JP6869663B2 - 駆動システム、および、駆動システムの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、駆動システム、および、駆動システムの制御方法に関する発明である。

従来、内燃機関に吸入される空気量を調節するスロットルバルブのスロットル開度の変化量を検出することにより内燃機関の運転状態を判別し、燃料噴射量を補正する駆動システムが知られている。

このスロットル開度は、スロットルバルブのスロットル軸に接続されたスロットル開度センサーによって検出される。このようなスロットル開度センサーは、高価であり、駆動システムの製造コストが増加する問題がある。

そこで、スロットル開度センサーを省略して製造コストを低減しつつ、内燃機関の加減速状態または定常状態を判別する駆動システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この駆動システムは、内燃機関の１燃焼サイクル中で吸気行程以外に設定されたクランク角で吸気経路内の吸気圧が検出され、検出された前回の吸気圧と同じクランク角における今回の吸気圧との変化量に基づいて内燃機関の加減速状態または定常状態を判別する。

上述の従来の駆動システムは、吸気行程以外の行程のクランクにおける吸気経路の吸気圧を検出するものであり、また、吸気経路の圧力に対する大気圧の変化の影響を考慮するものではない。

したがって、この従来の駆動システムでは、例えば、内燃機関の始動時に大気圧を検出した後、大気圧が変化した場合には、スロットル開度に応じた、吸気行程における内燃機関の吸気経路の圧力を正確に取得することができない問題がある。

特開２００３−３０７１５０

そこで、本発明では、スロットル開度センサーを省略して製造コストを低減しつつ、内燃機関がアイドリング状態のときに大気圧を検出して、スロットル開度に応じた吸気行程における内燃機関の吸気経路の圧力の検出の精度を向上することが可能な駆動システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る実施例に従った駆動システムは、
内燃機関を駆動する駆動システムであって、
前記内燃機関により駆動されて発電する交流発電機と、
前記内燃機関の吸気経路の圧力を検出する圧力センサーと、
前記交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って設けられ且つ前記内燃機関の上死点を検出するためのリラクタに対応する、パルスを検出するパルス検出部と、
前記交流発電機の動作の制御、及び、前記パルス検出部により検出された前記パルスに基づいて前記内燃機関の点火制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
検出された前記パルスに基づいて、前記内燃機関の燃焼サイクルの各行程の期間を特定し、
特定した膨張行程及び排気行程の第１の期間において前記圧力センサーが前記吸気経路の圧力を検出した第１の検出圧力を、取得し、
特定した吸気行程及び圧縮行程の第２の期間において前記圧力センサーが前記吸気経路の圧力を検出した第２の検出圧力を、取得し、
前記第１の検出圧力と前記第２の検出圧力との差分を算出して、算出した前記差分を検出圧力として取得し、
前記内燃機関がアイドリング状態のときにおける前記膨張行程及び排気行程の前記第１の期間において前記圧力センサーにより検出した前記第１の検出圧力を、前記差分の算出に用いるようになっており、
前記スロットルバルブの開度が最小又は閉じているときにおける前記膨張行程及び排気行程の前記第１の期間において前記圧力センサーにより検出した前記第１の検出圧力を、前記差分の算出に用いる
ことを特徴とする。

前記駆動システムにおいて、
前記吸気経路の、前記吸気経路に設けられたスロットルバルブと、前記内燃機関の吸気ポートとの間に、配置されている
ことを特徴とする。

前記駆動システムにおいて、
前記制御部は、
前記パルス及び前記検出圧力に基づいて前記内燃機関の点火タイミングを生成し、前記生成した点火タイミングで前記内燃機関を点火する
ことを特徴とする。

前記駆動システムにおいて、
前記制御部は、
前記検出圧力が変化した場合に、前記内燃機関の点火タイミングを変化させることを特徴とする。

前記駆動システムにおいて、
前記制御部は、
前記膨張行程及び排気行程の前記第１の期間において異なる複数のタイミングで前記圧力センサーにより検出し平均した前記第１の検出圧力を、前記差分の算出に用いる
ことを特徴とする。

前記駆動システムにおいて、
前記制御部は、
前記吸気行程及び圧縮行程の前記第２の期間において前記圧力センサーにより検出した前記吸気経路の前記第２の検出圧力のうち、最低値となる前記第２の検出圧力を、前記差分の算出に用いることを特徴とする。

前記駆動システムにおいて、
前記制御部は、
前記吸気行程及び圧縮行程の前記第２の期間において前記圧力センサーにより検出した前記吸気経路の前記第２の検出圧力を、複数の異なるタイミングで取得し、取得した前記吸気経路の前記第２の検出圧力のうち、最低値となる前記第２の検出圧力を、前記差分の算出に用いる
ことを特徴とする。

前記駆動システムにおいて、
前記リラクタは、前記交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って複数個設けられていることを特徴とする。

前記駆動システムにおいて、
前記リラクタは、前記交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って３個設けられていることを特徴とする。

前記駆動システムにおいて、
前記制御部は、
前記内燃機関がアイドリング状態及び前記アイドリング状態よりも前記内燃機関の回転数が高い通常駆動状態のときにおける前記吸気行程及び圧縮行程の前記第２の期間に前記圧力センサーが前記吸気経路の圧力を検出した前記第２の検出圧力を、取得する
ことを特徴とする。

前記駆動システムは、二輪車に積載され、前記内燃機関は、前記二輪車の内燃機関であり、前記スロットルバルブの開度を制御するためのスロットルワークは、ユーザにより操作されるようになっている
ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る実施例に従った駆動システムの制御方法は、
内燃機関を駆動する駆動システムであって、前記内燃機関により駆動されて発電する交流発電機と、前記内燃機関の吸気経路の圧力を検出する圧力センサーと、前記交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って設けられ且つ前記内燃機関の上死点を検出するためのリラクタに対応する、パルスを検出するパルス検出部と、前記交流発電機の動作の制御、及び、前記パルス検出部により検出された前記パルスに基づいて前記内燃機関の点火制御を行う制御部と、を備えた駆動システムの制御方法であって、
前記制御部により、検出された前記パルスに基づいて、前記内燃機関の燃焼サイクルの各行程の期間を特定し、
前記制御部により、特定した膨張行程及び排気行程の第１の期間において前記圧力センサーが前記吸気経路の圧力を検出した第１の検出圧力を、取得し、
前記制御部により、特定した吸気行程及び圧縮行程の第２の期間において前記圧力センサーが前記吸気経路の圧力を検出した第２の検出圧力を、取得し、
前記制御部により、前記第１の検出圧力と前記第２の検出圧力との差分を算出して、算出した前記差分を検出圧力として取得し、
前記制御部により、前記内燃機関がアイドリング状態のときにおける前記膨張行程及び排気行程の前記第１の期間において前記圧力センサーにより検出した前記第１の検出圧力を、前記差分の算出に用い、
前記制御部により、前記スロットルバルブの開度が最小又は閉じているときにおける前記膨張行程及び排気行程の前記第１の期間において前記圧力センサーにより検出した前記第１の検出圧力を、前記差分の算出に用いる
ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る駆動システムは、内燃機関により駆動されて発電する交流発電機と、内燃機関の吸気経路の圧力を検出する圧力センサーと、交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って設けられ且つ内燃機関の上死点を検出するためのリラクタに対応する、パルスを検出するパルス検出部と、交流発電機の動作の制御、及び、パルス検出部により検出されたパルスに基づいて内燃機関の点火制御を行う制御部と、を備える。

そして、制御部は、検出されたパルスに基づいて、内燃機関の燃焼サイクルの各行程の期間を特定し、特定した膨張行程及び排気行程の第１の期間において圧力センサーが吸気経路の圧力を検出した第１の検出圧力を、取得し、特定した吸気行程及び圧縮行程の第２の期間において圧力センサーが吸気経路の圧力を検出した第２の検出圧力を、取得し、第１の検出圧力と第２の検出圧力との差分を算出して、算出した差分を検出圧力として取得する。

さらに、制御部は、内燃機関がアイドリング状態のときにおける膨張行程及び排気行程の第１の期間において圧力センサーにより検出した第１の検出圧力を、該差分の算出に用いるようになっており、スロットルバルブの開度が最小又は閉じているときにおける膨張行程及び排気行程の第１の期間において圧力センサーにより検出した第１の検出圧力を、該差分の算出に用いる。

このように、内燃機関が吸気していない膨張行程及び排気行程の第１の期間において圧力センサーが吸気経路の圧力を検出した第１の検出圧力を、基準値として取得し、内燃機関が吸気している吸気行程及び圧縮行程の第２の期間において圧力センサーが吸気経路の圧力を検出した第２の検出圧力を、取得し、これらの差分を検出圧力として算出する。

これにより、第１の検出圧力と第２の検出圧力の差分は、大気圧の変化が相殺されたものになるため、大気圧の変化に拘わらず、吸気行程における内燃機関の吸気経路の圧力である検出圧力を取得することができる。

すなわち、本発明に係る駆動システムは、スロットル開度センサーを省略して製造コストを低減しつつ、内燃機関がアイドリング状態のときに大気圧を検出して、スロットル開度に応じた吸気行程における内燃機関の吸気経路の圧力の検出の精度を向上することができる。

図１は、第１の実施形態に係る駆動システム１００の構成の一例を示す図である。 図２は、図１に示す駆動システム１００の内燃機関Ｘの周辺の構成の一例を示す図である。 図３は、図１および図２に示す駆動システム１００の内燃機関Ｘの各工程における、パルサー信号ＰＳと内燃機関Ｘの吸気経路Ｗの吸気負圧ＰＢとの関係の一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。

第１の実施形態

図１は、第１の実施形態に係る駆動システム１００の構成の一例を示す図である。また、図２は、図１に示す駆動システム１００の内燃機関Ｘの周辺の構成の一例を示す図である。

第１の実施形態に係る駆動システム１００は、例えば、図１、図２に示すように、交流発電機Ｇと、バッテリＢと、メインスイッチＳＷと、パルサーコイルＥと、コンデンサＣと、ダイオード（整流素子）Ｄと、電源装置Ａと、スイッチ素子（ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ）ＴＲと、パルス検出部ＰＤと、制御部ＣＯＮと、圧力センサーＹと、パルス検出部ＰＤと、吸気経路Ｗと、内燃機関Ｘと、イグニッションコイルＩＧと、スロットルワークＺと、スロットルバルブＺａと、を備える。なお、コンデンサＣ、ダイオード（整流素子）Ｄ、内部電源回路ＳＣ、スイッチ素子（ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ）ＴＲ、パルス検出部ＰＤ、および、制御部ＣＯＮは、点火装置１０を構成する。

この駆動システム１００は、例えば、二輪車等の車両に積載され、内燃機関Ｘを駆動するようになっている。この場合、内燃機関Ｘは、該二輪車の内燃機関である。そして、この駆動システム１００は、当該車両に積載された内燃機関Ｘを駆動する。当該内燃機関Ｘには、図１に示すスパークプラグＰＬや、クランクシャフトＣＬ（図２）、ピストンＰＴ（図２）等が含まれる。この内燃機関Ｘは、本実施形態では、４サイクル内燃機関である。

そして、当該二輪車のスロットルバルブＺａの開度を制御するためのスロットルワークＺは、ユーザにより操作されるようになっている。

ここで、例えば、図２に示すように、ユーザの操作によりスロットルＺが操作されると、スロットルバルブ（バタフライ）Ｚａが回転し（開き）、吸気経路Ｗが通気される。これにより、ピストンＰＴが降下し、内燃機関Ｘの内部（燃焼室）に負圧が発生する。これにより、エアクリーナーＡＣから空気が吸い込まれ、空気流が吸気経路Ｗに発生し、その加圧でバルブＶが開く。このとき、ガソリンが空気流に含まれることとなる。そして、このガソリンを含む空気流が吸気ポートＸＰを介して内燃機関Ｘの内部（燃焼室）に流れ込むこととなる。

また、図１に示すように、交流発電機Ｇは、内燃機関Ｘにより駆動されて発電するようになっている。

この交流発電機Ｇには、例えば、図１に示すように、リラクタＲが交流発電機Ｇの回転子の外周に周方向に沿って設けられている。このリラクタＲは、内燃機関Ｘの上死点を検出するためのものである。

なお、リラクタＲは、例えば、図１に示すように、交流発電機Ｇの回転子の外周に周方向に沿って複数個設けられている。特に、本実施形態では、リラクタＲは、交流発電機Ｇの回転子の外周に周方向に沿って３個設けられている。この３個のリラクタＲのうちの１つは上死点のクランク位置に対応して設けられている。

また、パルサーコイルＥは、交流発電機Ｇの回転に応じて、交流発電機ＧのリラクタＲに対応するパルスを含むパルス信号ＰＳを出力するようになっている。

また、パルス検出部ＰＤは、交流発電機Ｇの回転子の外周に周方向に沿って設けられ且つ内燃機関Ｘの上死点を検出するためのリラクタＲに対応する、パルスを検出するようになっている。

より具体的には、パルス検出部ＰＤは、交流発電機Ｇの回転に応じてパルサーコイルＥが出力したリラクタＲに対応するパルス信号ＰＳに含まれるパルスを、検出するようになっている。

また、バッテリＢは、負極が接地に接続されて、正極がバッテリ端子ＴＢに接続されている。

また、メインスイッチＳＷは、一端がバッテリ端子ＴＢに接続され、他端がダイオードＤのアノードに接続されている。このメインスイッチＳＷは、ユーザによりオン／オフが制御（操作）されるようになっている。

また、ダイオードＤは、アノードがメインスイッチＳＷの他端に接続され、カソードが内部電源回路ＳＣの入力およびコンデンサＣの一端に接続されている。

また、コンデンサＣは、ダイオードＤのカソードと接地との間に接続されている。

また、内部電源回路ＳＣは、メインスイッチＳＷおよびダイオードＤを介して、バッテリＢ又は電源装置Ａから供給された電力から、制御部ＣＯＮが駆動するための電源を生成して、制御部ＣＯＮに供給するようになっている。

例えば、図１に示すように、既述のメインスイッチＳＷがオンすると、メインスイッチＳＷおよびダイオードＤを介して、バッテリＢ又は電源装置Ａから内部電源装置ＳＣに電力が供給されるようになっている。

また、イグニッションコイルＩＧは、一次側が制御部ＣＯＮに接続され、二次側がスパークプラグＰＬに接続されている。

このイグニッションコイルＩＧは、例えば、図１に示すように、一次側イグニッションコイルＩＧａと、二次側イグニッションコイルＩＧｂと、を有する。

一次側イグニッションコイルＩＧａは、一端がダイオードＤのカソードに接続され、他端がスイッチ素子ＴＲを介して接地に接続されている。

また、二次側イグニッションコイルＩＧｂは、一端が一次側イグニッションコイルＩＧａの一端（ダイオードＤのカソード）に接続され、他端がスパークプラグＰＬに接続されている。

ここで、例えば、図１に示すように、既述のメインスイッチＳＷがオンすると、メインスイッチＳＷおよびダイオードＤを介して、バッテリＢ又は電源装置ＡからイグニッションコイルＩＧに電流が供給されるようになっている。

また、スパークプラグＰＬは、例えば、図１に示すように、イグニッションコイルＩＧの二次側（二次側イグニッションコイルＩＧｂの他端）と接地との間に接続されている。

また、スイッチ素子ＴＲは、一端が一次側イグニッションコイルＩＧａの他端に接続され、他端が接地に接続されている。このスイッチ素子ＴＲは、コレクタが一次側イグニッションコイルＩＧａの他端に接続され、エミッタが接地に接続され、ベースが制御部ＣＯＮに接続されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタである。

また、圧力センサーＹは、内燃機関Ｘの吸気経路Ｗの圧力を検出するようになっている。この圧力センサーＹは、例えば、図２に示すように、吸気経路Ｗに配置されている。より詳しくは、この圧力センサーＹは、例えば、図２に示すように、吸気経路Ｗに設けられたスロットルバルブＺａと、内燃機関Ｘの吸気ポートＸＰとの間に、配置されている。

また、制御部ＣＯＮは、交流発電機Ｇの動作の制御を行うようになっている。

さらに、制御部ＣＯＮは、パルス検出部ＰＤにより検出されたパルサー信号ＰＳのパルスに基づいて内燃機関Ｘの点火制御を行うようになっている。すなわち、制御部ＣＯＮは、パルス検出部ＰＤにより検出されたパルサー信号ＰＳのパルスに基づいて、内燃機関Ｘの点火タイミングを生成し、生成した点火タイミングで内燃機関Ｘを点火するようになっている。

例えば、制御部ＣＯＮは、スイッチ素子ＴＲを制御する（ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲのベース電流を制御する）ことにより、内燃機関Ｘの点火制御を行うようになっている。
より具体的には、制御部ＣＯＮは、例えば、一次側イグニッションコイルＩＧａの一端と接地との間に接続されたコンデンサＣが充放電を繰り返すように、スイッチ素子ＴＲを制御することにより、イグニッションコイルＩＧに対する電力供給を制御するようになっている。このイグニッションコイルＩＧに流れる電流の制御により、スパークプラグＰＬが点火を繰り返すこととなる。

また、制御部ＣＯＮは、検出されたパルスＰに基づいて、内燃機関Ｘの燃焼サイクルの各行程の期間を特定（検出）するようになっている。

さらに、制御部ＣＯＮは、特定した膨張行程及び排気行程の第１の期間（大気圧検出ステージ）Ｓ１において圧力センサーＹが吸気経路Ｗの圧力を検出した第１の検出圧力ＰＢ１を、取得するようになっている。

さらに、制御部ＣＯＮは、特定した吸気行程及び圧縮行程の第２の期間（負圧検出ステージ）Ｓ２において圧力センサーＹが吸気経路Ｗの圧力を検出した第２の検出圧力ＰＢ２を、取得するようになっている。

また、制御部ＣＯＮは、第１の検出圧力ＰＢ１と第２の検出圧力ＰＢ２との差分を算出して、算出した差分を該検出圧力として取得するようになっている。

特に、制御部ＣＯＮは、パルスＰ及び該検出圧力に基づいて内燃機関Ｘの点火タイミングを生成し、この生成した点火タイミングで内燃機関Ｘを点火するようになっている。

そして、制御部ＣＯＮは、該検出圧力が変化した場合に、内燃機関Ｘの点火タイミングを変化させるようになっている。

なお、例えば、制御部ＣＯＮは、内燃機関Ｘがアイドリング状態のときにおける膨張行程及び排気行程の第１の期間Ｓ１において圧力センサーＹにより検出した第１の検出圧力ＰＢ１を、既述の差分の算出に用いるようにしてもよい。

また、例えば、制御部ＣＯＮは、スロットルバルブＺａの開度が最小又は閉じているときにおける膨張行程及び排気行程の第１の期間Ｓ１において圧力センサーＹにより検出した第１の検出圧力ＰＢ１を、既述の差分の算出に用いるようにしてもよい。

また、例えば、制御部ＣＯＮは、膨張行程及び排気行程の第１の期間Ｓ１において異なる複数のタイミングで圧力センサーＹにより検出し平均した第１の検出圧力ＰＢ１を、既述の差分の算出に用いるようにしてもよい。

また、例えば、制御部ＣＯＮは、吸気行程及び圧縮行程の第２の期間Ｓ２において圧力センサーＹにより検出した吸気経路Ｗの第２の検出圧力ＰＢ２のうち、最低値となる第２の検出圧力ＰＢ２を、既述の差分の算出に用いるようにしてもよい。

この場合、制御部ＣＯＮ又は圧力センサーＹに、検出した吸気経路Ｗの第２の検出圧力ＰＢ２の負圧側のピークをホールドするピークホールド部を備えるようにしてもよい。このピークホールド部が、検出した吸気経路Ｗの第２の検出圧力ＰＢ２のうち、最低値となる第２の検出圧力ＰＢ２を取得することとなる。

また、例えば、制御部ＣＯＮは、吸気行程及び圧縮行程の第２の期間Ｓ２において圧力センサーＹにより検出した吸気経路Ｗの第２の検出圧力ＰＢ２を、複数の異なるタイミングで取得し、取得した吸気経路Ｗの第２の検出圧力ＰＢ２のうち、最低値となる第２の検出圧力ＰＢ２を、既述の差分の算出に用いるようにしてもよい。

また、例えば、制御部ＣＯＮは、内燃機関Ｘがアイドリング状態及びアイドリング状態よりも内燃機関Ｘの回転数が高い通常駆動状態のときにおける吸気行程及び圧縮行程の第２の期間Ｓ２に圧力センサーＹが吸気経路Ｗの圧力を検出した第２の検出圧力ＰＢ２を、取得するようにしてもよい。

なお、この制御部ＣＯＮは、内部電源回路ＳＣから電力が供給されて駆動するようになっている。

ここで、以上のような構成を有する駆動システム１００の動作の一例について説明する。図３は、図１および図２に示す駆動システム１００の内燃機関Ｘの各工程における、パルサー信号ＰＳと内燃機関Ｘの吸気経路Ｗの吸気負圧ＰＢとの関係の一例を示す図である。

例えば、制御部ＣＯＮは、パルス検出部ＰＤにより検出された検出されたパルスＰに基づいて、内燃機関Ｘの燃焼サイクルの各行程の期間を特定（検出）する。

そして、制御部ＣＯＮは、特定した膨張行程及び排気行程の第１の期間（大気圧検出ステージ）Ｓ１において（時刻ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂ、ｔ４ｂ）、圧力センサーＹが吸気経路Ｗの圧力を検出した第１の検出圧力ＰＢ１を、取得する。

さらに、制御部ＣＯＮは、特定した吸気行程及び圧縮行程の第２の期間（負圧検出ステージ）Ｓ２において（時刻ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ）、圧力センサーＹが吸気経路Ｗの圧力を検出した第２の検出圧力ＰＢ２を、取得する。

なお、既述のように、制御部ＣＯＮは、内燃機関Ｘがアイドリング状態のときにおける膨張行程及び排気行程の第１の期間Ｓ１において圧力センサーＹにより検出した第１の検出圧力ＰＢ１を、既述の差分の算出に用いるようにしてもよい。

また、既述のように、制御部ＣＯＮは、スロットルバルブＺａの開度が最小又は閉じているときにおける膨張行程及び排気行程の第１の期間Ｓ１において圧力センサーＹにより検出した第１の検出圧力ＰＢ１を、既述の差分の算出に用いるようにしてもよい。

また、既述のように、制御部ＣＯＮは、膨張行程及び排気行程の第１の期間Ｓ１において異なる複数のタイミング（時刻ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ）で圧力センサーＹにより検出し平均した第１の検出圧力ＰＢ１を、既述の差分の算出に用いるようにしてもよい。

そして、制御部ＣＯＮは、吸気行程及び圧縮行程の第２の期間Ｓ２（特に、吸気行程）において圧力センサーＹにより検出した吸気経路Ｗの第２の検出圧力ＰＢ２のうち、最低値となる第２の検出圧力ＰＢ２（時刻ｔ２ａにおける第２の検出圧力ＰＢ２）を、既述の差分の算出に用いるようにしてもよい。

この場合、制御部ＣＯＮ又は圧力センサーＹに、検出した吸気経路Ｗの第２の検出圧力ＰＢ２の負圧側のピークをホールドするピークホールド部を備えるようにしてもよい。

このピークホールド部が、検出した吸気経路Ｗの第２の検出圧力ＰＢ２のうち、最低値となる第２の検出圧力ＰＢ２を取得することとなる。

また、既述のように、制御部ＣＯＮは、吸気行程及び圧縮行程の第２の期間Ｓ２において圧力センサーＹにより検出した吸気経路Ｗの第２の検出圧力ＰＢ２を、複数の異なるタイミング（時刻ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ）で取得し、取得した吸気経路Ｗの第２の検出圧力ＰＢ２のうち、最低値となる第２の検出圧力ＰＢ２（時刻ｔ２ａにおける第２の検出圧力ＰＢ２）を、既述の差分の算出に用いるようにしてもよい。

また、例えば、制御部ＣＯＮは、内燃機関Ｘがアイドリング状態及びアイドリング状態よりも内燃機関Ｘの回転数が高い通常駆動状態のときにおける吸気行程及び圧縮行程の第２の期間Ｓ２（特に、吸気行程）に圧力センサーＹが吸気経路Ｗの圧力を検出した第２の検出圧力ＰＢ２を、取得するようにしてもよい。

以上のようにして、制御部ＣＯＮは、第１の検出圧力ＰＢ１と第２の検出圧力ＰＢ２との差分を算出して、算出した差分を該検出圧力として取得する。

そして、制御部ＣＯＮは、パルスＰ及び該検出圧力に基づいて内燃機関Ｘの点火タイミングを生成し、この生成した点火タイミングで内燃機関Ｘを点火する。

さらに、制御部ＣＯＮは、該検出圧力が変化した場合に、内燃機関Ｘの点火タイミングを変化させる。

すなわち、制御部ＣＯＮは、パルス検出部ＰＤにより検出されたパルサー信号ＰＳのパルスおよび該検出圧力に基づいて、内燃機関Ｘの点火制御を行う。

以上のように、本発明の一態様に係る駆動システム１００は、内燃機関Ｘにより駆動されて発電する交流発電機Ｇと、内燃機関Ｘの吸気経路Ｗの圧力を検出する圧力センサーＹと、交流発電機Ｇの回転子の外周に周方向に沿って設けられ且つ内燃機関Ｘの上死点を検出するためのリラクタＲに対応する、パルスＰを検出するパルス検出部ＰＤと、交流発電機Ｇの動作の制御、及び、パルス検出部ＰＤにより検出されたパルスに基づいて内燃機関Ｘの点火制御を行う制御部ＣＯＮと、を備える。

そして、制御部ＣＯＮは、検出されたパルスに基づいて、内燃機関Ｘの燃焼サイクルの各行程の期間を特定し、特定した膨張行程及び排気行程の第１の期間Ｓ１において圧力センサーＹが吸気経路Ｗの圧力を検出した第１の検出圧力ＰＢ１を、取得し、特定した吸気行程及び圧縮行程の第２の期間Ｓ２において圧力センサーＹが吸気経路Ｗの圧力を検出した第２の検出圧力ＰＢ２を、取得し、第１の検出圧力ＰＢ１と第２の検出圧力ＰＢ２との差分を算出して、算出した差分を検出圧力として取得する。

さらに、制御部ＣＯＮは、内燃機関Ｘがアイドリング状態のときにおける膨張行程及び排気行程の第１の期間Ｓ１において圧力センサーＹにより検出した第１の検出圧力ＰＢ１を、該差分の算出に用いるようになっており、スロットルバルブＺａの開度が最小又は閉じているときにおける膨張行程及び排気行程の第１の期間Ｓ１において圧力センサーＹにより検出した第１の検出圧力ＰＢ１を、該差分の算出に用いる。
このように、内燃機関Ｘが吸気していない膨張行程及び排気行程の第１の期間Ｓ１において圧力センサーＹが吸気経路Ｗの圧力を検出した第１の検出圧力ＰＢ１を、基準値として取得し、内燃機関Ｘが吸気している吸気行程及び圧縮行程の第２の期間Ｓ２において圧力センサーＹが吸気経路Ｗの圧力を検出した第２の検出圧力ＰＢ２を、取得し、これらの差分を検出圧力として算出する。

これにより、第１の検出圧力ＰＢ１と第２の検出圧力ＰＢ２の差分は、大気圧の変化が相殺されたものになるため、大気圧の変化に拘わらず、吸気行程における内燃機関Ｘの吸気経路Ｗの圧力である検出圧力を取得することができる。

すなわち、本発明に係る駆動システム１００は、スロットル開度センサーを省略して製造コストを低減しつつ、内燃機関がアイドリング状態のときに大気圧を検出して、スロットル開度に応じた吸気行程における内燃機関Ｘの吸気経路Ｗの圧力の検出の精度を向上することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００ 駆動システム
Ｇ 交流発電機
Ａ 電源装置
Ｂ バッテリ
Ｅ パルサーコイル
Ｃ コンデンサ
Ｄ ダイオード（整流素子）
ＳＣ 内部電源回路
ＴＲ スイッチ素子（ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ）
ＰＤ パルス検出部
ＣＯＮ 制御部
Ｙ 圧力センサー
ＰＤ パルス検出部
Ｘ 内燃機関
ＩＧ イグニッションコイル
Ｚ スロットルワーク
Ｚａ スロットルバルブ
ＳＷ メインスイッチ
Ｗ 吸気経路

Claims (8)

1. 内燃機関を駆動する駆動システムであって、
   前記内燃機関により駆動されて発電する交流発電機と、
   前記内燃機関の吸気経路の圧力を検出する圧力センサーと、
   前記交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って設けられ且つ前記内燃機関の上死点を検出するためのリラクタに対応する、パルスを検出するパルス検出部と、
   前記交流発電機の動作の制御、及び、前記パルス検出部により検出された前記パルスに基づいて前記内燃機関の点火制御を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   検出された前記パルスに基づいて、前記内燃機関の燃焼サイクルの各行程の期間を特定し、
   特定した膨張行程及び排気行程の第１の期間において前記圧力センサーが前記吸気経路の圧力を検出した第１の検出圧力を、取得し、
   特定した吸気行程及び圧縮行程の第２の期間において前記圧力センサーが前記吸気経路の圧力を検出した第２の検出圧力を、取得し、
   前記第１の検出圧力と前記第２の検出圧力との差分を算出して、算出した前記差分を第３の検出圧力として取得し、
   前記膨張行程及び排気行程の前記第１の期間において前記圧力センサーにより検出した前記第１の検出圧力を、前記差分の算出に用いるものであり、
   前記制御部は、
   前記パルス及び前記第３の検出圧力に基づいて前記内燃機関の点火タイミングを生成し、前記生成した点火タイミングで前記内燃機関を点火するようになっており、
   前記第３の検出圧力が変化した場合に、前記内燃機関の点火タイミングを変化させる
   ことを特徴とする駆動システム。
2. 前記制御部は、
   前記内燃機関がアイドリング状態のときにおける前記膨張行程及び排気行程の前記第１の期間において前記圧力センサーにより検出した前記第１の検出圧力を、前記差分の算出に用いる
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
3. 前記制御部は、
   前記膨張行程及び排気行程の前記第１の期間において異なる複数のタイミングで前記圧力センサーにより検出し平均した前記第１の検出圧力を、前記差分の算出に用いる
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
4. 前記制御部は、
   前記吸気行程及び圧縮行程の前記第２の期間において前記圧力センサーにより検出した前記吸気経路の前記第２の検出圧力のうち、最低値となる前記第２の検出圧力を、前記差分の算出に用いるようになっており、又は
   前記吸気行程及び圧縮行程の前記第２の期間において前記圧力センサーにより検出した前記吸気経路の前記第２の検出圧力を、複数の異なるタイミングで取得し、取得した前記吸気経路の前記第２の検出圧力のうち、最低値となる前記第２の検出圧力を、前記差分の算出に用いる
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
5. 前記リラクタは、前記交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って複数個設けられていることを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
6. 前記リラクタは、前記交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って３個設けられていることを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
7. 前記制御部は、
   前記内燃機関がアイドリング状態及び前記アイドリング状態よりも前記内燃機関の回転数が高い通常駆動状態のときにおける前記吸気行程及び圧縮行程の前記第２の期間に前記圧力センサーが前記吸気経路の圧力を検出した前記第２の検出圧力を、取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
8. 内燃機関を駆動する駆動システムであって、前記内燃機関により駆動されて発電する交流発電機と、前記内燃機関の吸気経路の圧力を検出する圧力センサーと、前記交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って設けられ且つ前記内燃機関の上死点を検出するためのリラクタに対応する、パルスを検出するパルス検出部と、前記交流発電機の動作の制御、及び、前記パルス検出部により検出された前記パルスに基づいて前記内燃機関の点火制御を行う制御部と、を備えた駆動システムの制御方法であって、
   前記制御部により、検出された前記パルスに基づいて、前記内燃機関の燃焼サイクルの各行程の期間を特定し、
   前記制御部により、特定した膨張行程及び排気行程の第１の期間において前記圧力センサーが前記吸気経路の圧力を検出した第１の検出圧力を、取得し、
   前記制御部により、特定した吸気行程及び圧縮行程の第２の期間において前記圧力センサーが前記吸気経路の圧力を検出した第２の検出圧力を、取得し、
   前記制御部により、前記第１の検出圧力と前記第２の検出圧力との差分を算出して、算出した前記差分を第３の検出圧力として取得し、
   前記制御部により、前記膨張行程及び排気行程の前記第１の期間において前記圧力センサーにより検出した前記第１の検出圧力を、前記差分の算出に用いるものであり、
   前記制御部により、前記パルス及び前記第３の検出圧力に基づいて前記内燃機関の点火タイミングを生成し、前記生成した点火タイミングで前記内燃機関を点火するようになっており、前記第３の検出圧力が変化した場合に、前記内燃機関の点火タイミングを変化させる
   ことを特徴とする駆動システムの制御方法。

Images