WO2015174220A1 - 車両減速時のスロットル弁全閉判定装置及び方法 - Google Patents

車両減速時のスロットル弁全閉判定装置及び方法 Download PDF

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WO2015174220A1
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valve
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和良 島谷
健太 杉本
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スズキ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for determining whether or not a throttle valve is fully closed at the time of vehicle deceleration, in which the throttle valve opening sensor is not used during vehicle deceleration when the throttle valve is fully closed.
  • the fully closed state of the throttle valve is determined by a detection value by a throttle position sensor which is a throttle valve opening sensor.
  • Patent Document 1 discloses a detection method for detecting the fully closed state of the throttle valve based on the intake pressure characteristic when the throttle valve is fully closed at each set engine speed.
  • the throttle valve fully closed state is determined using the intake pressure detection value by the method of Patent Document 1 without using the throttle position sensor, and fuel injection is performed.
  • a cutting technique can be considered.
  • the opening of the ISC valve changes depending on the engine temperature (temperature) and the operating state of the vehicle even when the vehicle is decelerated in the throttle valve fully closed state. Therefore, the engine speed is the same.
  • the intake pressure changes.
  • the solid curve A in FIG. 3 is a characteristic showing the transition of the intake pressure when the throttle valve is fully closed for each engine speed at the ISC valve opening when the engine temperature is high.
  • a two-dot chain line curve B in FIG. 3 is a characteristic showing the transition of the intake pressure when the throttle valve is fully closed for each engine speed at the ISC valve opening when the engine machine temperature is low.
  • the intake pressure in FIG. 3 is the intake pressure at the position where the compression top dead center of the piston 28 is ⁇ 10 degrees.
  • the opening of the ISC valve changes even when the vehicle is decelerated with the throttle valve fully closed, depending on the engine temperature and the operating state of the engine, and therefore the intake pressure varies even at the same engine speed. If this happens, it will be difficult to accurately detect the throttle valve fully closed state by detecting this intake pressure, and as a result, it will not be possible to cut the fuel at an appropriate timing, resulting in a decrease in driving feeling. Or the exhaust purification catalyst cannot be reliably protected.
  • An object of the present invention has been made in view of the above circumstances, and can accurately determine the fully closed state of the throttle valve without using the throttle valve opening sensor when the vehicle is decelerated in the fully closed state of the throttle valve.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and method for determining whether a throttle valve is fully closed when the vehicle is decelerated.
  • the throttle valve full-close determination device at the time of deceleration of a vehicle according to the present invention that achieves the above object is an ISC (idle adjustment) that adjusts the amount of air flowing around the throttle valve that adjusts the amount of air supplied to the combustion chamber of the engine.
  • ISC internal combustion chamber
  • (Rotational speed control) valve an intake pressure sensor for detecting an intake pressure downstream of the throttle valve, an engine rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the engine, the ISC valve, the intake pressure sensor, and the engine rotational speed
  • the throttle valve is fully closed by comparing an intake pressure characteristic when the throttle valve is fully closed at each engine speed and an intake pressure detection value from the intake pressure sensor.
  • a throttle valve fully-closed determination device at the time of vehicle deceleration having a control device, wherein the control device is configured to detect the ISC valve during vehicle deceleration when the throttle valve is in a fully-closed state. Opening as in a state that is set and fixed to a predetermined value, and controlling an opening degree of the ISC valve.
  • the control device sets the predetermined value of the opening of the ISC valve to the target idling rotational speed in the warm-up state of the engine. It is desirable to use a learning value for the opening.
  • control device performs control so that the opening of the ISC valve gradually converges to a predetermined value when the engine finishes the idling operation and the vehicle is in a running state.
  • a method for determining whether the throttle valve is fully closed when the vehicle is decelerated provided to achieve the object of the present invention is the above-described engine when the throttle valve is fully closed to adjust the amount of air supplied to the combustion chamber of the engine.
  • a throttle valve full-close determination method at the time of deceleration of the vehicle that compares the intake pressure characteristic at each of the rotation speeds with the intake pressure detection value on the downstream side of the throttle valve to determine the full-close state of the throttle valve.
  • the ISC valve is controlled to open / close so that the engine reaches the target idling speed, and the throttle valve is determined to be in the open / closed state
  • the opening of the ISC valve is determined to be open
  • the opening of the ISC valve is gradually closed and fixed at a predetermined value
  • the opening of the ISC valve is set at a predetermined value.
  • the throttle valve since the opening of the ISC valve is fixed and set at a predetermined value when the vehicle is decelerated when the throttle valve is fully closed, the throttle valve is fully closed when the vehicle is decelerated.
  • fluctuations in the intake pressure detection value due to opening and closing of the ISC valve can be prevented, and by comparing the intake pressure detection value at this time with the intake pressure characteristics when the throttle valve is fully closed at each engine speed, The fully closed state of the throttle valve can be accurately determined without using a throttle valve opening sensor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an engine intake system together with an engine to which an embodiment of a throttle valve full-close determining device at the time of vehicle deceleration according to the present invention is applied.
  • Sectional drawing which follows the II-II line
  • the graph which shows the intake pressure characteristic at the time of throttle valve full closure in each engine speed about the case where the opening degree of an ISC valve (idle speed control valve) is fixed and set.
  • the flowchart which shows the procedure which determines the driving
  • the engine 10 shown in FIG. 1 is mounted on a scooter type motorcycle and constitutes an engine unit integrated with a transmission (not shown) (for example, a continuously variable transmission).
  • a transmission for example, a continuously variable transmission
  • the engine 10 is configured by a cylinder assembly 12 extending from the front of the crankcase 11 so as to be inclined forward in a substantially horizontal direction.
  • the cylinder assembly 12 is configured by sequentially joining a cylinder block 13, a cylinder head 14, and a head cover 15 from the crankcase 11 side.
  • an engine intake system 17 that mixes fuel and air to generate an air-fuel mixture as a combustion gas and supplies the air-fuel mixture to an intake port 16 of the cylinder head 14 includes an intake air It is connected to the port 16 and arranged.
  • the engine intake system 17 includes an air cleaner, an outlet pipe 19, a throttle body 20, an intake pipe 21, and a fuel injector 22 (not shown).
  • the intake pipe 21 is connected to the intake port 16 of the cylinder head 14 and to the throttle body 20, and the throttle body 20 is connected to the air cleaner through the outlet pipe 19.
  • the clean air from which dust and the like have been removed by the air cleaner is guided to the throttle body 20 as intake air.
  • the throttle body 20 includes a throttle valve (throttle valve) 24 that opens and closes an intake passage 23 formed therein.
  • the throttle body 20 adjusts the flow rate (air amount) of air supplied to the intake port 16 of the cylinder head 14 via an intake passage 25 (described later) of the intake pipe 21 according to the opening of the throttle valve 24.
  • an intake passage 25 communicating with the intake passage 23 of the throttle body 20 and the intake port 16 of the cylinder head 14 is formed, and a fuel injector 22 is installed.
  • the fuel injector 22 injects fuel into the intake port 16 in the air (intake air) flowing through the intake passage 25 to generate an air-fuel mixture, and this air-fuel mixture passes through the intake passage 25 of the intake pipe 21 to the cylinder. Supply to the intake port 16 of the head 14.
  • the cylinder head 14 is joined to one end of the cylinder block 13 as described above, and the cylinder block 13 includes a cylinder 27 that forms a combustion chamber 26.
  • a piston 28 is slidably accommodated in the cylinder 27.
  • the piston 28 is connected via a connecting rod 29 to a crankshaft 30 that is rotatably disposed in the crankcase 11.
  • the reciprocating motion of the piston 28 in the cylinder 27 is converted into the rotational motion of the crankshaft 30 by the connecting rod 29.
  • the piston 28 is positioned at the top dead center in FIG.
  • the combustion chamber 26 of the cylinder block 13 communicates with the combustion chamber top 31 formed in the cylinder head 14.
  • An intake port 16 and an exhaust port 32 communicating with the combustion chamber top 31 are formed in the cylinder head 14.
  • the intake port 16 is opened and closed by an intake valve 33
  • the exhaust port 32 is opened and closed by an exhaust valve 34.
  • the intake valve 33 and the exhaust valve 34 are driven via an intake side rocker arm 36 and an exhaust side rocker arm 37, respectively, by the action of a cam (only the intake side cam 35 is shown in FIG. 1) driven by the crankshaft 30. Is done.
  • the cylinder head 14 is provided with a spark plug 38 so that the tip faces the combustion chamber top 31.
  • the air-fuel mixture from the engine intake system 17 is supplied to the combustion chamber top 31 of the cylinder head 14 and the combustion chamber 26 of the cylinder block 13 through the intake port 16 of the cylinder head 14 by the opening operation of the intake valve 33, and the piston 28 tops dead.
  • the spark plug 38 is ignited near the point, the air-fuel mixture is combusted, causing the piston 28 to reciprocate and the crankshaft 30 to rotate.
  • the exhaust pipe 39 is connected to the exhaust port 32 of the cylinder head 14.
  • the exhaust pipe 39 extends rearward of the vehicle, and an exhaust muffler (not shown) is connected to the rear end of the exhaust pipe 39 to constitute an engine exhaust system.
  • Exhaust gas generated by combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber top 31 and the combustion chamber 26 is discharged into the atmosphere through the exhaust port 32, the exhaust pipe 39 and the exhaust muffler of the cylinder head 14 when the exhaust valve 34 is opened. .
  • the engine intake system 17 bypasses (bypasses) the throttle valve 24 that adjusts the amount of air supplied to the combustion chamber top 31 and the combustion chamber 26 of the engine 10 and adjusts the amount of air that flows through an ISC (Idle Speed Control).
  • ISC Inner Speed Control
  • Idle rotation speed control Idle rotation speed control
  • this ISC device 40 includes a bypass passage 41 and an ISC valve 42.
  • the bypass passage 41 includes an upstream passage 44 and a downstream passage 45 that are in communication with each other via an accommodation space 43 of the ISC valve 42.
  • the accommodation space 43, the upstream side passage 44, and the downstream side passage 45 are formed in the body housing 20 ⁇ / b> A of the throttle body 20.
  • the upstream passage 44 communicates with the upstream side of the throttle valve 24 in the intake passage 23 formed in the body housing 20A
  • the downstream passage 45 communicates with the downstream side of the throttle valve 24 in the intake passage 23 of the body housing 20A.
  • the ISC valve 42 includes a motor part 42 ⁇ / b> C, and the motor part 42 ⁇ / b> C is installed in the body housing 20 ⁇ / b> A of the throttle body 20.
  • the motor unit 42C includes, for example, a stepping motor that is driven by a pulse command signal from an ECU (engine control unit) 46 as a control means (device), and the valve via the valve rod unit 42B by the driving force of the stepping motor.
  • the body 42A operates.
  • the ISC valve 42 is set to an opening corresponding to the pulse command signal, and adjusts the amount of air flowing in the bypass passage 41. That is, the ISC valve 42 adjusts the amount of air that flows through the bypass passage 41 and is supplied to the intake port 16 during the idling operation of the engine 10 in which the throttle valve 24 is fully closed. Adjust to the target idling speed.
  • the ECU 46 performs control for cutting the fuel injected from the fuel injector 22 in order to protect the exhaust purification catalyst.
  • This fuel cut control is normally performed by detecting the fully closed state of the throttle valve 24 by a throttle position sensor that detects the opening of the throttle valve 24. In this embodiment, however, the throttle position sensor is abolished and vehicle deceleration is performed. This is implemented by determining the fully closed state of the throttle valve 24 when the vehicle is decelerated using the throttle valve fully closed determining device 50 at the time.
  • the throttle valve full-close determination device 50 includes an ISC valve 42 of the ISC device 40, an intake pressure sensor 51, a crank angle sensor 52 as an engine speed sensor, and an ECU 46.
  • the ISC valve 42, the intake pressure sensor 51, and the crank angle sensor 52 are electrically connected to the ECU 46, and the fuel injector 22 is also electrically connected to the ECU 46.
  • the intake pressure sensor 51 is installed, for example, in the body housing 20 ⁇ / b> A of the throttle body 20 and detects the intake pressure downstream of the throttle valve 24 in the intake passage 23 of the throttle body 20.
  • the crank angle sensor 52 detects the rotation angle of the engine 10 by detecting the rotation angle of the crankshaft 30.
  • the ECU 46 displays the intake pressure characteristics (solid curve A in FIG. 3) when the throttle valve 24 is fully closed at each rotation speed of the engine 10 when the opening of the ISC valve 42 is set to a predetermined value described later. Store. Then, when the vehicle is decelerated in the fully closed state of the throttle valve 24, the ECU 46 detects the intake pressure characteristics when the throttle valve 24 is fully closed at each rotational speed of the engine 10 described above, and the detected value of the rotational speed of the engine 10 from the crank angle sensor 52. And the detected intake pressure value from the intake pressure sensor 51, the detected intake pressure value in the detected rotation number of the engine 10 is equal to or lower than the intake pressure characteristic (curved solid curve A in FIG. 3).
  • the throttle valve 24 it is determined that the throttle valve 24 is in a fully closed state, and when the intake pressure characteristic (solid curve A in FIG. 3) is exceeded, it is determined that the throttle valve 24 is not fully closed but opened. .
  • the ECU 46 stops the command signal to the fuel injector 22 and controls to cut (stop) the fuel injection from the fuel injector 22.
  • the opening degree of the ISC valve 42 changes when it is determined that the throttle valve 24 is in the fully closed state, the amount of air flowing through the bypass passage 41 varies, whereby the intake pressure detected by the intake pressure sensor 51 is changed.
  • the detected value also fluctuates, and the ECU 46 cannot accurately determine whether the throttle valve 24 is fully closed. Therefore, the ECU 46 opens the opening of the ISC valve 42 during deceleration of the vehicle when the throttle valve 24 is fully closed so that the intake pressure detection value by the intake pressure sensor 51 is stable when the throttle valve 24 is fully closed. Is controlled so that the opening of the ISC valve 42 is set to be fixed to the predetermined value.
  • the ECU 46 gradually converges the opening of the ISC valve 42 to the predetermined value when the engine 10 finishes the idling operation and enters the vehicle running state, and then decelerates when the throttle valve 24 is fully closed. During traveling, control is performed so that the opening of the ISC valve 42 is the predetermined value.
  • the predetermined value of the opening of the ISC valve 42 is such that the engine 10 achieves the target idling speed during idling operation when the engine 10 is warmed up (the temperature of the cylinder 27 of the engine 10 is a high temperature of about 90 to 110 ° C.).
  • the learning value of the opening degree of the ISC valve 42 that can be obtained.
  • the opening degree of the ISC valve 42 for realizing the target idling speed during idling operation in the warm-up state of the engine 10 varies depending on changes in the vehicle state due to traveling deterioration, individual vehicle differences (openness of the throttle valve 24), and the like. .
  • the learning value of the opening degree of the ISC valve 42 described above is the opening degree of the ISC valve 42 that is learned and recorded by the ECU 46 at the latest time out of the opening degree of the ISC valve 42 that changes as described above.
  • the amount of air supplied to the intake port 16 of the engine 10 during the deceleration of the vehicle does not vary by setting the opening of the ISC valve 42 during deceleration of the vehicle in which the throttle valve 24 is closed to the learned value.
  • the intake pressure sensor 51 can accurately detect the intake pressure when the throttle valve 24 is fully closed.
  • the ECU 46 adjusts the opening degree of the ISC valve 42 to control the engine 10 to the target idling speed (S1).
  • the ECU 46 recognizes an ISC recognized from a plurality of intake pressure characteristics when the throttle valve 24 is fully closed at each rotation speed of the engine 10 set for each opening of the ISC valve 42 and a pulse command signal to the ISC valve 42. It is determined whether the throttle valve 24 is in the open state by using the opening degree of the valve 42, the detected value of the rotational speed of the engine 10 from the crank angle sensor 52, and the detected intake pressure value from the intake pressure sensor 51. (S2).
  • the ECU 46 first selects one intake pressure characteristic that matches the opening of the ISC valve 42 from the plurality of intake pressure characteristics. Next, the ECU 46 compares the selected one intake pressure characteristic with the detected rotation speed value of the engine 10 and the detected intake pressure value so that the detected intake pressure value in the detected rotation speed value of the engine 10 is It is determined that the throttle valve 24 is fully closed when the intake pressure characteristic is below (NO), and the throttle valve 24 is not fully closed but is open when the one intake pressure characteristic is exceeded. Determine (YES).
  • step S2 When it is determined in step S2 that the throttle valve 24 is in an open state, the ECU 46 determines that the vehicle is in a traveling state, and in order to gradually converge the opening of the ISC valve 42 to a predetermined value, The opening degree is controlled, and the opening degree of the ISC valve 42 is fixed and set at a predetermined position (S3).
  • the ECU 46 performs the intake pressure characteristics when the throttle valve 24 is fully closed (see FIG. 3) at each rotation speed of the engine 10 when the opening of the ISC valve 42 is set to a predetermined value during vehicle travel.
  • the solid line curve A) is compared with the rotation speed detection value of the engine 10 from the crank angle sensor 52 and the intake pressure detection value from the intake pressure sensor 51 to determine whether the throttle valve 24 is fully closed. (S4).
  • the ECU 46 compares the intake pressure characteristic (solid curve A in FIG. 3) with the detected rotation speed value of the engine 10 and the detected intake pressure value, thereby detecting the detected intake pressure value in the detected rotation speed value of the engine 10. Is below the intake pressure characteristic (solid curve A in FIG. 3), it is determined that the throttle valve 24 is in a fully closed state (YES). If the intake valve characteristic exceeds the intake pressure characteristic, the throttle valve 24 is It is determined (NO) that the valve is not fully closed but is open.
  • step S4 determines that the throttle valve 24 is in a fully closed state
  • the ECU 46 determines that the vehicle is in a deceleration state in which the throttle valve 24 is fully closed, stops the command signal to the fuel injector 22, and stops the fuel. Cut is performed (S5). When this fuel cut is continued, the engine 10 enters an idling operation state.
  • the throttle valve 24 Since the opening of the ISC valve 42 is set to a predetermined value when the vehicle is decelerated when the throttle valve 24 is fully closed, the throttle valve 24 is fully closed when the vehicle is decelerated. When this happens, fluctuations in the intake pressure detection value of the intake pressure sensor 51 due to opening and closing of the ISC valve 42 can be prevented. Therefore, the intake pressure detection value and the engine speed detection value at this time are compared with the intake pressure characteristics when the throttle valve 24 is fully closed at each engine speed (solid curve A in FIG. 3). Thus, the fully closed state of the throttle valve 24 can be accurately determined without using a throttle position sensor, and fuel cut can be performed.
  • the fuel cut can be performed only when the throttle valve 24 is fully closed, so that it is possible to prevent the driving feeling from being lowered, to reliably protect the exhaust purification catalyst, and to eliminate the throttle position sensor. Cost can be reduced.
  • the predetermined value of the opening of the ISC valve 42 that is set and maintained when the vehicle is decelerated when the throttle valve 24 is fully closed is that of the ISC valve 42 that can achieve the target idling speed during idling operation in the warm-up state of the engine 10.
  • the learning value of the opening is set. With this setting, the amount of air supplied to the intake port 16 of the engine 10 when the vehicle is decelerated when the throttle valve 24 is fully closed is the same regardless of changes in the vehicle state due to running deterioration and individual vehicle differences. Therefore, the intake pressure detection value detected by the intake pressure sensor 51 is stabilized without being affected by the change in the vehicle state described above. As a result, the fully closed state of the throttle valve 24 during vehicle deceleration can be accurately determined.
  • the value obtained by the idling operation in the warm-up state of the engine 10 is used as the predetermined value of the opening of the ISC valve 42 that is set and maintained when the vehicle is decelerated in the throttle valve 24 fully closed state. For this reason, the intake pressure detection value detected by the intake pressure sensor 51 when the vehicle is decelerated when the throttle valve 24 is fully closed can eliminate the influence of the engine temperature (temperature) of the engine 10 and can be an accurate value.
  • the opening of the ISC valve 42 is gradually converged to a predetermined value and set.
  • the ISC valve 42 is operated in a state in which the air amount of the throttle valve 24 is large, so that the influence on the engine speed due to the change in the opening of the ISC valve 42 can be minimized.
  • Engine 17 Engine intake system 20 Throttle body 24 Throttle valve (throttle valve) 26 Combustion chamber 31 Combustion chamber top 40 ISC device 41 Bypass passage 42 ISC valve 46 ECU (control means) 50 Throttle valve fully closed determination device (Throttle valve fully closed determination device) 51 Intake Pressure Sensor 52 Crank Angle Sensor (Engine Speed Sensor)

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Abstract

　エンジンの燃焼室へ供給される空気量を調整するスロットル弁（２４）を迂回して流れる空気量を調整するＩＳＣ（アイドル回転数制御）弁（４２）と、スロットル弁（２４）の下流側の吸気圧を検出する吸気圧センサ（５１）と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ（５２）と、エンジンの各回転数におけるスロットル弁（２４）全閉時の吸気圧特性と吸気圧センサ（５１）からの吸気圧検出値とを比較して、スロットル弁（２４）の全閉状態を判定する制御装置（４６）と、を有する車両減速時のスロットル弁全閉判定装置（５０）であって、制御装置（４６）は、スロットル弁（２４）が全閉状態となる車両減速時にＩＳＣ弁（４２）の開度が所定値に固定して設定された状態になっているように、ＩＳＣ弁（４２）の開度を制御するものである。

Description

車両減速時のスロットル弁全閉判定装置及び方法
　本発明は、スロットル弁が全閉状態になる車両減速時に、スロットル弁開度センサを用いることなく、スロットル弁の全閉状態を判定する車両減速時のスロットル弁全閉判定装置及び方法に関する。
　車両の減速時においてスロットル弁が全閉状態となるときには、排気浄化用触媒を保護するために、フューエルインジェクタからの燃料噴射をカットする制御がなされる。この場合、スロットル弁の全閉状態は、スロットル弁開度センサであるスロットルポジションセンサによる検出値によって判定される。
　尚、エンジンのアイドリング運転時にスロットルポジションセンサを用いることなく、ＩＳＣ（アイドル回転数制御）装置のＩＳＣ弁の開度、エンジン回転数検出値及び吸気圧検出値を用い、ＩＳＣ弁の開度毎に設定された各エンジン回転数におけるスロットル弁全閉時の吸気圧特性に基づいて、スロットル弁の全閉状態を検出する検出方法が、特許文献１に開示されている。
特開平６－２４１１０６号公報
　スロットル弁全閉状態の車両減速時に行う燃料カット制御において、スロットルポジションセンサを用いることなく、特許文献１の方法により吸気圧検出値等を用いてスロットル弁の全閉状態を判定し、燃料噴射をカットする技術が考えられる。
　ところが、この技術では、エンジンの機温（温度）や運転状態によって、スロットル弁全閉状態での車両減速時においてもＩＳＣ弁の開度が変化し、このため、同一のエンジン回転数であっても吸気圧が変化してしまう事態が考えられる。例えば、図３の実線曲線Ａは、エンジン機温が高温の場合におけるＩＳＣ弁開度でのエンジン回転数毎のスロットル弁全閉時の吸気圧の推移を示す特性である。また、図３の二点鎖線曲線Ｂは、エンジン機温が低温の場合におけるＩＳＣ弁開度でのエンジン回転数毎のスロットル弁全閉時の吸気圧の推移を示す特性である。なお、図３の吸気圧はピストン２８の圧縮上死点－１０度の位置での吸気圧となっている。
　このように、エンジンの機温や運転状態によって、スロットル弁全閉状態での車両減速時においてもＩＳＣ弁の開度が変化し、このため同一のエンジン回転数であっても吸気圧が変動してしまうと、この吸気圧を検出してスロットル弁の全閉状態を正確に判定することが難しくなり、この結果、適切なタイミングで燃料カットを実施することができず、走行フィーリングが低下したり、排気浄化用触媒の保護を確実に実施することができない。
　本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、スロットル弁全閉状態の車両減速時に、スロットル弁開度センサを用いることなく、スロットル弁の全閉状態を正確に判定できる車両減速時のスロットル弁全閉判定装置及び方法を提供することにある。
　上記の目的を達成する本発明に係る車両減速時のスロットル弁全閉判定装置は、エンジンの燃焼室へ供給される空気量を調整するスロットル弁を迂回して流れる空気量を調整するＩＳＣ（アイドル回転数制御）弁と、前記スロットル弁の下流側の吸気圧を検出する吸気圧センサと、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサと、前記ＩＳＣ弁、前記吸気圧センサ及び前記エンジン回転数センサに接続され、前記エンジンの各回転数における前記スロットル弁全閉時の吸気圧特性と前記吸気圧センサからの吸気圧検出値とを比較して、前記スロットル弁の全閉状態を判定する制御装置と、を有する車両減速時のスロットル弁全閉判定装置であって、前記制御装置は、前記スロットル弁が全閉状態となる車両減速時に前記ＩＳＣ弁の開度が所定値に固定して設定された状態になっているように、前記ＩＳＣ弁の開度を制御することを特徴とする。
　また、上記の車両減速時のスロットル弁全閉判定装置における、前記制御装置は、ＩＳＣ弁の開度の所定値を、エンジンの暖機状態での目標アイドリング回転数を実現可能な前記ＩＳＣ弁の開度の学習値とすることが望ましい。
　また、前記制御装置は、エンジンがアイドリング運転を終了して車両が走行状態になった段階で、ＩＳＣ弁の開度を所定値まで徐々に収束させるよう制御することが望ましい。
　さらに、上記本発明の目的を達成するために提供される、車両減速時のスロットル弁全閉判定方法は、エンジンの燃焼室へ供給される空気量を調整するスロットル弁の全閉時における前記エンジンの各回転数における吸気圧特性と、前記スロットル弁の下流側の吸気圧検出値とを比較して、前記スロットル弁の全閉状態を判定する車両減速時のスロットル弁全閉判定方法であって、前記スロットル弁が全閉状態となる車両減速時に、前記スロットル弁を迂回して流れる空気量を調整するＩＳＣ弁の開度が所定値に固定して設定された状態になっているように、前記ＩＳＣ弁の開度を制御することを特徴とする。
　また、上記の車両減速時のスロットル弁全閉判定方法において、エンジンの前記アイドリング運転時において、エンジンが目標のアイドリング回転数になるようにＩＳＣ弁を開閉制御し、前記スロットル弁が開閉状態を判定し、開状態であると判定された時に、前記ＩＳＣ弁の開度を徐々に閉ざして所定値で固定して設定し、前記ＩＳＣ弁の開度が所定値に固定して設定された時のエンジンの各回転数におけるスロットルバルブ全閉時の吸気圧特性と、吸気圧センサで検出された吸気圧検出値とを比較して、前記スロットル弁の全閉状態を判定することにより、車両減速時のスロットル弁全閉判定方法を実施する事が望ましい。
　また、前記スロットル弁の全閉状態が確認された時に、燃料カットを実施するようにする事が望ましい。
　本発明によれば、スロットル弁が全閉状態となる車両減速時にＩＳＣ弁の開度が所定値に固定して設定された状態になっているので、車両減速時でスロットル弁が全閉状態になったときには、ＩＳＣ弁の開閉による吸気圧検出値の変動を防止でき、このときの吸気圧検出値と、エンジンの各回転数におけるスロットル弁全閉時の吸気圧特性とを比較することで、スロットル弁の全閉状態を、スロットル弁開度センサを用いることなく正確に判定できる。
本発明に係る車両減速時のスロットル弁全閉判定装置の一実施形態が適用されたエンジン吸気系をエンジンと共に示す断面図。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図。 ＩＳＣ弁（アイドル回転数制御弁）の開度を固定して設定した場合について各エンジン回転数におけるスロットルバルブ全閉時の吸気圧特性を示すグラフ。 エンジンの回転数検出値及び吸気圧検出値を用いて車両の運転状態を判定し、燃料カットを実施する手順を示すフローチャート。
　以下、本発明を実施するための実施形態を図1－図２に基づき説明する。
　図１に示すエンジン１０は、スクータ型自動二輪車に搭載されたものであり、図示しない伝動装置（例えば無段階変速装置）と一体化されるエンジンユニットを構成するものである。
　このエンジン１０は、クランクケース１１の前方からシリンダアセンブリ１２が略水平方向に前傾して延設されて構成される。シリンダアセンブリ１２は、シリンダブロック１３とシリンダヘッド１４とヘッドカバー１５とがクランクケース１１の側から順次接合されて構成される。
　エンジン１０を含むエンジンユニットの上方には、燃料と空気を混合して燃焼用気体としての混合気を生成し、この混合気をシリンダヘッド１４の吸気ポート１６へ供給するエンジン吸気系１７が、吸気ポート１６に接続されて配置される。このエンジン吸気系１７は、図示しないエアクリーナ、アウトレットパイプ１９、スロットルボディ２０、インテークパイプ２１及びフューエルインジェクタ２２を有して構成される。
　インテークパイプ２１は、シリンダヘッド１４の吸気ポート１６に接続されると共にスロットルボディ２０に接続され、このスロットルボディ２０がエアクリーナにアウトレットパイプ１９を介して接続される。エアクリーナにて塵埃等が除去された洗浄な空気は、吸気としてスロットルボディ２０へ導かれる。このスロットルボディ２０は、内部に形成された吸気通路２３を開閉するスロットルバルブ（スロットル弁）２４を備える。スロットルボディ２０は、スロットルバルブ２４の開度に応じて、インテークパイプ２１の吸気通路２５（後述）を経て、シリンダヘッド１４の吸気ポート１６へ供給する空気流量（空気量）を調整する。
　インテークパイプ２１には、スロットルボディ２０の吸気通路２３及びシリンダヘッド１４の吸気ポート１６に連通する吸気通路２５が形成されると共に、フューエルインジェクタ２２が設置される。このフューエルインジェクタ２２は、吸気通路２５内を流れる空気（吸気）中に、吸気ポート１６へ向けて燃料を噴射して混合気を生成し、この混合気をインテークパイプ２１の吸気通路２５を経てシリンダヘッド１４の吸気ポート１６へ供給する。
　シリンダヘッド１４は、前述の如くシリンダブロック１３の一端に接合され、このシリンダブロック１３は、燃焼室２６を形成するシリンダ２７を備える。このシリンダ２７にピストン２８が摺動自在に収容されている。このピストン２８はコンロッド２９を介してクランクケース１１内に回転自在に配設されたクランクシャフト３０に連結される。ピストン２８のシリンダ２７内での往復運動は、コンロッド２９によりクランクシャフト３０の回転運動に変換される。尚、ピストン２８は、図１では上死点に位置づけられている。
　シリンダブロック１３の燃焼室２６は、シリンダヘッド１４に形成される燃焼室頂部３１に連通する。シリンダヘッド１４には、燃焼室頂部３１に連通する吸気ポート１６及び排気ポート３２が形成され、吸気ポート１６は吸気バルブ３３により開閉され、排気ポート３２は排気バルブ３４により開閉される。これらの吸気バルブ３３、排気バルブ３４は、クランクシャフト３０により回転駆動されるカム（図１では吸気側カム３５のみを示す）の作用で、それぞれ吸気側ロッカアーム３６、排気側ロッカアーム３７を介して駆動される。
　シリンダヘッド１４には、先端が燃焼室頂部３１を臨む態様で点火プラグ３８が設置されている。エンジン吸気系１７からの混合気が吸気バルブ３３の開動作によりシリンダヘッド１４の吸気ポート１６を経てシリンダヘッド１４の燃焼室頂部３１及びシリンダブロック１３の燃焼室２６へ供給され、ピストン２８の上死点付近で点火プラグ３８が点火すると、混合気は燃焼してピストン２８を往復運動させ、クランクシャフト３０を回転運動させる。
　シリンダヘッド１４の排気ポート３２には排気管３９が接続される。この排気管３９は車両後方へ延び、この排気管３９の後端に排気マフラ（不図示）が連結されてエンジン排気系が構成される。燃焼室頂部３１及び燃焼室２６内での混合気の燃焼により生じた排気は、排気バルブ３４の開動作時にシリンダヘッド１４の排気ポート３２、排気管３９及び排気マフラを経て大気中へ排出される。
　ここで、エンジン吸気系１７は、エンジン１０の燃焼室頂部３１及び燃焼室２６へ供給される空気量を調整するスロットルバルブ２４を迂回（バイパス）して流れる空気量を調整するＩＳＣ（Ｉｄｌｅ　Ｓｐｅｅｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ：アイドル回転数制御）装置４０を備え、このＩＳＣ装置４０は、バイパス通路４１とＩＳＣ弁４２を有して構成される。
　バイパス通路４１は、図１及び図２に示すように、ＩＳＣ弁４２の収容空間４３を介して上流側通路４４及び下流側通路４５が連通して構成される。これらの収容空間４３、上流側通路４４及び下流側通路４５は、スロットルボディ２０のボディハウジング２０Ａに形成される。上流側通路４４は、ボディハウジング２０Ａに形成された吸気通路２３におけるスロットルバルブ２４の上流側に連通し、下流側通路４５は、ボディハウジング２０Ａの吸気通路２３におけるスロットルバルブ２４の下流側に連通する。
　ＩＳＣ弁４２は、弁体４２Ａ及び弁棒部４２Ｂが収容空間４３に収容される。また、ＩＳＣ弁４２はモータ部４２Ｃを備え、そのモータ部４２Ｃがスロットルボディ２０のボディハウジング２０Ａに設置される。モータ部４２Ｃは、制御手段（装置）としてのＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）４６からのパルス指令信号により駆動する、例えば、ステッピングモータを備え、このステッピングモータの駆動力により弁棒部４２Ｂを介して弁体４２Ａが動作する。これにより、ＩＳＣ弁４２は、パルス指令信号に対応した開度に設定されて、バイパス通路４１内を流れる空気量を調整する。即ち、ＩＳＣ弁４２は、スロットルバルブ２４が全閉操作されるエンジン１０のアイドリング運転時に、バイパス通路４１内を流れて吸気ポート１６へ供給される空気量を調整することで、エンジン１０の回転数を目標アイドリング回転数に調整する。
　ところで、車両減速時のうちでスロットルバルブ２４が全閉状態となるときには、排気浄化用触媒を保護するために、フューエルインジェクタ２２から噴射される燃料をカットする制御がＥＣＵ４６によって実施される。この燃料カット制御は、通常、スロットルバルブ２４の開度を検出するスロットルポジションセンサによりスロットルバルブ２４の全閉状態を検出することでなされるが、本実施形態ではスロットルポジションセンサを廃止し、車両減速時のスロットルバルブ全閉判定装置５０を用いて、車両減速時のスロットルバルブ２４の全閉状態を判定することで実施される。
　つまり、このスロットルバルブ全閉判定装置５０は、ＩＳＣ装置４０のＩＳＣ弁４２、吸気圧センサ５１、エンジン回転数センサとしてのクランク角センサ５２、及びＥＣＵ４６を有して構成される。ＩＳＣ弁４２、吸気圧センサ５１及びクランク角センサ５２がＥＣＵ４６に電気的に接続されると共に、フューエルインジェクタ２２もＥＣＵ４６に電気的に接続されている。
　吸気圧センサ５１は、図１に示すように、例えばスロットルボディ２０のボディハウジング２０Ａに設置され、スロットルボディ２０の吸気通路２３内におけるスロットルバルブ２４下流側の吸気圧を検出する。また、クランク角センサ５２は、クランクシャフト３０の回転角を検出することで、エンジン１０の回転数を検出する。
　ＥＣＵ４６は、ＩＳＣ弁４２の開度が後述の所定値に固定して設定されたときの、エンジン１０の各回転数におけるスロットルバルブ２４全閉時の吸気圧特性（図３の実線曲線Ａ）を格納する。そして、ＥＣＵ４６は、スロットルバルブ２４全閉状態の車両減速時に、前述したエンジン１０の各回転数におけるスロットルバルブ２４全閉時の吸気圧特性と、クランク角センサ５２からのエンジン１０の回転数検出値と、吸気圧センサ５１からの吸気圧検出値とを比較することにより、そのエンジン１０の回転数検出値における吸気圧検出値が、上記吸気圧特性（図３の曲線実線曲線Ａ）以下である場合にスロットルバルブ２４が全閉状態であると判定し、上記吸気圧特性（図３の実線曲線Ａ）を超えたときに、スロットルバルブ２４が全閉状態ではなく開弁していると判定する。ＥＣＵ４６は、スロットルバルブ２４が全閉状態であると判定したときに、フューエルインジェクタ２２への指令信号を停止して、このフューエルインジェクタ２２からの燃料噴射をカット（停止）するように制御する。
　ここで、スロットルバルブ２４が全閉状態であると判定する際にＩＳＣ弁４２の開度が変化すると、バイパス通路４１を流れる空気量が変動し、これにより、吸気圧センサ５１が検出する吸気圧検出値も変動して、ＥＣＵ４６によるスロットルバルブ２４全閉状態の判定を正確に実施できなくなる。従って、スロットルバルブ２４が全閉状態にあるときに吸気圧センサ５１による吸気圧検出値が安定するように、ＥＣＵ４６は、スロットルバルブ２４が全閉状態となる車両減速時に、ＩＳＣ弁４２の開度が上記所定値に固定して設定された状態となっているように、ＩＳＣ弁４２の開度を制御する。
　つまり、ＥＣＵ４６は、エンジン１０がアイドリング運転を終了して車両走行状態となった段階で、ＩＳＣ弁４２の開度を上記所定値まで徐々に収束させ、その後のスロットルバルブ２４全閉状態での減速走行時には、ＩＳＣ弁４２の開度が上記所定値になっているように制御する。
　このＩＳＣ弁４２の開度の所定値は、エンジン１０の暖機状態（エンジン１０のシリンダ２７温度が９０～１１０℃程度の高温状態）でのアイドリング運転時に、エンジン１０が目標アイドリング回転数を実現できるＩＳＣ弁４２の開度の学習値である。エンジン１０の暖機状態におけるアイドリング運転時に目標アイドリング回転数を実現するためのＩＳＣ弁４２の開度は、走行劣化による車両状態の変化や車両個体差（スロットルバルブ２４の開き具合）などによって変化する。前述のＩＳＣ弁４２の開度の学習値は、上述の如く変化するＩＳＣ弁４２の開度のうち、最新の時点でＥＣＵ４６が学習して記録したＩＳＣ弁４２の開度である。
　スロットルバルブ２４が閉弁状態となる車両減速時のＩＳＣ弁４２の開度が上記学習値に設定されることで、この車両減速時にエンジン１０の吸気ポート１６へ供給される空気量が変動せずに一定となり、吸気圧センサ５１は、スロットルバルブ２４全閉時における吸気圧を正確に検出可能になる。
　次に、ＥＣＵ４６がエンジン１０の回転数検出値及び吸気圧検出値を用いて車両の運転状態を判定し、燃料カットを実施するなどの手順について、図４のフローチャートを用いて説明する。
　まず、スロットルバルブ２４が全閉状態となるエンジン１０のアイドリング運転時において、ＥＣＵ４６は、ＩＳＣ弁４２の開度を調整して、エンジン１０が目標アイドリング回転数になるように制御する（Ｓ１）。
　次に、ＥＣＵ４６は、ＩＳＣ弁４２の開度毎に設定されたエンジン１０の各回転数におけるスロットルバルブ２４全閉時の複数の吸気圧特性と、ＩＳＣ弁４２へのパルス指令信号から認識したＩＳＣ弁４２の開度と、クランク角センサ５２からのエンジン１０の回転数検出値と、吸気圧センサ５１からの吸気圧検出値とを用いて、スロットルバルブ２４が開弁状態にあるかを判定する（Ｓ２）。
　つまり、ＥＣＵ４６は、まず上記複数の吸気圧特性のうちから、ＩＳＣ弁４２の開度に適合する一つの吸気圧特性を選択する。次に、ＥＣＵ４６は、選択した上記の一吸気圧特性とエンジン１０の回転数検出値と吸気圧検出値とを比較することで、そのエンジン１０の回転数検出値における吸気圧検出値が、上記吸気圧特性以下である場合にスロットルバルブ２４が全閉であると判定（ＮＯ）し、上記一の吸気圧特性を超えている場合に、スロットルバルブ２４が全閉ではなく開弁状態にあると判定（ＹＥＳ）する。
　ステップＳ２においてスロットルバルブ２４が開弁状態にあると判定したときには、ＥＣＵ４６は、車両が走行状態にあると判断し、ＩＳＣ弁４２の開度を所定値まで徐々に収束させるべくこのＩＳＣ弁４２の開度を制御して、このＩＳＣ弁４２の開度を所定置に固定して設定する（Ｓ３）。
　次にＥＣＵ４６は、車両走行時において、ＩＳＣ弁４２の開度が所定値に固定して設定されたときの、エンジン１０の各回転数におけるスロットルバルブ２４全閉時の吸気圧特性（図３の実線曲線Ａ）と、クランク角センサ５２からのエンジン１０の回転数検出値と、吸気圧センサ５１からの吸気圧検出値とを比較して、スロットルバルブ２４が全閉状態であるかを判定する（Ｓ４）。
　つまり、ＥＣＵ４６は、上記吸気圧特性（図３の実線曲線Ａ）とエンジン１０の回転数検出値と吸気圧検出値とを比較することで、そのエンジン１０の回転数検出値における吸気圧検出値が、上記吸気圧特性（図３の実線曲線Ａ）以下である場合にスロットルバルブ２４が全閉状態（ＹＥＳ）であると判定し、上記吸気圧特性を超えている場合に、スロットルバルブ２４が全閉ではなく開弁状態にあると判定（ＮＯ）する。
　ＥＣＵ４６は、ステップＳ４においてスロットルバルブ２４が全閉状態にあると判定した場合には、車両がスロットルバルブ２４全閉の減速状態にあると判断してフューエルインジェクタ２２への指令信号を停止し、燃料カットを実施する（Ｓ５）。尚、この燃料カットが継続したときには、エンジン１０はアイドリング運転状態となる。
　以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）～（４）を奏する。
　（１）スロットルバルブ２４が全閉状態となる車両減速時にＩＳＣ弁４２の開度が所定値に固定して設定された状態になっているので、車両減速時でスロットルバルブ２４が全閉状態になったときには、ＩＳＣ弁４２の開閉による吸気圧センサ５１の吸気圧検出値の変動を防止できる。このため、このときの吸気圧検出値及びエンジン１０の回転数検出値と、エンジン１０の各回転数におけるスロットルバルブ２４全閉時の吸気圧特性（図３の実線曲線Ａ）とを比較することで、スロットルバルブ２４の全閉状態を、スロットルポジションセンサを用いることなく正確に判定でき、燃料カットを実施できる。
　このように、スロットルバルブ２４全閉状態でのみ燃料カットを実施できるので、走行フィーリングの低下を防止できると共に、排気浄化用触媒の保護を確実に実現でき、更にスロットルポジションセンサを廃止することでコストを低減できる。
　（２）スロットルバルブ２４全閉状態の車両減速時に設定維持されるＩＳＣ弁４２の開度の所定値は、エンジン１０の暖機状態におけるアイドリング運転時に目標アイドリング回転数を実現可能なＩＳＣ弁４２の開度の学習値に設定されている。このように設定されることで、スロットルバルブ２４全閉状態の車両減速時にエンジン１０の吸気ポート１６へ供給される空気量は、走行劣化による車両状態の変化や車両個体差に拘らず同一量になるので、吸気圧センサ５１が検出する吸気圧検出値は、上述の車両状態の変化などの影響を受けず安定化する。この結果、車両減速時におけるスロットルバルブ２４の全閉状態を正確に判定できる。
　（３）スロットルバルブ２４全閉状態の車両減速時に設定維持されるＩＳＣ弁４２の開度の所定値は、エンジン１０の暖機状態におけるアイドリング運転により得られた値が用いられる。このため、スロットルバルブ２４全閉状態の車両減速時に吸気圧センサ５１により検出される吸気圧検出値は、エンジン１０の機温（温度）の影響を排除でき、正確な値にすることができる。
　（４）エンジン１０がアイドリング運転を終了して車両が走行状態になった段階で、ＩＳＣ弁４２の開度が所定値まで徐々に収束して設定される。これにより、スロットルバルブ２４の空気量の分担が大きい状態でＩＳＣ弁４２を作動させるので、ＩＳＣ弁４２の開度変化によるエンジン回転数に対する影響を最小限にできる。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、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。この実施形態は、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。例えば、本実施形態のエンジン１０は、スクータ型自動二輪車に搭載されたものを述べたが、その他の自動二輪車または四輪自動車等に搭載されたエンジンであってもよい。
１０　エンジン
１７　エンジン吸気系
２０　スロットルボディ
２４　スロットルバルブ（スロットル弁）
２６　燃焼室
３１　燃焼室頂部
４０　ＩＳＣ装置
４１　バイパス通路
４２　ＩＳＣ弁
４６　ＥＣＵ（制御手段）
５０　スロットルバルブ全閉判定装置（スロットル弁全閉判定装置）
５１　吸気圧センサ
５２　クランク角センサ（エンジン回転数センサ）

Claims (6)

  1. エンジンの燃焼室へ供給される空気量を調整するスロットル弁を迂回して流れる空気量を調整するＩＳＣ（アイドル回転数制御）弁と、
    　前記スロットル弁の下流側の吸気圧を検出する吸気圧センサと、
    　前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサと、
    　前記ＩＳＣ弁、前記吸気圧センサ及び前記エンジン回転数センサに接続され、前記エンジンの各回転数における前記スロットル弁全閉時の吸気圧特性と前記吸気圧センサからの吸気圧検出値とを比較して、前記スロットル弁の全閉状態を判定する制御装置と、を有する車両減速時のスロットル弁全閉判定装置であって、
    　前記制御装置は、前記スロットル弁が全閉状態となる車両減速時に前記ＩＳＣ弁の開度が所定値に固定して設定された状態になっているように、前記ＩＳＣ弁の開度を制御することを特徴とする車両減速時のスロットル弁全閉判定装置。
  2. 前記制御装置は、ＩＳＣ弁の開度の所定値を、エンジンの暖機状態での目標アイドリング回転数を実現可能な前記ＩＳＣ弁の開度の学習値とすることを特徴とする請求項１に記載の車両減速時のスロットル弁全閉判定装置。
  3. 前記制御装置は、エンジンがアイドリング運転を終了して車両が走行状態になった段階で、ＩＳＣ弁の開度を所定値まで徐々に収束させるよう制御する請求項２に記載の車両減速時のスロットル弁全閉判定装置。
  4. エンジンの燃焼室へ供給される空気量を調整するスロットル弁の全閉時における前記エンジンの各回転数における吸気圧特性と、前記スロットル弁の下流側の吸気圧検出値とを比較して、前記スロットル弁の全閉状態を判定する車両減速時のスロットル弁全閉判定方法であって、
    　前記スロットル弁が全閉状態となる車両減速時に、前記スロットル弁を迂回して流れる空気量を調整するＩＳＣ（アイドル回転数制御）弁の開度が所定値に固定して設定された状態になっているように、前記ＩＳＣ弁の開度を制御することを特徴とする車両減速時のスロットル弁全閉判定方法。
  5. 請求項４に記載の車両減速時のスロットル弁全閉判定方法において、
    　エンジンの前記アイドリング運転時において、エンジンが目標のアイドリング回転数になるようにＩＳＣ弁を開閉制御し、
    　前記スロットル弁が開閉状態を判定し、開状態であると判定された時に、前記ＩＳＣ弁の開度を徐々に閉ざして所定値で固定して設定し、
    　前記ＩＳＣ弁の開度が所定値に固定して設定された時のエンジンの各回転数におけるスロットルバルブ全閉時の吸気圧特性と、吸気圧センサで検出された吸気圧検出値とを比較して、前記スロットル弁の全閉状態を判定することを特徴とする、車両減速時のスロットル弁全閉判定方法。
  6. 前記スロットル弁の全閉状態が確認された時に、燃料カットを実施するようにした、請求項５に記載の車両減速時のスロットル弁全閉判定方法。
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