JP6856504B2 - 吸気圧検知装置および電子制御式燃料供給装置 - Google Patents
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Description
単気筒エンジンの吸気経路に設けられ、吸気圧を検知する吸気圧センサと、
前記単気筒エンジンのクランク角を検知するクランク角センサと、
前記クランク角センサにより検知されたクランク角がサンプリング開始角度になると、前記吸気圧センサにより検知される前記単気筒エンジンの吸気行程における吸気圧をサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によりサンプリングされたN個の吸気圧のうちで相対的に値の小さなM個の吸気圧を抽出し、前記M個の吸気圧のうち相対的に値の大きないくつかの吸気圧と、相対的に値の小さないくつかの吸気圧とを除外した残りのP個の吸気圧の平均値をボトム圧として取得する演算手段と
を有する吸気圧検知装置が提供される。
<エンジンシステム>
図1はエンジンシステム100を示す概略図である。エンジンシステム100は電子燃料噴射制御システムと呼ばれてもよい。内燃エンジン1は4ストローク式のエンジンである。クランクケース2にはクランクシャフト19が収容されている。クランクシャフト19が回転することでコンロッド3に連結されたピストン4をシリンダ内で上下運動させる。クランクシャフト19には内燃エンジン1を始動するためのリコイルスターター5が連結されている。リコイル操作者はリコイルスターター5の把手を掴んで引っ張ることでクランクシャフト19を回転させる。クランクシャフト19には発電機6が連結されており、クランクシャフト19が回転することで発電機6のローターが回転して発電する。なお、発電機6や電源回路8はオプションである。クランクシャフト19のクランク角はクランク角センサ7によって検知される。クランク角センサ7は、たとえば、クランクシャフト19に連結されたフライホイールに設けられたマグネットの磁気を検知するホール素子などであってもよい。クランク角センサ7の検知結果はエンジン回転速度を演算するために使用されてもよい。電源回路8は発電機6により生成された交流を、一定周波数の交流に変換するインバータや、交流を直流に変換する回路、直流電圧のレベルを変換する回路などを有している。電源回路8は発電機6により生成された電力を制御部9に供給する。なお、リコイルスターター5によってクランクシャフト19が回転すると、発電機6は制御部9が動作するのに十分な電力を発生する。制御部9はエンジン制御ユニット(ECU)であり、電源回路8から点火装置11、燃料ポンプ14、インジェクタ15およびスロットルモータ16などに供給する電力を制御する。点火装置11は、点火プラグ12に火花放電させるための点火電力を供給する。燃料タンク13は燃料を収容する容器である。燃料ポンプ14は燃料タンク13に収容されている燃料をインジェクタ15に供給するポンプである。図1において燃料ポンプ14は燃料タンク内に設けられている。スロットルモータ16は吸気経路50を介してシリンダに流入する空気の流入量を制御するためのモータである。吸気バルブ17はクランクシャフト19の回転運動を上下運動に変換するカム等によって開閉するバルブである。吸気バルブ17は吸気行程において開き、圧縮行程、膨張行程および排気行程では基本的に閉じている。排気バルブ18はクランクシャフト19の回転運動を上下運動に変換するカム等によって開閉するバルブである。排気バルブ18は排気行程において開き、圧縮行程、膨張行程および吸気行程においては基本的に閉じている。排気から吸気への遷移をスムーズにするために、吸気バルブ17と排気バルブ18とが同時に開く期間が設けられてもよい(オーバーラップ)。吸気圧センサ44は単気筒エンジンの吸気経路50に設けられ、吸気圧を検知するセンサである。O2センサ42はシリンダから排気経路51へ排出された排気ガス中における酸素濃度を検知するセンサである。制御部9は酸素濃度から空燃比を求めてもよい。
図2は制御部9の機能と電源回路8の機能を示している。制御部9の機能はASICやFPGAなどのハードウエアにより実現されてもよいし、CPU60がメモリに記憶されている制御プログラムを実行することで実現されてもよい。ASICは特定用途集積回路の略称である。FPGAはフィールドプラグラマブルゲートアレイの略称である。CPUは中央演算処理装置の略称である。
図3はボトム圧の検知方法を示すフローチャートである。図4は内燃エンジン1の行程、クランク角センサ7が出力するクランク信号および吸気圧センサ44により検知された吸気圧との関係を示す図である。
図5は内燃エンジン1の構造の違いに応じたボトム圧が得られるクランク角度a1、a2を示している。(A)は第一の完成品に搭載された内燃エンジン1の吸気圧とクランク信号との関係を示している。(A)ではクランク角度がa1であるときにボトム圧が生じている。(B)は第二の完成品に搭載された内燃エンジン1の吸気圧とクランク信号との関係を示している。(B)ではクランク角度がa2であるときにボトム圧が生じている。つまり、両者には角度差Δがある。
内燃エンジン1は単気筒エンジンの一例である。吸気圧センサ44は単気筒エンジンの吸気経路50に設けられ、吸気圧を検知する吸気圧センサの一例である。クランク角センサ7は単気筒エンジンのクランク角を検知するクランク角センサの一例である。サンプリング部63はクランク角センサ7により検知されたクランク角がサンプリング開始角度になると、吸気圧センサ44により検知された吸気圧をサンプリングするサンプリング手段の一例である。CPU60はサンプリング部63によりサンプリングされたN個の吸気圧のうちで相対的に値の小さなM個の吸気圧を抽出し、M個の吸気圧のうち相対的に値の大きないくつかの吸気圧と、相対的に値の小さないくつかの吸気圧とを除外した残りのP個の吸気圧の平均値を取得する演算手段の一例である。これにより、単気筒エンジンの吸気圧を精度よく検知することが可能となる。
Claims (7)
- 単気筒エンジンの吸気経路に設けられ、吸気圧を検知する吸気圧センサと、
前記単気筒エンジンのクランク角を検知するクランク角センサと、
前記クランク角センサにより検知されたクランク角がサンプリング開始角度になると、前記吸気圧センサにより検知される前記単気筒エンジンの吸気行程における吸気圧をサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によりサンプリングされたN個の吸気圧のうちで相対的に値の小さなM個の吸気圧を抽出し、前記M個の吸気圧のうち相対的に値の大きないくつかの吸気圧と、相対的に値の小さないくつかの吸気圧とを除外した残りのP個の吸気圧の平均値をボトム圧として取得する演算手段と
を有する吸気圧検知装置。 - 前記演算手段は、前記M個の吸気圧のうちで最大値と最小値とを除外した残りのP個の吸気圧の平均値を取得することを特徴とする請求項1に記載の吸気圧検知装置。
- 前記クランク角センサが出力する出力信号に基づき前記単気筒エンジンの吸気行程を識別する識別手段をさらに有し、
前記サンプリング手段は、前記識別手段により識別された前記吸気行程において前記クランク角センサにより検知されたクランク角が前記サンプリング開始角度になると、前記吸気圧センサにより検知された吸気圧のサンプリングを開始することを特徴とする請求項1または2に記載の吸気圧検知装置。 - 前記識別手段が前記単気筒エンジンの吸気行程を識別できるようになるまで前記サンプリング手段に前記吸気圧のサンプリングを許可せず、前記識別手段が前記単気筒エンジンの吸気行程を識別できるようになると前記サンプリング手段に前記吸気圧のサンプリングを許可するサンプリング制御手段をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の吸気圧検知装置。
- 前記サンプリング手段は、前記単気筒エンジンの始動時において、前記吸気圧をサンプリングしないことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の吸気圧検知装置。
- 単気筒エンジンに燃料を供給する電子制御式燃料供給装置であって、
請求項1ないし5のいずれか一項に記載の吸気圧検知装置と、
前記演算手段により求められた吸気圧の平均値に基づき所定の空燃比を実現するための燃料の噴射量を決定する決定手段と
を有することを特徴とする電子制御式燃料供給装置。 - 前記決定手段により決定された燃料の噴射量に基づきスピードデンシティ制御を実行する噴射量制御手段をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の電子制御式燃料供給装置。
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