压力传感器4和吸气温度传感器5，分别与ECU1连接。
在排气管34上连接有废气净化用的2次空气导入管49。在该2次空气导入管49上设有空气截止阀50。该空气截止阀50在通常的行驶时或加速时等的节气门打开的高转速时打开，导入2次空气，在减速时等节气门关闭的低转速时关闭，截断2次空气。
图3是本发明的加速控制的流程图。
步骤S1：判断是否为吸气管压力的采样时刻。这是因为能恰当地检测到因加速吸气管的压力上升的曲轴角范围是确定的，而判断该曲轴角是否为适当时刻的步骤。检测曲轴角是用曲轴角传感器检测安装在曲轴上的齿圈的齿，再使ECU内的CPU获取该曲轴脉冲信号，根据该信号数据识别曲轴角。CPU每当输入曲轴角度信号时起动中断程序，判断是否是吸气管压力采样时刻。
步骤S2：在判定为是吸气管压力采样时刻时，A/D转换并读取来自吸气压力传感器的检测数据并保存该数据。
步骤S3：判断发动机起动后是否经过了一定时间。这是为了通过计量曲轴开始旋转、最初发送曲轴脉冲信号之后的时间，其在规定时间内时判定为是在起动时，在该起动时进行暖机运转控制，而不执行加速控制。在起动后经过规定时间、发动机从暖机运转变成通常运转之后(或即使在暖机过程中，从刚刚起动后，经过某种程度的时间，转移到稳定状态之后)，进入下面的步骤S4。
步骤S4：在判定为不是起动时时，判断发动机转速是否在规定的阈值以上。该阈值是根据发动机性能预先通过实验等获得的，为能覆盖在低转速时的转速降低且吸气管压力上升的发动机转速区域的转速。在转速比阈值小的极低速旋转的场合，不进行加速控制。仅在规定的转速以上的场合，进入以下的步骤S5。
步骤S5：根据在上述步骤S2获取的吸气管压力数据进行加速状态的判断。这通过比较在现在执行的中断程序中获取的吸气管压力数据和在上一个中断程序中获取的上一个循环的在同一曲轴角度的吸气管压力数据，进行上述上述判断。
步骤S6：通过这次检测的吸气管压力数据是否比上次检测的吸气管压力数据大出规定值，来判断是否是加速状态。如果吸气管压力变成大出规定值，则判定为是加速，在以下的步骤S7～S9进行加速控制。
步骤S7：通过驱动控制喷嘴的电磁线圈，以适合于加速的喷射量和喷射时间进行非同步的喷射控制。
步骤S8：进行点火时间控制，通过控制点火线圈，使点火时间提前，使其能获得与加速状态相适应的输出。
步骤S9：进行空燃比控制，通过使控制程序的指定的空燃比较浓，使其能获得与加速状态相适应的输出。
图4是本发明的加速控制方法的其它流程图。该实施例在加速控制程序中，在上述图3的步骤S4判断转速之后，设置了判断是禁止还是允许进行加速控制的判断步骤。
图4(A)的步骤S1～S4与前面描述的图3的步骤S1～S4相同。在该图4(A)的例如中，在步骤S4之后，如以下那样，设有步骤S10和步骤S11。
步骤S10：在步骤S4为Yes(旋转速度在阈值以上)时，判定为是可以进行加速控制的状态，将允许加速控制的标志位置位。即，在步骤S1、S3和S4的判断步骤都是Yes时，将允许加速控制的标志位置位，此时如果再判断为加速状态的话能进行加速控制。
步骤S11：在步骤S4为No(旋转速度比阈值小)时，判定为不是能进行加速控制的状态，将禁止加速控制的标志位置位。即，在步骤S1、S3和S4的任意一个为No时，判定为不是加速的状态，将禁止加速控制的标志位置位。
图4(B)是依据图4(A)的是允许或禁止加速控制的判定结果进行控制的程序。在该图4(B)的程序中，步骤S5～S9是与前面所述的图3的步骤S5～S9相同的。在该图4(B)的例子中，在步骤S5之前，如以下那样，设有步骤S12。
步骤S12：根据在上述图4(A)的步骤S10或S11的允许加速控制的标志位或禁止加速控制的标志位，判断是允许加速控制状态还是禁止加速控制状态。如果是允许状态，则按照步骤S5～S9进行加速控制。如果是禁止状态，则不进行加速控制，跳出程序。
而且，用上述图1和图2的ECU实施图3和图4的流程图所示的加速控制方法。
图5是本发明的加速控制方法的又一其它例子的流程图。该例子取代上述图4的例子中的步骤S3，如以下那样，设有步骤S13和S14。
步骤S13：依据曲轴脉冲信号和吸气压力数据、或仅根据曲轴脉冲信号判别4冲程发动机的2转1个周期中的4个冲程(吸气→压缩→爆发→排气)。
如以下那样进行该冲程判别步骤。
将曲轴的1转分割成包含缺齿的13段，将#0～#26的主段序号分配给作为冲程的一个周期的曲轴的2转(26段)。
在此，作为曲轴的相位关系是相同的、例如若比较段#5和#10以及#18(相当于#5)和#23(相当于#10)上的旋转周期，则以段#10为基准的旋转周期超过以段#5为基准的旋转周期，不管吸气管内的压力如何都保持该关系。另外，若比较段#18和#23，则与上述相反，以段#18为基准的旋转周期超过以段#23为基准的旋转周期，不管吸气管内的压力如何也都保持该关系。
因此，即使作为曲轴的相位关系是相同的，如果对旋转周期而言，则与吸气管内的压力无关系，也能判别段和冲程的对应关系。
而且，这样的冲程判别步骤S13以及经过时间判断步骤S14也可以设置在图5(A)的程序内的允许加速控制步骤S10之前的任何位置。另外，也可以与判断起动后是否经过一定时间的步骤S3同时设置。
另外，冲程判别步骤S13也可以用别的程序进行判别仅读取其经过时间数据，而使用本程序进行读取。
如以上所说明的那样，本发明，由于设定控制程序，使其检测发动机起动状态和极低速旋转状态，在该状态下不进行加速控制，因此，不会由于起动时和极低速旋转时的加速误判别，而根据非同步喷射和点火提前角或加速增量，执行使空燃比较浓等动作，能恰当地进行加速控制，而且能提高发动机的起动性能和极低速旋转时的运转性能。

Claims (4)

1.一种4冲程发动机的加速控制方法，其中为了检测4冲程发动机的曲轴角度，在每个规定的曲轴角产生脉冲，检测该脉冲，同时检测在上述发动机的节气门下游一侧的吸气通道内的吸气压力，进行上述发动机的过渡状态的判定，依据发动机的状态进行加速控制，其特征是：在上述发动机处于起动状态或极低速旋转状态时，禁止加速控制，在上述两状态以外时，允许进行加速控制。
2.一种4冲程发动机的加速控制方法，其中为了检测4冲程发动机的曲轴角度，在每个规定的曲轴角产生脉冲，检测该脉冲，同时检测在上述发动机的节气门下游一侧的吸气通道内的吸气压力，进行上述发动机的过渡状态和所处的冲程的判定，依据该判定进行加速控制，其特征是：在上述所处的冲程判定结束之后，在满足一定时间或上述发动机的转速在规定值以下的条件时，禁止加速控制，在上述条件以外时，允许进行加速控制。
3.一种4冲程发动机的加速控制方法，其特征是：具有：识别用于检测4冲程发动机的曲轴角度的脉冲信号输入的步骤；检测上述发动机的吸气通道内的吸气压力、保存该数据的步骤；以及判别是否是起动时的步骤，在上述发动机处于起动状态或上述发动机的转速在规定值以下的状态时，禁止加速控制，在上述状态以外时，根据上述吸气压力数据判别是否是加速状态，在是加速状态时，由燃料喷射控制、点火时间控制和空燃比控制中的至少一个控制程序进行加速控制。
4.一种4冲程发动机的控制装置，其特征是：根据权利要求1、2或3所记载的加速控制方法进行加速控制。
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