CN1671957A - 发动机控制装置 - Google Patents

发动机控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1671957A
CN1671957A CNA038185016A CN03818501A CN1671957A CN 1671957 A CN1671957 A CN 1671957A CN A038185016 A CNA038185016 A CN A038185016A CN 03818501 A CN03818501 A CN 03818501A CN 1671957 A CN1671957 A CN 1671957A
Authority
CN
China
Prior art keywords
crank
crank pulses
detection device
bent axle
suction pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA038185016A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1671957B (zh
Inventor
中村伦久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Publication of CN1671957A publication Critical patent/CN1671957A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1671957B publication Critical patent/CN1671957B/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0402—Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414—Air temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种发动机控制装置，该装置用于可靠地检测由于曲轴角度传感器的安装精度低而造成的曲轴脉冲中的异常。当等节距曲轴脉冲计数器T未达到在不等节距(间隔异常)曲轴脉冲之间的一规定值T0这一情况重复出现的次数至少一规定的数目CNT0时、当在曲轴脉冲计数器计数到TMAX或更多的一规定时间段内没有检测到不等节距时，或者当在一规定时间段内没有检测到一规定数目或更多的曲轴脉冲这一情况重复出现的次数至少为一总计值KMAX时，则判定曲轴脉冲中存在一异常。

Description

发动机控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制一发动机的发动机控制装置，更具体地涉及一种适于对设有用于喷射燃料的燃料喷射装置的发动机进行控制的发动机控制装置。
背景技术
随着近年来被称作喷射器的燃料喷射装置的普及，对燃料喷射正时以及喷射燃料量即空燃比的控制变得容易，这使得可改善发动机输出和燃料消耗量以及净化排气。关于燃料喷射正时，一般情况下是检测凸轮轴的相位状态，严密地说是检测进气门的状态，并根据检测结果喷射燃料。但是，用于检测凸轮轴相位状态的凸轮轴位置传感器价格昂贵而且增加了气缸盖的尺寸，特别是很难在摩托车中采用。为解决该问题，JP-A-H10-227252中提出了一种用于检测曲轴的相位状态以及进气压力，并据此检测气缸冲程状态的发动机控制装置。利用该现有技术，不用检测凸轮轴相位就可以检测气缸的冲程状态，从而可以根据该冲程状态控制燃料喷射正时。
例如可以按照下述方式检测曲轴相位。曲轴或一与曲轴同步旋转的构件在其外周上以等间隔形成齿，同时具有一不规则的间隔部分，随着这些齿的转动通过曲轴脉冲发生装置例如磁传感器产生曲轴脉冲。基于该曲轴脉冲的状态可检测到一对应于齿的不规则间隔部分的特定的曲轴转动位置，而基于例如从该曲轴的所述特定转动位置开始的曲轴脉冲的数量就可检测到曲轴的旋转角度即相位。但是，当曲轴脉冲发生装置例如磁传感器与上述齿的位置关系不正确时，则可能不能正确地产生曲轴脉冲。通过将一按正弦曲线连续变化的电流二进制化为一具有一规定的值的ON-OFF信号就可获得由曲轴脉冲发生装置例如磁传感器产生的曲柄轴脉冲。因此，如果传感器与齿过于接近则脉冲变长或不产生OFF部分，而如果传感器与齿过于远离则脉冲变短或不产生ON部分。此外，现有技术中还没有检测曲轴脉冲发生装置的异常的具体方法。
本发明就是为了解决上述问题而提出的，因此本发明的一个目的就是提供一种能可靠地检测曲轴脉冲发生装置的异常的发动机控制装置。
发明内容
根据本发明的权利要求1所述的发动机控制装置包括：
用于随着一曲轴的旋转输出脉冲信号的曲轴脉冲发生装置；
曲轴相位检测装置，用于检测从上述曲轴脉冲发生装置输出的作为曲轴脉冲的脉冲信号，并基于所述曲轴脉冲通过检测曲轴的一特定旋转位置来检测该曲轴的相位；
用于检测一发动机的一进气管内的进气压力的进气压力检测装置；
发动机控制装置，用于基于由上述曲轴相位检测装置检测到的曲轴相位以及由上述进气压力检测装置检测到的进气压力来控制发动机的运行状态；和
曲轴脉冲异常检测装置，用于当上述曲轴相位检测装置检测到至少一个曲轴脉冲而在一规定的时间段或更长时间内未检测到曲轴的所述特定旋转位置时，判定所述曲轴脉冲发生装置处于一异常状态。
根据本发明的权利要求2所述的发动机控制装置包括：
用于随着一曲轴的旋转输出脉冲信号的曲轴脉冲发生装置；
曲轴相位检测装置，用于检测从上述曲轴脉冲发生装置输出的作为曲轴脉冲的脉冲信号，并基于所述曲轴脉冲通过检测曲轴的一特定旋转位置来检测该曲轴的相位；
用于检测一发动机的一进气管内的进气压力的进气压力检测装置；
发动机控制装置，用于基于由上述曲轴相位检测装置检测到的曲轴相位以及由上述进气压力检测装置检测到的进气压力来控制发动机的运行状态；和
曲轴脉冲异常检测装置，用于当上述曲轴相位检测装置两次检测到曲轴的特定旋转位置而同时检测到的曲轴脉冲数量不等于一规定值时，判定所述曲轴脉冲发生装置处于异常状态。
根据本发明的权利要求3所述的发动机控制装置包括：
用于随着一曲轴的旋转输出脉冲信号的曲轴脉冲发生装置；
曲轴相位检测装置，用于检测从上述曲轴脉冲发生装置输出的作为曲轴脉冲的脉冲信号，并基于所述曲轴脉冲通过检测曲轴的一特定旋转位置来检测该曲轴的相位；
用于检测一发动机的一进气管内的进气压力的进气压力检测装置；
发动机控制装置，用于基于由上述曲轴相位检测装置检测到的曲轴相位以及由上述进气压力检测装置检测到的进气压力来控制发动机的运行状态；和
曲轴脉冲异常检测装置，用于当由上述曲轴相位检测装置检测到至少一个曲轴脉冲而同时在一规定的时间段内未检测到一规定数量或更多的曲轴脉冲时，判定所述曲轴脉冲发生装置处于异常状态。
附图说明
图1是一用于摩托车的发动机及其控制装置的示意图；
图2是示出图1的发动机中曲轴脉冲输出原理的示意图；
图3是示出本发明的发动机控制装置的一种实施方式的框图；
图4是一种根据曲轴相位和进气压力检测冲程状态的过程的示意图；
图5是一进气量计算部的框图；
图6是一用于由进气压力获得进气的质量流量的控制图；
图7是燃料喷射量计算部及燃料行为模型的框图；
图8是一示出检测曲轴脉冲的等节距以及不等节距的原理示意图；
图9是一示出在图1的发动机控制单元中进行的用于检测曲轴脉冲异常状态的操作的流程图；以及
图10是一曲轴脉冲异常状态的示意图。
具体实施方式
下面将对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出一用于摩托等的发动机及其控制装置的一示例的示意图。标号1所指为一四气缸四冲程发动机。发动机1具有一缸体2、一曲轴3、一活塞4、一燃烧室5、一进气管6、一进气门7、一排气管8、一排气门9、一火花塞10以及一点火线圈11。在进气管6中，设有一根据油门开度进行开关的节气门12，并在该节气门12下游设有一作为燃料喷射装置的喷射器13。该喷射器13与设置在一燃料箱19中的一滤清器18、一燃料泵17以及一压力控制阀16相连接。该发动机1采用了一独立的进气系统，从而喷射器13设置在各个气缸的各个进气管6内。
该发动机1的运行状态由一发动机控制单元15控制。作为对发动机控制单元15的输入进行控制的装置，亦即用于检测发动机1运行状态的装置，此处设有一作为曲轴脉冲发生装置的曲轴角度传感器20以产生用于检测曲轴3的旋转角度—即相位—的曲轴脉冲；一用于检测缸体2或冷却水的温度—即发动机体部温度—的冷却水温度传感器21；一用于检测排气管8内空燃比的废气空燃比传感器22；一用于检测进气管6内的进气压力的进气压力传感器24以及一用于检测进气管6内的温度—即进气温度—的进气温度传感器25。发动机控制单元15接收来自这些传感器的检测信号，并向上述燃料泵17、压力控制阀16、喷射器13及点火线圈11输出控制信号。
在此，将说明由上述曲轴角度传感器20输出的曲轴角度信号的原理。在本实施方式中，如图2a所示，曲轴3的外周上以大致相等的间隔形成有多个齿23。曲轴角度传感器20例如一磁传感器检测齿23的接近，并将所形成的电流用电的方式进行处理—即以一规定的值下对其进行二进制化，然后将其作为脉冲信号输出。两个相邻齿23之间的周向的节距是曲轴3的相位(旋转角度)上的30°，每个齿23在周向上的宽度是曲轴3的相位(旋转角度)上的10°。在一部分上两个相邻的齿不是按照上述节距设置，而是将其节距设置为其它齿间节距的2倍。如图2a中的双点虚线所示，该部分是在本来应有一个齿的地方没有齿的特殊部分。该部分对应于不等间隔部分—即特定的旋转位置。下文也称此部分为“缺齿部分”。
所以，当曲轴3以恒定速度旋转时，如图2b所示，对应于齿23出现一串脉冲信号。图2a示出气缸处于压缩上止点时的状态(气缸达到排气上止点的状态与此相同)。将气缸即将到达压缩上止点时的脉冲信号输出编号为“0”，接下来的脉冲信号编号为“1”、“2”、“3”、“4”。将出现在对应于脉冲信号的“4”齿23之后的缺齿部分计为一个齿，就像那里存在一个齿那样，对应于下一个齿23的脉冲信号编号为“6”。当该过程继续进行时，则在脉冲信号“16”之后缺齿部分再次出现。再次将该缺齿部分如上所述那样计为一个齿，并将对应于下一个齿23的脉冲信号编号为“18”。曲轴3旋转两周，则完成一个四冲程的循环，从而出现在脉冲信号“23”之后的对应于下一个齿23的脉冲信号重新编号为“0”。原则上，在脉冲信号“0”出现之后气缸立即到达压缩上止点。将这样检测的脉冲信号串或单个脉冲信号定义为“曲轴脉冲”。当如后所述根据该曲轴脉冲检测冲程时就可检测曲轴正时。可将齿23形成在与曲轴3同步旋转的一构件的外周上。
发动机控制单元15由一微型计算机(未示出)等构成。图3是示出由发动机控制单元15内的微型计算机执行的发动机控制操作一实施例的框图。该发动机控制操作通过这些部分进行：一用于基于曲轴角度信号计算发动机转速的发动机转速计算部26；一用于基于曲轴角度信号和进气压力信号检测曲轴正时信息—即冲程状态的曲轴正时检测部27；一用于基于曲轴正时检测部27检测的曲轴正时信息和一进气温度信号以及进气压力信号一起计算进气量的进气量计算部28；一用于基于发动机转速计算部26计算出的发动机转速以及进气量计算部28计算出的进气量设定目标空燃比，并检测一加速状态以计算并设定燃料喷射量以及燃料喷射正时的燃料喷射量设定部29；一用于基于曲轴正时检测部27检测的曲轴正时信息将对应于由喷射量设定部29设定的燃料喷射量和燃料喷射正时的喷射脉冲输出到喷射器13的喷射脉冲输出部30；一用于基于曲轴正时检测部27检测的到曲轴正时信息以及发动机转速计算部26计算出的发动机转速和燃料喷射量设定部29设定的燃料喷射量来设定点火正时的点火正时设定部31；一用于基于曲轴正时检测部27检测的曲轴正时信息将对应于由点火正时设定部31设定的点火正时的点火脉冲输出到点火线圈11的点火脉冲输出部32。
发动机转速计算部26基于曲轴角度信号随时间的变化率将曲轴—即发动机的输出轴的转速作为发动机转速来计算。具体地说，发动机转速计算部26通过将相邻两齿23之间的相位除以检测相应的曲轴脉冲所需的时间而计算出发动机转速的瞬时值以及发动机转速平均值，该平均值即齿23的平均移动距离。
其构造与JP-A-H10-227252中公开的冲程判定装置相似的曲轴正时检测部27检测每个气缸的冲程状态—例如图4所示，并将它作为曲轴正时信息输出。即，在四循环发动机中曲轴和凸轮轴总是以一规定的相位差旋转，从而当如图4所示读取曲轴脉冲时，缺齿部分之后的第四个曲轴脉冲—即曲轴脉冲“9”或“21”就或者代表一排气冲程或者代表一压缩冲程。众所周知，在排气冲程中排气门打开而进气门关闭，所以进气压力高。而在压缩冲程的早期阶段，由于进气门仍然打开或者即使进气门关闭但因为先前的进气冲程，进气压力低。从而，在进气压力低时输出曲轴脉冲“21”就表明气缸处于压缩冲程，获得曲轴脉冲“0”后气缸立即到达压缩上止点。当能够如上检测冲程状态后，可通过用曲轴转速对脉冲之间的间隔进行插值来更详细地检测当前冲程状态。另外，由于气缸冲程之间存在规定的相位差，所以如果可检测一个气缸的冲程状态就可判断其它气缸的冲程状态。
如图5所示，进气量计算部28包括一用于基于进气压力信号和曲轴正时信息来检测进气压力的进气压力检测部281；一存储用来基于进气压力检测进气质量流量的图的质量流量图存储部282；一用于利用该质量流量图来计算与检测到的进气压力相对应的质量流量的质量流量计算部283；一用于基于进气温度信号检测进气温度的进气温度检测部284以及一用于基于质量流量计算部283计算出的进气质量流量以及进气温度检测部284检测出的进气温度对进气的质量流量进行修正的质量流量修正部285。由于质量流量图是根据在进气温度为20℃时的质量流量作成的，所以以实际进气温度(绝对温度比)对该图进行修正以计算进气量。
在本实施方案中，利用在气缸到达压缩下止点瞬间和在进气门关闭瞬间之间测得的进气压力来计算进气量。当进气门打开时，进气压力与气缸内的压力基本相等。所以可由进气压力、气缸容积以及进气温度来获取气缸内的空气质量。然而，由于在压缩冲程开始后进气门要打开一段时间，在此期间空气会在气缸与进气管之间进出，所以根据在气缸到达下止点之前测得的进气压力计算出的进气量与实际吸入气缸内的空气量有可能不同。因此，应利用在压缩冲程中尽管进气门打开但空气不能在气缸和进气管之间进出时测得的进气压力来计算进气量。为了更精确，应考虑已燃烧的气体的局部压力的影响。即，由于已燃烧气体的局部压力与发动机转速具有紧密的联系，所以可利用从基于发动机转速的试验中求得的结果对进气量进行修正。
在采用独立的进气系统的本实施方式中，采用这样一种图作为用于进气量计算的质量流量图，如图6所示，在该图中质量流量与进气压力为接近线性的关系。这是因为该空气质量是根据Boyle-Charles定律(PV＝nRT)求得的。当连接气缸的进气管时，由于其它气缸中压力的影响，“进气压力约等于气缸内压力”的前提不再成立，所以必须采用图6中虚线所示的图。
燃料喷射量设定部29具有一用于基于发动机转速计算部26计算出的发动机转速以及一进气压力信号来计算稳态下的目标空燃比的稳态目标空燃比计算部33；一用于基于稳态目标空燃比计算部33计算出的稳态目标空燃比以及进气量计算部28计算出的进气量来计算稳态下的燃料喷射量和燃料喷射正时的稳态燃料喷射量计算部34；一用于在稳态燃料喷射量计算部34计算稳态下的燃料喷射量和燃料喷射正时时使用的燃料行为模型35；用于基于曲轴角度信号、进气压力信号以及由曲轴正时检测部27检测出的曲轴正时信息来检测加速状态的加速状态检测装置41；以及一用于响应加速状态检测装置41检测到的加速状态基于发动机转速检测部26计算出的发动机转速来计算加速时间的燃料喷射量和燃料喷射正时的加速时间燃料喷射量计算部42。燃料行为模型35实质上是与稳态燃料喷射量计算部34一体的。即，如果没有燃料行为模型35，则在将燃料喷射到进气管的本实施方式中就不可能精确计算和设定燃料喷射量和燃料喷射正时。燃料状况模型35需要一进气温度信号、一发动机转速信号以及一冷却水温度信号。
稳态燃料喷射量计算部34和燃料状况模型35的构成如图7中的框图所示。设由喷射器13喷射到进气管6内的燃料量为MF-INJ，附着于进气管6壁上的燃料量与燃料喷射量MF-INJ的比值为X，燃料喷射量MF-INJ中直接喷射到气缸中的燃料量为((1-X)×MF-INJ)，附着在进气管壁上的燃料量为(X×MF-INJ)。一些附着在进气管壁上的燃料沿进气管壁流入气缸内。设剩余在进气管壁上的燃料量为MF-BUF，被气流带走的燃料量与燃料剩余量MF-BUF的比值为τ，则被带走并流入气缸内的燃料量为(τ×MF-BUF)。
在稳态燃料喷射量计算部34中，利用一冷却水温度修正系数表由冷却水温度TW计算出冷却水温度修正系数KW。对进气量MA-MAN执行用于在节气门开度为0时切断燃料的燃料切断程序，然后用一流入空气温度TA进行修正以获得一空气流入量MA。将空气流入量MA乘以目标空燃比AF0的倒数，然后将结果乘以冷却水温度修正系数KW以获得需要的燃料流入量MF。此外，利用燃料附着率图根据发动机转速NE和进气压力PA-MAN求得燃料附着率X。利用带走率(taking-away rate)图有发动机转速NE和进气压力PA-MAN求得带走率τ。然后，将先前的计算中求得的燃料剩余量MF-BUF乘以带走率τ以获得燃料带走量MF-TA，从需要的燃料流入量MF中减去燃料带走量MF-TA计算出燃料直接流入量MF-DIR。如上所述，由于燃料直接流入量MF-DIR是燃料喷射量MF-INJ的(1-X)倍，所以将燃料直接流入量MF-DIR除以(1-X)以获得稳态燃料喷射量MF-INJ。由于上次残留在进气管中的燃料量((1-τ)×MF-BUF)在本次仍然存在，所以通过将(上次的)燃料剩余量加上燃料附着量(X×MF-INJ)就可得到本次的燃料剩余量MF-BUF。
由于进气量计算部28计算的进气量已经在进气冲程的最后阶段或其次本循环前一循环中压缩冲程的早期阶段—其中即将开始一燃烧(膨胀)冲程—被检测到，所以由稳态燃料喷射量计算部34计算和设定的稳态燃料喷射量和燃料喷射正时是在前一循环中吸入的进气量的结果。
加速状态检测部41具有一加速状态阈值表。用于通过将当前进气压力与前一循环中在和当前相同的冲程一更具体地说就是进气或排气冲程—内相同曲轴角下的进气压力之间的差值，同一规定值相比较来检测加速状态的阈值根据曲轴角度变化。从而，可通过将当前进气压力和前一进气压力的差值与一根据曲轴角变化的规定值相比较来检测加速状态。从检测到前一加速状态起，在一规定数目的循环完成后再进行加速状态检测。
加速时间燃料喷射量计算部42在加速状态检测部41检测出加速状态时基于当前和前一进气压力的差值以及发动机转速NE由一三元图计算加速时间燃料喷射量MF-ACC。在本实施方式中，加速时间的燃料喷射正时为加速状态检测部41检测出加速状态时的燃料喷射正时。即，加速时间燃料喷射量MF-ACC在检测出加速状态之后就立刻被喷射。
点火正时设定部31包括一用于基于发动机转速计算部26计算的发动机转速以及目标空燃比计算部33计算的目标空燃比来计算基本点火正时的基本点火正时计算部36，以及一用于基于加速时间燃料喷射量计算部42计算的加速时间燃料喷射量来修正由基本点火正时计算部36计算的基本点火正时的点火正时修正部38。
基本点火正时计算部36通过读取一图来获知当在当前发动机转速以及目标空燃比下可产生最大扭矩时的点火正时。与稳态燃料喷射量计算部34计算稳态燃料喷射量一样，基本点火正时计算部36计算基于前一循环中进气冲程的结果来计算基本点火正时。点火正时修正部38响应加速时间燃料喷射量计算部42计算加速时间燃料喷射量，在由加速时间燃料喷射量计算部42计算的加速时间燃料喷射量将被加到稳态燃料喷射量时来获取气缸内的空燃比。那么，当气缸内的空燃比与由稳态目标空燃比计算部33计算的目标空燃比相差很多时，点火正时修正部38通过利用该气缸内的空燃比、发动机转速以及进气压力设定新的点火正时来修正点火正时。
如上所述，本实施方式的发动机控制装置可以不用凸轮轴传感器及节气门传感器，而利用进气压力及曲轴脉冲来控制发动机的运行状态。作为由磁传感器等构成的曲轴脉冲发生装置的曲轴角度传感器20将齿23的接近检测为电流的变化。从而，当曲轴角度传感器20接近齿23时电流值变大，当曲轴角度传感器20远离齿23时则变小。当以一规定的值将该电流值二进制化时，如果电流值大则曲轴脉冲可能长或不产生OFF部分，如果电流值小则曲轴脉冲可能短或不产生ON部分。这种缺点是由曲轴角度传感器的定向以及齿的精度和齿与曲轴角度传感器间相对位置造成的。
在本实施方式中，按照如下方式检测对应于缺齿部分的不等间隔部(以下称为“不等节距部”)和等间隔部(以下也称为“等节距部”)的。如图8所示，通过使OFF部分的宽度T2除以该OFF部分前的曲轴脉冲宽度T1与该OFF部分后的曲轴脉冲宽度T3(宽度T1到T3都以时间表示)之和来计算曲轴脉冲比I。那么，当曲轴脉冲比I小于一规定值α时则认为该部分是一等节距部，当I大于α时则认为该部分是一不等节距部。该判定方法即使在曲轴转速—即发动机转速变化时也能可靠地检测不等节距和等节距，但是如上所述，当曲轴脉冲长或短时不行。
因此，发动机控制单元15根据图9所示的操作来检测曲轴脉冲的异常。该操作是例如当输入曲轴脉冲后在该曲轴脉冲的下降沿作为一中断处理来进行的。尽管在该操作没有设置用于通讯的步骤，但可根据需要读入操作所必需的信息，可根据需要存储操作的结果。
在该操作中首先在步骤S1中计算曲轴脉冲比I。
接着处理过程转到步骤S2，判断步骤S1中所计算的曲轴脉冲比I是否比一规定值α大—即该部分是否为一不等节距部。如果是缺齿部分则处理过程转到步骤S3。否则处理过程转到步骤S4。
在步骤S3中，判断曲轴脉冲计数器T是否不处于一规定值T0。如果曲轴脉冲计数器未处于规定值T0则处理过程转到步骤S5。否则处理过程转到步骤S6。
在步骤S5中，使间隔异常计数器CNT增量。然后处理过程转到步骤S7。
在步骤S7中，曲轴脉冲计数器T清“0”。然后处理过程转到步骤S8。
在步骤S8中，判断间隔异常计数器CNT的值是否处于一不小于一规定值CNT0的值。如果间隔异常计数器CNT处于一不小于规定值CNT0的值，则处理过程转到步骤S9。否则处理过程返回主程序。
在步骤S6中，间隔异常计数器CNT清“0”。然后处理过程转到步骤S10。
在步骤S10中，曲轴脉冲计数器T清“0”。然后处理过程返回主程序。
在步骤S4中，使曲轴脉冲计数器T增量。然后处理过程转到步骤S11。
在步骤S11中，判断曲轴脉冲计数器T是否处于一不小于总计值TMAX的值。如果曲轴脉冲计数器T处于一不小于总计值TMAX的值，则处理过程转到步骤S9。否则处理过程转到步骤S12。
在步骤S12中，判断是否在一预先规定的时间段内不能检测到预先一规定的数量或更多的曲轴脉冲。如果在规定的时间段内不能检测到预先规定的数量或更多的曲轴脉冲，则处理过程转到步骤S13，否则处理过程转到步骤S14。
在步骤S13中，使曲轴脉冲不能检测计数器K增量。然后处理过程转到步骤15。
在步骤S15中，判断曲轴脉冲不能检测计数器K是否处于一不小于总计值KMAX的值。如果曲轴脉冲不能检测计数器K处于一不小于总计值KMAX的值，则处理过程转到步骤S9。否则处理过程返回主程序。
在步骤S14中，曲轴脉冲不能检测计数器K清“0”。然后处理过程返回主程序。
在步骤S9中，确定存在曲轴脉冲异常，并执行预定的故障安全程序。然后操作结束。故障安全程序的示例包括通过逐渐降低每个气缸的点火频率、将每个气缸内的点火逐渐向延迟侧(lag side)移动或者将节气门先快速然后缓慢地关闭来逐渐减小发动机扭矩，以及指示异常。
根据该操作，如果在从检测到前一不等节距(即曲轴的特定旋转位置)至检测到(现在的)不等节距之前响应等节距曲轴脉冲进行增量的曲轴脉冲计数器T没达到规定值T0的情况反复出现的次数至少为一规定的值CNT0，就判定在曲轴脉冲中存在一异常并执行上述的故障安全程序。如果响应等节距曲轴脉冲增量的曲轴脉冲计数器T达到总计值TMAX或更高，换句话说，即没有在规定时间内检测到不等节距而使该计数器增加到TMAX，就判定在曲轴脉冲中存在一异常并执行上述故障安全程序。另外，如果一规定时间段内不能检测出不低于一规定值的曲轴脉冲的情况重复出现的次数至少为总计值KMAX，则判定在曲轴脉冲中存在一异常并执行上述故障安全程序。
在本实施方式中，如图10a所示，不等节距之间的曲轴脉冲的正确数目是11。然而，可能出现这样如图10b所示的检测不到不等节距(曲轴角度传感器过于接近齿)的情况，或如图10c所示的不等节距之间的曲轴脉冲数目不是11(曲轴角度传感器过于远离齿)的情况。根据图9所示的操作，这两种情况都可作为曲轴脉冲中的异常被检测出。此外，当尽管可检测到曲轴脉冲但不能在一规定时间段内检测出不低于一规定值的曲轴脉冲时—例如发动机通过一脚踏起动器(kick starter)起动，或者这样的情况反复出现的次数至少为总计值KMAX时，即当发动机没有开始旋转时，可执行故障安全程序(即使不是曲轴脉冲的原因)。
在上述本实施方式中，已经对将燃料喷射到进气管内的发动机类型进行了说明，但本发明的发动机控制装置也适用于气缸内喷射型发动机，即所谓的直喷型发动机。然而，在直喷型发动机中燃料不会附着在进气管上，所以不必考虑燃料载进气管上的附着，并可将所喷射的燃料总量都用于空燃比的计算。
另外，在上述实施方式中，对具有四个气缸的多缸型发动机进行了说明，但本发明的发动机控制装置也适用于单缸发动机。
发动机控制单元可为一操作电路而不是微型计算机。
工业适用性
如上所述，根据本发明的权利要求1的发动机控制装置，当已经检测到至少一个曲轴脉冲，而在一规定的时间段或更长时间内没有检测到曲轴的一特定旋转位置时，则判定曲轴脉冲发生装置处于一异常状态。因此能可靠地检测到由磁传感器等构成的曲轴脉冲发生装置过于接近齿这一异常状况。
根据本发明权利要求2的发动机控制装置，当两次检测到曲轴的一特定旋转位置，而同时检测到的曲轴脉冲的数量不等于一规定值时，则判定曲轴脉冲发生装置处于一异常状态。因此能可靠地检测到由磁传感器等构成的曲轴脉冲发生装置过于远离齿这一异常状态。
如上所述，根据本发明权利要求3的发动机控制装置，当检测到至少一个曲轴脉冲，而在一规定的时间段内没有检测到一规定数量或更多的曲轴脉冲时，则判定曲轴脉冲发生装置处于一异常状态。因此能可靠地检测到不能正确产生曲轴脉冲—例如当通过脚踏起动器起动发动机时—这一异常状况。

Claims (3)

1.一种发动机控制装置，包括：
用于随着一曲轴的旋转输出脉冲信号的曲轴脉冲发生装置；
曲轴相位检测装置，所述曲轴相位检测装置用于检测从所述曲轴脉冲发生装置输出的作为曲轴脉冲的所述脉冲信号，并基于所述曲轴脉冲通过检测所述曲轴的一特定旋转位置来检测所述曲轴的相位；
用于检测一发动机的一进气管内的进气压力的进气压力检测装置；
发动机控制装置，所述发动机控制装置用于基于由所述曲轴相位检测装置检测到的曲轴相位以及由所述进气压力检测装置检测到的进气压力来控制所述发动机的运行状态；以及
曲轴脉冲异常检测装置，所述曲轴脉冲异常检测装置用于当所述曲轴相位检测装置检测到至少一个曲轴脉冲而在一规定的时间段或更长时间内未检测到曲轴的所述特定旋转位置时，判定所述曲轴脉冲发生装置处于一异常状态。
2.一种发动机控制装置，包括：
用于随着一曲轴的旋转输出脉冲信号的曲轴脉冲发生装置；
曲轴相位检测装置，所述曲轴相位检测装置用于检测从所述曲轴脉冲发生装置输出的作为曲轴脉冲的所述脉冲信号，并基于所述曲轴脉冲通过检测所述曲轴的一特定旋转位置来检测所述曲轴的相位；
用于检测一发动机的一进气管内的进气压力的进气压力检测装置；
发动机控制装置，所述发动机控制装置用于基于由所述曲轴相位检测装置检测到的曲轴相位以及由所述进气压力检测装置检测到的进气压力来控制所述发动机的运行状态；以及
曲轴脉冲异常检测装置，所述曲轴脉冲异常检测装置用于当所述曲轴相位检测装置两次检测到曲轴的所述特定旋转位置，而同时检测到的曲轴脉冲数量不等于一规定值时，判定所述曲轴脉冲发生装置处于一异常状态。
3.一种发动机控制装置，包括：
用于随着一曲轴的旋转输出脉冲信号的曲轴脉冲发生装置；
曲轴相位检测装置，所述曲轴相位检测装置用于检测从所述曲轴脉冲发生装置输出的作为曲轴脉冲的所述脉冲信号，并基于所述曲轴脉冲通过检测所述曲轴的一特定旋转位置来检测所述曲轴的相位；
用于检测一发动机的一进气管内的进气压力的进气压力检测装置；
发动机控制装置，所述发动机控制装置用于基于由所述曲轴相位检测装置检测到的曲轴相位以及由所述进气压力检测装置检测到的进气压力来控制所述发动机的运行状态；以及
曲轴脉冲异常检测装置，所述曲轴脉冲异常检测装置用于当所述曲轴相位检测装置检测到至少一个曲轴脉冲而在一规定的时间段内未检测到一规定数量或更多的曲轴脉冲时，判定所述曲轴脉冲发生装置处于一异常状态。
CN038185016A 2002-08-01 2003-04-11 发动机控制装置 Expired - Fee Related CN1671957B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002225159 2002-08-01
JP225159/2002 2002-08-01
PCT/JP2003/004665 WO2004013479A1 (ja) 2002-08-01 2003-04-11 エンジン制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1671957A true CN1671957A (zh) 2005-09-21
CN1671957B CN1671957B (zh) 2010-06-02

Family

ID=31492146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN038185016A Expired - Fee Related CN1671957B (zh) 2002-08-01 2003-04-11 发动机控制装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6990405B2 (zh)
EP (1) EP1541846A4 (zh)
JP (1) JP4073914B2 (zh)
CN (1) CN1671957B (zh)
AU (1) AU2003236228A1 (zh)
BR (1) BR0313152A (zh)
TW (1) TWI247076B (zh)
WO (1) WO2004013479A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102066729A (zh) * 2008-06-17 2011-05-18 通用汽车环球科技运作公司 通过分析发动机气缸压力信号和曲轴速度信号的燃料系统诊断
CN102235258A (zh) * 2010-04-29 2011-11-09 光阳工业股份有限公司 双缸喷射引擎的行程判定方法
CN102667413A (zh) * 2009-12-24 2012-09-12 丰田自动车株式会社 旋转传感器的异常判断装置
CN109751143A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 现代自动车株式会社 用于补偿曲柄传感器的噪声的方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4073914B2 (ja) 2002-08-01 2008-04-09 ヤマハ発動機株式会社 エンジン制御装置
US7607415B2 (en) * 2006-10-03 2009-10-27 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of crank signal disturbance compensation
US8100000B1 (en) 2009-03-31 2012-01-24 Honda Motor Co., Ltd. Device and method for detecting vehicle engine pulse generator plate tooth defects
JP4758498B2 (ja) * 2009-07-06 2011-08-31 三井造船株式会社 機関回転数算出装置およびガバナ制御システム
JP5010659B2 (ja) * 2009-09-25 2012-08-29 株式会社デンソー クランク角検出システムの異常診断装置
ITMI20120003U1 (it) * 2012-01-05 2013-07-06 Piaggio & C Spa "sistema integrato di accensione e di alimentazione per motori a combustione interna"
FR3044361B1 (fr) * 2015-11-26 2017-11-24 Continental Automotive France Procede de determination de la position angulaire d'un moteur
US20180195455A1 (en) * 2017-01-12 2018-07-12 GM Global Technology Operations LLC Engine combustion phasing control during transient state
DE102019203376B4 (de) * 2019-03-13 2021-01-21 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen einer leistungsverändernden Manipulation einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61275603A (ja) * 1985-05-31 1986-12-05 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンのクランク角信号の異常検出方法
JPS6361754A (ja) * 1986-09-02 1988-03-17 Toyota Motor Corp 内燃機関のフエイルセイフ装置
JP2743579B2 (ja) * 1990-11-28 1998-04-22 トヨタ自動車株式会社 回転信号の異常検出装置
GB2272973B (en) * 1992-11-14 1996-04-24 Delco Electronics Corp Method and apparatus for controlling a vehicle engine
JP3381394B2 (ja) * 1994-07-14 2003-02-24 株式会社デンソー 故障診断装置
JP3839119B2 (ja) * 1997-02-13 2006-11-01 本田技研工業株式会社 ４サイクルエンジンの行程判別装置
JP4096652B2 (ja) * 2002-07-30 2008-06-04 三菱ふそうトラック・バス株式会社 増圧型燃料噴射装置
JP4073914B2 (ja) 2002-08-01 2008-04-09 ヤマハ発動機株式会社 エンジン制御装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102066729A (zh) * 2008-06-17 2011-05-18 通用汽车环球科技运作公司 通过分析发动机气缸压力信号和曲轴速度信号的燃料系统诊断
CN102066729B (zh) * 2008-06-17 2013-10-16 通用汽车环球科技运作公司 通过分析发动机气缸压力信号和曲轴速度信号的燃料系统诊断
CN102667413A (zh) * 2009-12-24 2012-09-12 丰田自动车株式会社 旋转传感器的异常判断装置
CN102667413B (zh) * 2009-12-24 2015-02-11 丰田自动车株式会社 旋转传感器的异常判断装置
CN102235258A (zh) * 2010-04-29 2011-11-09 光阳工业股份有限公司 双缸喷射引擎的行程判定方法
CN109751143A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 现代自动车株式会社 用于补偿曲柄传感器的噪声的方法
CN109751143B (zh) * 2017-11-03 2022-08-16 现代自动车株式会社 用于补偿曲柄传感器的噪声的方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR0313152A (pt) 2005-06-28
US6990405B2 (en) 2006-01-24
AU2003236228A1 (en) 2004-02-23
JPWO2004013479A1 (ja) 2006-09-21
JP4073914B2 (ja) 2008-04-09
EP1541846A4 (en) 2009-04-15
TWI247076B (en) 2006-01-11
WO2004013479A1 (ja) 2004-02-12
US20050193979A1 (en) 2005-09-08
EP1541846A1 (en) 2005-06-15
CN1671957B (zh) 2010-06-02
TW200404954A (en) 2004-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102472179B (zh) 内燃机的停止控制装置及方法
CN1543536A (zh) 发动机控制装置
CN1671957A (zh) 发动机控制装置
CN1834433A (zh) 凸轮角检测装置、凸轮相位检测装置、凸轮相位检测方法
CN101044309A (zh) 停止发动机的装置和方法
CN102483003B (zh) 内燃机的停止控制装置及方法
CN102797574A (zh) 气缸压力传感器补偿系统和方法
CN1324230C (zh) 发动机控制装置
KR100827587B1 (ko) 내연 엔진을 제어하는 장치 및 방법
US10393054B2 (en) Engine controller for detecting failure of fuel injector
CN102678364A (zh) 空燃比推断检测装置
CN108397304B (zh) 事件驱动下的电喷si发动机喷气点火同步控制方法
CN1957173A (zh) 用于内燃机的控制设备
CN1922390A (zh) 用于检测内燃机的相位的方法和装置
CN1541303A (zh) 发动机控制装置
JP4160990B2 (ja) 内燃機関における燃料噴射制御装置
CN102418644B (zh) 发动机控制装置
JP2007040208A (ja) 内燃機関の制御装置
CN1796768A (zh) 发动机的点火控制装置及具有该点火控制装置的车辆
CN1637258A (zh) 引擎用燃料喷射控制装置
CN1884810A (zh) 判定发动机中的活塞位置的装置和方法
CN1977100A (zh) 内燃机的控制装置
CN1470756A (zh) 内燃机的冲程确定方法和采用该方法的冲程确定装置
CN1539055A (zh) 发动机控制装置
CN106996342B (zh) 直喷式内燃机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100602

Termination date: 20170411

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee