WO2015178349A1 - 内燃機関のスロットル位置判定システム及び内燃機関の燃料噴射制御システム - Google Patents

内燃機関のスロットル位置判定システム及び内燃機関の燃料噴射制御システム Download PDF

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intake pressure
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    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/16—End position calibration, i.e. calculation or measurement of actuator end positions, e.g. for throttle or its driving actuator

Definitions

  • the present invention relates to a throttle position determination system for an internal combustion engine and a fuel injection control system for the internal combustion engine, and more particularly to a throttle position determination system for an internal combustion engine that determines the fully closed state of the throttle and a fuel injection control system for the internal combustion engine.
  • an intake amount (intake amount) of air supplied to the internal combustion engine is adjusted by an opening degree of a throttle (accelerator).
  • a TPS Gate Position Sensor
  • a throttle position determination system that determines the fully closed state of the throttle valve without using TPS has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
  • the maximum value of the pressure in the intake pipe (intake pressure) is detected, and the fuel cut timing, that is, the throttle fully closed state is determined from the maximum value of the pressure.
  • the intake pressure is detected in accordance with the timing of acquiring the crankshaft crank pulse.
  • the maximum value of the intake pressure and the output timing of the crank pulse do not always match.
  • the value of the detected intake pressure does not necessarily indicate the maximum value.
  • the detected value of the intake pressure includes an error due to a difference in output timing between the maximum value of the intake pressure and the crank pulse.
  • the maximum value of the intake pressure occurs at the beginning of the intake stroke, that is, in a section where both the intake valve and the exhaust valve are open (overlap). For this reason, the maximum value of the intake pressure is often not stable due to the influence of exhaust pulsation. Therefore, the detection accuracy of the maximum value of the intake pressure is affected, and as a result, there is a problem that the accuracy of detecting the full closure of the throttle is lowered.
  • the present invention has been made in view of the above points, and is a throttle position determination system for an internal combustion engine and a fuel for the internal combustion engine that can accurately detect the fully closed state of the throttle with a low-cost configuration without using TPS.
  • An object is to provide an injection control system.
  • the throttle position determination system for an internal combustion engine of the present invention is a throttle position determination system for an internal combustion engine that is mounted on a vehicle and determines the position of the throttle, and an intake pressure sensor that detects the intake pressure in the intake pipe of the internal combustion engine; Crankshaft rotation angle detection means for acquiring and transmitting crankshaft rotation angle information, and the intake pressure when the crankshaft rotation angle acquired by the crankshaft rotation angle detection means is within a predetermined range.
  • the throttle valve is fully closed based on the intake pressure value detected by the sensor.
  • the throttle fully closed state since the throttle fully closed state is determined from the intake pressure value, the throttle fully closed state can be detected without using TPS. For this reason, the structure for throttle position determination can be simplified, and maintainability and productivity can be improved.
  • detection of the fully closed state of the throttle Accuracy can be increased.
  • the rotation angle of the crankshaft in the predetermined range may be a rotation angle in a range from the start of the expansion stroke to the completion of the exhaust stroke of the internal combustion engine.
  • the intake pressure detected in the range from the start of the expansion stroke of the internal combustion engine to the completion of the exhaust stroke gradually increases when the throttle is fully closed, and settles at a constant value when the throttle is slightly opened. Therefore, since the difference between the intake pressure when the throttle is fully closed and the intake pressure when the throttle is slightly opened increases, it is easy to determine the fully closed state of the throttle.
  • the intake pressure is detected with the intake valve closed, the influence of exhaust pulsation and the like can be eliminated. Therefore, a stable intake pressure can be acquired, and the throttle fully closed state can be detected with higher accuracy.
  • a fuel injection control system for an internal combustion engine includes the throttle position determination system for the internal combustion engine, a fuel injection device, and a fuel injection control device for controlling the fuel injection device.
  • the fuel injection control device uses the determination result of the fully closed state of the throttle obtained by the throttle position determination system of the internal combustion engine to execute, stop, and It is preferable to control the injection amount. In this case, fuel injection control can be realized with high accuracy with a simple configuration, and fuel efficiency is improved.
  • the determination of the fully closed state of the throttle is performed by comparing the intake pressure detected by the intake pressure sensor with a pre-calculated threshold value,
  • the threshold is preferably different between when fuel injection is being performed and when fuel injection is stopped.
  • by providing a difference in the threshold value of the intake pressure when the value of the intake pressure is close to the threshold value, it is repeatedly determined that the throttle is fully closed or not fully closed, so that the fuel injection Can be prevented from being repeated and stopped.
  • the throttle position determination system for an internal combustion engine of the present invention by determining the fully closed state of the throttle based on the intake pressure detected in a predetermined angle range of the crankshaft, with an inexpensive configuration without using TPS, The fully closed state of the throttle can be detected with high accuracy.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a fuel injection control system for an internal combustion engine according to the present embodiment. It is a schematic diagram of a crankshaft and a crank angle sensor according to the present embodiment. It is a graph which shows the relationship between the crank position at the time of predetermined rotation speed of an internal combustion engine, and intake pressure. It is a graph which shows the relationship between the engine speed in the predetermined location of a crankshaft, and the intake pressure at the time of throttle fully closing. It is a flowchart which shows the fuel cut operation
  • the fuel injection control system for the internal combustion engine according to the present embodiment is not limited to the configuration shown below, and can be changed as appropriate.
  • the internal combustion engine fuel injection control system according to the present embodiment is applied to, for example, an engine of a motorcycle. Further, the fuel injection control system for the internal combustion engine according to the present embodiment may be applied to any device that controls the fuel injection of the internal combustion engine, and can be applied to other vehicles and the like. .
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a fuel injection control system for an internal combustion engine according to the present embodiment.
  • FIG. 1A shows a configuration example around an intake pipe connected to an internal combustion engine
  • FIG. 1B is a conceptual diagram of a fuel injection control system of the internal combustion engine.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a crankshaft and a crank angle sensor according to the present embodiment.
  • a motorcycle equipped with a single cylinder engine will be described as an application example.
  • the fuel injection control system 1 for an internal combustion engine operates when the crankshaft 4 of a motorcycle (not shown) is within a predetermined angle range. It is configured to detect the pressure (intake pressure) in the intake pipe 21 (shown). Then, the fuel injection control system 1 determines the opening degree of the throttle 22 from the detected intake pressure, and controls the execution and stoppage of the fuel injection from the determination result. Accordingly, the fuel injection control can be realized with high accuracy with a simple configuration.
  • a throttle valve 23 that opens and closes a flow path in the intake pipe 21 according to the operation of the throttle 22 is provided.
  • the opening degree of the throttle valve 23 is adjusted according to the operation amount of the throttle 22. As a result, the amount of air taken into the combustion chamber (not shown) is adjusted.
  • the opening degree of the throttle 22 indicates the degree of opening of the throttle valve 23. For example, the fully open state of the throttle 22 indicates a state where the throttle valve 23 is completely opened, and the fully closed state of the throttle 22 indicates a state where the throttle valve 23 is completely closed.
  • an intake pressure sensor 24 for detecting the pressure (intake pressure) in the intake pipe 21 is provided in the intake pipe 21 on the downstream side of the throttle valve 23.
  • the intake pressure sensor 24 is constituted by, for example, a semiconductor pressure sensor.
  • the value of the intake pressure detected by the intake pressure sensor 24 is input to the ECM 3.
  • an injector 26 fuel injection device that injects fuel toward the combustion chamber is provided.
  • the injector 26 performs fuel injection, stop, adjustment of the injection amount, and the like in accordance with a command from the ECM 3.
  • crankshaft rotation angle detecting means when the rotation angle information of the crankshaft 4 is acquired by the crank angle sensor 25 (crankshaft rotation angle detecting means), the crankshaft 4 is in a predetermined angle range. Intake pressure is detected.
  • a circular rotating member 41 that rotates integrally with the crankshaft 4 is provided at one end of the crankshaft 4.
  • a plurality of teeth 42 a to 42 k projecting in the radial direction are formed on the outer periphery of the rotating member 41.
  • a total of 11 teeth 42a to 42k are formed at equal intervals (every 30 °) in the circumferential direction of the rotating member 41, and one portion between the teeth 42a and 42k is missing.
  • Each tooth 42 is numbered in the order of teeth 42a to 42k.
  • the crankshaft 4 makes two rotations in one cycle, so each tooth 42 is numbered for two rotations. For example, numbers 0 to 10 are assigned to the teeth 42a to 42k for the first rotation, one number is skipped for the missing teeth, and numbers 12 to 22 are assigned to the teeth 42a to 42k for the second rotation. By having this missing tooth portion, the position of each tooth 42 can be specified. Further, it is possible to detect in which stroke the crankshaft 4 is located, that is, the crank position, from the number of each tooth 42. In the state shown in FIG. 2, the crankshaft 4 is located at the top dead center. The correspondence between the numbers assigned to the 11 teeth 42 and the strokes of the internal combustion engine will be described later.
  • a crank angle sensor 25 composed of, for example, a GMR element or an MR element is fixed to the outside of the crankshaft 4.
  • the crank angle sensor 25 detects a change in the magnetic field.
  • the crank angle sensor 25 acquires the change in the magnetic field as a crank pulse (rotation angle information). This crank pulse is input (transmitted) to the ECM 3.
  • the ECM 3 that performs overall control of the engine includes a processor, a memory, and the like that execute various processes in the engine.
  • the memory is composed of storage media such as ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory) depending on the application.
  • the memory stores the above-described rotation angle information of the crankshaft 4, the value of the intake pressure acquired by the intake pressure sensor 24, and the like.
  • the ECM 3 also includes a fuel injection control device 31 that controls the execution of fuel injection and the like, and a throttle position determination unit 32 that determines whether the throttle 22 is fully closed.
  • the throttle position determination means 32 determines the fully closed state of the throttle 22 based on the value of the intake pressure detected by the intake pressure sensor 24.
  • the fuel injection control device 31 controls the fuel injection of the injector 26 based on the determination result of the fully closed state of the throttle 22 obtained by the throttle position determination means 32.
  • the intake pressure sensor 24, the crank angle sensor 25, and the throttle position determination means 32 described above constitute a throttle position determination system 33 for the internal combustion engine according to the present embodiment.
  • the intake pressure in the intake pipe 21 is detected by the intake pressure sensor 24 when the crankshaft 4 is in a predetermined angle range. Then, the throttle position determination means 32 determines whether or not the opening degree of the throttle 22 is fully closed based on the value of the intake pressure. When it is determined that the opening of the throttle 22 is fully closed, the fuel injection control device 31 issues a command to stop fuel injection to the injector 26. On the other hand, if it is determined that the opening degree of the throttle 22 is not fully closed, the fuel injection control device 31 issues a command for injecting an amount of fuel corresponding to the opening degree of the throttle 22 to the injector 26. By these, appropriate fuel injection control is realized.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the crank position and the intake pressure at a predetermined rotation speed of the internal combustion engine.
  • the horizontal axis indicates the rotation angle position (crank position (°)) of the crankshaft
  • the left vertical axis indicates the intake pressure
  • the right vertical axis indicates the lift amount of the intake valve and the exhaust valve.
  • the solid line graph shows the relationship between the crank position and the intake pressure, and a plurality of curves are drawn according to the throttle opening (fully open (100%), 50%, 25%, 12.5%, 6 .25%, fully closed (0%)).
  • crank position is indicated by a tooth number (crank number).
  • crank number For convenience of explanation, only even numbers are displayed as crank numbers.
  • a graph indicated by a one-dot chain line indicates the lift amount of the intake valve, and a graph indicated by a two-dot chain line indicates the lift amount of the exhaust valve.
  • the intake valve starts to open from the latter half of the exhaust stroke and becomes fully open during the intake stroke.
  • the intake valve is completely closed at a slightly advanced position after the start of the compression stroke.
  • crank positions of 360 ° and 1080 ° crank number 18
  • both the intake valve and the exhaust valve are opened, that is, There is an overlap interval.
  • the crank position and intake pressure will be described.
  • the intake pressure In the fully open state (100%), the intake pressure almost corresponds to the atmospheric pressure in any stroke, and shows a value that slightly decreases in the intake stroke.
  • the opening degree is 50%, the intake pressure always indicates the vicinity corresponding to the atmospheric pressure, as in the fully opened state, and shows a value slightly decreased in the intake stroke.
  • the intake pressure is equivalent to the atmospheric pressure as in the fully open state.
  • the intake pressure decreases after the start of the intake stroke, and shows the value that is the lowest at the position of crank number 22.
  • the intake pressure rises to the atmospheric pressure equivalent before the start of the compression stroke, and then shows a substantially constant value again during the expansion stroke and the exhaust stroke.
  • the intake pressure is equivalent to the atmospheric pressure as in the fully open state.
  • the intake pressure decreases after the start of the intake stroke, and shows the value that is the lowest at the position of crank number 22. Then, the intake pressure rises to the atmospheric pressure equivalent during the compression stroke, and then shows a substantially constant value again during the expansion stroke and the exhaust stroke.
  • the intake pressure is equivalent to the atmospheric pressure as in the fully open state.
  • the intake pressure decreases after the start of the intake stroke, and shows the value that is the lowest at the position of crank number 22. Then, the intake pressure rises to the atmospheric pressure equivalent before the end of the compression stroke, and then shows a substantially constant value again during the expansion stroke and the exhaust stroke.
  • the intake pressure at the start of the expansion stroke is much lower than the atmospheric pressure equivalent value. Then, during the expansion stroke to the exhaust stroke, the intake pressure gradually increases, and increases to the maximum value when shifting from the exhaust stroke to the intake stroke (crank positions 360 ° and 1080 ° (crank number 18)). . In the intake stroke, the intake pressure rapidly decreases, and the intake pressure decreases to the minimum value when the intake stroke shifts to the compression stroke (crank positions 540 ° and 1260 ° (crank number 0)). Then, during the period from the compression stroke to the exhaust stroke, the intake pressure gradually increases and reaches the maximum value again.
  • the intake pressure is increased from the expansion stroke to the exhaust stroke (specifically, crank numbers 8 to 16). It has settled to a certain value.
  • the throttle 22 is fully closed, the intake pressure gradually increases between the expansion stroke and the exhaust stroke. Therefore, there is a difference in the intake pressure value between the fully closed state of the throttle 22 and the non-closed state (non-fully closed state).
  • the intake pressure is detected within a predetermined range, that is, a range in which the rotation angle of the crankshaft is from the start of the expansion stroke of the internal combustion engine to the completion of the exhaust stroke. More specifically, the intake pressure is detected between a position slightly advanced after the start of the expansion stroke (crank number 8) and a position slightly before the completion of the exhaust stroke (crank number 16). For this reason, for example, if the value of the intake pressure at the position of the crank tooth number 10 is larger than the intake value in the fully closed state of the throttle 22, it can be determined that the throttle 22 is not in the fully closed state.
  • the intake pressure detected in the range from the start of the expansion stroke to the completion of the exhaust stroke gradually increases when the throttle 22 is fully closed, whereas it is constant when the throttle 22 is slightly opened to fully opened. Settled in value. Therefore, since the difference between the intake pressure when the throttle 22 is fully closed and the intake pressure when the throttle 22 is not fully closed is large, it is easy to determine the fully closed state of the throttle 22. Further, the section between the crank numbers 8 to 16 is different from the overlap section in which both the intake valve and the exhaust valve are opened, and the intake valve is completely closed. For this reason, the intake pressure is not affected by exhaust pulsation or the like, and the intake pressure can be detected in a stable state. As a result, the fully closed state of the throttle 22 can be detected with high accuracy.
  • FIG. 3 shows the relationship between the crank position and the intake pressure at the idle rotation speed, but the same tendency is shown at the rotation speed other than the idle rotation speed, for example, the normal rotation speed during traveling. Therefore, even when the throttle 22 is fully closed during normal running, it can be detected with high accuracy as described above.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the engine speed at a predetermined position (crank number 16) of the crankshaft and the intake pressure when the throttle is fully closed.
  • the horizontal axis is the engine speed (rpm)
  • the vertical axis is the intake pressure.
  • the curve P indicates the intake pressure when the throttle 22 (see FIG. 1) is fully closed in the crank number 16.
  • the intake pressure increases as the engine speed decreases.
  • a value obtained by adding a predetermined value to the detected intake pressure is set as a threshold value used for determining whether the throttle 22 is fully closed.
  • this predetermined value for example, an intake pressure value at a minute throttle opening at which a conventional throttle position sensor determines whether or not the valve is fully closed may be used. Furthermore, it can change suitably based on the determination precision of the fully closed state requested
  • the threshold value is provided with a lower limit value L and an upper limit value H, and the threshold value has a certain width.
  • a curve L shown in FIG. 4 indicates a lower limit value L.
  • the region below the curve L represents the “fully closed non-restricted region R L ” in which the throttle 22 is determined to be fully closed.
  • the curve H indicates the upper limit value H, and when the detected intake pressure is larger than the upper limit value H, it is determined that the throttle 22 is not fully closed.
  • the region above the curve H represents the “non-fully closed region R H ” for determining that the throttle 22 is not fully closed.
  • the area between the curve L and the curve H is an intermediate region R M.
  • the detected intake air pressure when within the intermediate region R M, open state immediately before the throttle 22 is reflected as it is. For example, if it is determined that the previous state is the throttle 22 fully closed, it is determined that the throttle 22 is fully closed. If the previous state is determined that the throttle 22 is not fully closed, it is determined that the throttle 22 is not fully closed. .
  • threshold values are calculated from the intake pressure detected by any one of crank numbers 8 to 16. If necessary, the intake pressure may be detected at a plurality of crank numbers, and a threshold value may be calculated for each crank number.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the fuel cut operation of the fuel injection control system for the internal combustion engine according to the present embodiment.
  • step ST102 NO
  • the control ends.
  • step ST102: YES the engine speed, intake pressure, and intake pressure threshold values (lower limit value L and upper limit value H (see FIG. 4)) at that time are calculated.
  • the fuel injection control device 31 determines whether or not a fuel cut is currently being performed (step ST103).
  • step ST104 YES
  • the throttle position determination means 32 determines that the throttle 22 is in a fully closed state.
  • step ST105: YES If the value of the intake pressure is greater than the upper limit value H (step ST105: YES), the throttle position determination means 32 determines that the throttle 22 is not fully closed.
  • the fuel injection control device 31 issues a command to the injector 26 so as to inject an amount of fuel corresponding to the degree of opening of the throttle 22, and then ends the control.
  • step ST103 the throttle position determination means 32 determines whether or not the previous state is a fuel cut. That is, in step ST103, the throttle position determination means 32 determines whether the detected intake pressure is compared with the lower limit value L or the upper limit value H based on the previous open / closed state of the throttle 22. In step ST104, it is determined based on the lower limit value L whether the fuel cut is executed or the fuel injection is maintained. In step ST105, it is determined whether the fuel cut is canceled or the fuel cut is maintained based on the upper limit value H.
  • the throttle position determining means 32 fuel injection control device 31
  • the fuel cut is executed.
  • the intake pressure is in the non-fully closed region RH , it is determined that the throttle 22 is not fully closed and the fuel cut is released.
  • the intake pressure is in the intermediate region R M is in accordance with the immediately preceding fuel cut conditions (open state immediately before the throttle 22), to maintain the value of the fuel cut flag (FFC).
  • the threshold value of the intake pressure used to determine whether the throttle 22 is fully closed is determined when fuel injection is performed (step 103: YES) and when fuel injection is stopped (step ST103: No).
  • a difference is provided to the threshold (lower limit value L and the lower limit value H), by which gave width intermediate region R M, the detected value of the intake pressure is fully closed deemed region R L and a non-fully closed Even in the boundary region (intermediate region R M ) with the deemed region RH , it is possible to prevent the fuel injection from being repeatedly performed and stopped. As a result, it is possible to prevent hunting in which the engine speed increases and decreases dramatically.
  • the throttle 22 is fully closed without using TPS in order to determine the fully closed state of the throttle 22 from the intake pressure value.
  • the state can be detected.
  • the structure for the position determination of the throttle 22 can be simplified, and maintainability and productivity can be improved.
  • the rotation angle range of the crankshaft 4 is set to a range where the intake pressure is stable (crank numbers 8 to 16).
  • the detection accuracy of the fully closed state of the throttle 22 can be increased.
  • the fuel injection control system 1 for an internal combustion engine according to the present embodiment the fuel injection control can be realized with high accuracy with a simple configuration by using the determination result of the throttle position determination system 33 for fuel control. Can improve fuel efficiency.
  • the fuel injection control system 1 of the internal combustion engine is configured to be applied to a single cylinder engine, but is not limited to this configuration.
  • the fuel injection control system 1 for an internal combustion engine may be applied to, for example, a multi-cylinder engine.
  • the same control as in the present embodiment is possible as long as an independent intake pipe 21, throttle valve 23, and intake pressure sensor 24 are provided for each cylinder.
  • the rotation angle (crank position) of the crankshaft 4 is detected by the plurality of teeth 42.
  • the rotation angle of the crankshaft 4 may be detected with a single tooth 42. In this case, it is preferable to provide the single tooth 42 in a range from the start of the expansion stroke of the internal combustion engine to the completion of the exhaust stroke.
  • the present invention has the effect of being able to detect the fully closed state of the throttle with high accuracy with an inexpensive configuration without using TPS, and in particular, determining the fully closed state of the throttle. This is useful for an internal combustion engine throttle position determination system and an internal combustion engine fuel injection control system.

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Abstract

　ＴＰＳを用いることなく安価な構成で、スロットルの全閉状態を高精度に検出する。内燃機関のスロットル位置判定システム（３３）は、吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ（２４）と、クランクシャフト（４）の回転角度情報を取得するクランク角センサ（２５）とを備え、クランクシャフトの回転角度が所定の範囲内にあるときに吸気圧センサで検出した吸気圧の値を基にして、スロットル（２２）の全閉状態を判定する構成とした。

Description

内燃機関のスロットル位置判定システム及び内燃機関の燃料噴射制御システム
　本発明は、内燃機関のスロットル位置判定システム及び内燃機関の燃料噴射制御システムに関し、特に、スロットルの全閉状態を判定する内燃機関のスロットル位置判定システム及び内燃機関の燃料噴射制御システムに関する。
　従来、自動二輪車等の車両の内燃機関では、内燃機関に供給される空気の吸入量（吸気量）がスロットル（アクセル）の開度で調整される。そのスロットルの開度を見るために、スロットルバルブの回転軸にはＴＰＳ（Throttle　Position　Sensor）が取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。このＴＰＳでスロットルバルブの開度を直接検出することにより、スロットルバルブの全閉状態を判定することが可能になっている。また、ＴＰＳはコストアップの原因となるため、ＴＰＳを用いずにスロットルバルブの全閉状態を判定するスロットル位置判定システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、吸気管内の圧力（吸気圧）の最大値を検出し、この圧力の最大値から燃料カットのタイミング、すなわち、スロットルの全閉状態を判定している。
特開平１０－３３９１８７号公報 特開２００４－１６２６６０号公報
　特許文献２に記載のスロットル位置判定システムでは、クランクシャフトのクランクパルスを取得するタイミングに合わせて吸気圧が検出される。この場合、吸気圧の最大値とクランクパルスとの出力タイミングが一致するとは限らない。このため、検出される吸気圧の値が、必ずしも最大値を示しているとは限らなかった。このように、検出される吸気圧の値には、吸気圧の最大値とクランクパルスとの出力タイミングのずれに起因する誤差が含まれていた。また、吸気圧の最大値は、吸気行程の初期、すなわち、吸気バルブ及び排気バルブの両方が開いた区間（オーバーラップ）で発生する。このため、吸気圧の最大値は排気脈動の影響を受けて安定していないことが多い。よって、吸気圧の最大値の検出精度が影響を受け、結果としてスロットルの全閉検出の精度が低くなるという問題があった。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＴＰＳを用いることなく安価な構成で、スロットルの全閉状態を高精度に検出することができる内燃機関のスロットル位置判定システム及び内燃機関の燃料噴射制御システムを提供することを目的とする。
　本発明の内燃機関のスロットル位置判定システムは、車両に搭載され、スロットルの位置を判定する内燃機関のスロットル位置判定システムであって、内燃機関の吸気管内の吸気圧を検出する吸気圧センサと、クランクシャフトの回転角度情報を取得し、送信するクランクシャフト回転角度検出手段とを備え、前記クランクシャフト回転角度検出手段で取得した前記クランクシャフトの回転角度が所定の範囲内にあるときに前記吸気圧センサで検出した吸気圧の値を基にして、前記スロットルの全閉状態を判定することを特徴とする。
　この構成によれば、吸気圧の値からスロットルの全閉状態を判断するため、ＴＰＳを用いることなく、スロットルの全閉状態を検出することができる。このため、スロットル位置判定のための構成を簡素化することができ、整備性や生産性を向上することができる。また、クランクシャフトの回転角度が所定範囲内にあるときに吸気圧を取得するため、例えば、クランクシャフトの回転角度範囲を吸気圧が安定する範囲に設定することで、スロットルの全閉状態の検出精度を高めることができる。
　また、本発明の上記内燃機関のスロットル位置判定システムにおいて、前記所定の範囲における前記クランクシャフトの回転角度は、内燃機関の膨張行程開始後から排気行程完了前までの範囲における回転角度であることが好ましい。ここで、内燃機関の膨張行程開始後から排気行程完了前の範囲で検出される吸気圧は、スロットル全閉時では徐々に上昇しており、スロットル微開時では一定の値に落ち着いている。よって、スロットル全閉時の吸気圧と微開時の吸気圧との差が大きくなるため、スロットルの全閉状態が判定し易くなる。また、吸気バルブが閉じた状態で吸気圧が検出されるため、排気脈動等の影響を排除することができる。よって、安定した吸気圧を取得することができ、より高精度にスロットルの全閉状態を検出することができる。
　また、本発明の内燃機関の燃料噴射制御システムは、上記の内燃機関のスロットル位置判定システムと、燃料噴射装置と、前記燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装置と、を備える内燃機関の燃料噴射制御システムであって、前記燃料噴射制御装置は、前記内燃機関のスロットル位置判定システムによって得られた前記スロットルの全閉状態の判定結果を用いて、前記燃料噴射装置の燃料噴射の実施、停止及び噴射量を制御することが好ましい。この場合、簡易な構成で燃料噴射制御を高精度に実現することができると共に、燃費性能が向上する。
　また、本発明の上記内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、前記スロットルの全閉状態の判定は、前記吸気圧センサで検出した吸気圧と予め算出された閾値とを比較することで実施され、前記閾値は、燃料噴射を実施している場合と、燃料噴射を停止している場合とでは異なることが好ましい。この場合、吸気圧の閾値に差を設けることで、吸気圧の値が閾値付近にあるときに、スロットルが全閉と判断されたり非全閉と判断されたりするのが繰り返されて、燃料噴射の実施と停止が繰り返されるのを防止することができる。この結果、エンジンの回転数が激しく上下するハンチングを防止することができる。
　本発明の内燃機関のスロットル位置判定システムによれば、クランクシャフトの所定角度範囲で検出される吸気圧を基にスロットルの全閉状態を判定することにより、ＴＰＳを用いることなく安価な構成で、スロットルの全閉状態を高精度に検出することができる。
本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御システムの概要図である。 本実施の形態に係るクランクシャフト及びクランク角センサの模式図である。 内燃機関の所定回転数時のクランク位置と吸気圧との関係を示すグラフである。 クランクシャフトの所定箇所におけるエンジン回転数とスロットル全閉時の吸気圧との関係を示すグラフである。 本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御システムの燃料カット動作を示すフローチャートである。
　以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御システムについて詳細に説明する。なお、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御システムは、以下に示す構成に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御システムは、例えば、自動二輪車のエンジンに適用される。また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御システムは、内燃機関の燃料噴射を制御するものであればどのような装置に適用されてもよく、他の車両等にも適用可能である。
　先ず、図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御システムの概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御システムの概要図である。図１Ａは内燃機関に接続される吸気管周辺の構成例を示し、図１Ｂは内燃機関の燃料噴射制御システムの概念図である。図２は、本実施の形態に係るクランクシャフト及びクランク角センサの模式図である。なお、本実施の形態では、単気筒エンジンを備えた自動二輪車を適用例として説明する。
　図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御システム１は、自動二輪車（不図示）のクランクシャフト４が所定の角度範囲内にあるときに、エンジン（不図示）の吸気管２１内の圧力（吸気圧）を検出するように構成されている。そして、燃料噴射制御システム１は、検出された吸気圧からスロットル２２の開度を判定し、その判定結果から燃料噴射の実施、停止等を制御する。これらにより、簡易な構成で燃料噴射制御を高精度に実現することができる。
　吸気管２１内には、スロットル２２の操作に応じて吸気管２１内の流路を開閉するスロットルバルブ２３が設けられている。スロットルバルブ２３の開き具合は、スロットル２２の操作量に応じて調整される。これにより、燃焼室（不図示）内に取り込まれる空気の量が調整される。なお、本実施の形態において、スロットル２２の開度とは、スロットルバルブ２３の開き具合を示している。例えば、スロットル２２の全開状態とは、スロットルバルブ２３が完全に開いた状態を示し、スロットル２２の全閉状態とは、スロットルバルブ２３が完全に閉じた状態を示す。
　また、スロットルバルブ２３の下流側の吸気管２１内には、吸気管２１内の圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ２４が設けられている。吸気圧センサ２４は、例えば、半導体式の圧力センサで構成される。吸気圧センサ２４で検出された吸気圧の値は、ＥＣＭ３に入力される。吸気圧センサ２４よりさらに下流側の吸気管２１内には、燃焼室に向かって燃料を噴射するインジェクタ２６（燃料噴射装置）が設けられている。インジェクタ２６は、ＥＣＭ３からの指令に従って、燃料の噴射、停止、噴射量の調節等を行う。
　また、本実施の形態では、図２に示すように、クランクシャフト４の回転角度情報をクランク角センサ２５（クランクシャフト回転角度検出手段）で取得し、クランクシャフト４が所定の角度範囲にあるときに吸気圧が検出される。クランクシャフト４の一端には、クランクシャフト４と一体回転する円形状の回転部材４１が設けられる。この回転部材４１の外周には、径方向に突出する複数の歯４２ａ～４２ｋが形成されている。歯４２ａ～４２ｋは、回転部材４１の周方向に等間隔（３０°毎）に合計１１個形成されており、歯４２ａと歯４２ｋとの間の一箇所が欠歯している。
　また、各歯４２には、歯４２ａ～４２ｋの順に番号が付されている。４ストロークエンジンでは、１サイクルでクランクシャフト４が２回転するため、各歯４２について２回転分の番号が付される。例えば、１回転目の歯４２ａ～４２ｋでは０～１０の番号が付され、欠歯部分では１つ番号を飛ばして、２回転目の歯４２ａ～４２ｋでは１２～２２の番号が付される。この欠歯部分があることにより、各歯４２の位置を特定することができる。また、各歯４２の番号から、クランクシャフト４がどの行程に位置しているか、すなわち、クランク位置を検出することができる。なお、図２に示す状態では、クランクシャフト４が上死点に位置している。また、１１個の歯４２にそれぞれ付された番号と内燃機関の各行程との対応関係については後述する。
　クランクシャフト４の外側には、例えば、ＧＭＲ素子やＭＲ素子等によって構成されるクランク角センサ２５が固定されている。クランクシャフト４が回転して、クランク角センサ２５に対向する歯４２がクランク角センサ２５を通過するとき、クランク角センサ２５は磁場の変化を検出する。クランク角センサ２５は、この磁場の変化をクランクパルス（回転角度情報）として取得する。このクランクパルスは、ＥＣＭ３に入力（送信）される。
　図１に戻り、エンジンを統括制御するＥＣＭ３は、エンジン内の各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）等の記憶媒体で構成される。メモリには、上述したクランクシャフト４の回転角度情報や、吸気圧センサ２４で取得された吸気圧の値等が記憶される。また、ＥＣＭ３は、燃料噴射の実施等を制御する燃料噴射制御装置３１と、スロットル２２の全閉状態を判定するスロットル位置判定手段３２とを備えている。スロットル位置判定手段３２は、吸気圧センサ２４で検出した吸気圧の値を基にして、スロットル２２の全閉状態を判定する。燃料噴射制御装置３１は、スロットル位置判定手段３２によって得られたスロットル２２の全閉状態の判定結果を基にして、インジェクタ２６の燃料噴射を制御する。ここで、上記した吸気圧センサ２４、クランク角センサ２５及びスロットル位置判定手段３２は、本実施の形態に係る内燃機関のスロットル位置判定システム３３を構成する。
　このように構成された内燃機関の燃料噴射制御システム１では、クランクシャフト４が所定角度範囲にあるときに、吸気圧センサ２４によって吸気管２１内の吸気圧が検出される。そして、スロットル位置判定手段３２は、その吸気圧の値を基にスロットル２２の開度が全閉か否かを判断する。スロットル２２の開度が全閉であると判断されると、燃料噴射制御装置３１は、インジェクタ２６に燃料噴射停止の指令を出す。一方、スロットル２２の開度が全閉でないと判断されると、燃料噴射制御装置３１は、インジェクタ２６に対して、スロットル２２の開度に応じた量の燃料を噴射する指令を出す。これらによって、適切な燃料噴射制御が実現される。
　次に、図３を参照して、内燃機関の所定回転数時のクランク位置と吸気圧の関係について説明する。図３は、内燃機関の所定回転数時のクランク位置と吸気圧との関係を示すグラフである。図３において、横軸はクランクシャフトの回転角度位置（クランク位置（°））を示し、左側の縦軸は吸気圧を示し、右側の縦軸は吸気バルブ及び排気バルブのリフト量を示している。実線のグラフはクランク位置と吸気圧の関係を示しており、スロットルの開度に合わせて複数の曲線が引かれている（全開（１００％）、５０％、２５％、１２．５％、６．２５％、全閉（０％））。グラフにプロットされている数字は、図２に示す歯の番号を示しており、各曲線共に同一のクランク位置で吸気圧が検出されている。以下、クランク位置を歯の番号（クランク番号）で示す。なお、説明の便宜上、クランク番号は、偶数番号のみ表示している。また、一点鎖線で示すグラフは吸気バルブのリフト量を示し、２点鎖線で示すグラフは排気バルブのリフト量を示している。
　先ず、クランク位置と吸気及び排気バルブのリフト量について説明する。図３に示すように、内燃機関の各行程は、クランク位置０°から膨張、排気、吸気、圧縮の４行程が順に繰り返し実施される。曲線ＥＸで示すように、排気バルブは、膨張行程の後半から開き始め、排気行程で完全に開いた状態になる。そして、排気バルブは、吸気行程開始後僅かに進んだ位置で完全に閉じられる。
　一方、吸気バルブは、曲線ＩＮで示すように、排気行程の後半から開き始め、吸気行程で完全に開いた状態になる。そして、吸気バルブは、圧縮行程開始後僅かに進んだ位置で完全に閉じられる。このように、４ストロークエンジンでは、排気行程から吸気行程に移行する際（クランク位置３６０°及び１０８０°付近（クランク番号１８））に、吸気バルブと排気バルブとの両方が開いた区間、すなわち、オーバーラップ区間が存在する。
　次に、クランク位置と吸気圧について説明する。全開状態（１００％）では、どの行程においても、吸気圧がほぼ大気圧相当を示しており、吸気行程において僅かに下がった値を示している。開度が５０％の場合には、全開状態とほぼ同様に、吸気圧は常に大気圧相当付近を示しており、吸気行程において僅かに下がった値を示している。
　開度が２５％の場合には、膨張行程から排気行程までは、全開状態と同様に、吸気圧は大気圧相当を示している。吸気行程開始後から吸気圧が低下し、クランク番号２２の位置で最も下がった値を示している。そして、吸気圧は、圧縮行程の開始までに大気圧相当まで上昇した後、再び膨張行程、排気行程の間ほぼ一定の値を示している。
　開度が１２．５％の場合には、膨張行程から排気行程までは、全開状態と同様に、吸気圧は大気圧相当を示している。吸気行程開始後から吸気圧が低下し、クランク番号２２の位置で最も下がった値を示している。そして、吸気圧は、圧縮行程の途中で大気圧相当まで上昇した後、再び膨張行程、排気行程の間ほぼ一定の値を示している。
　開度が６．２５％の場合には、膨張行程から排気行程までは、全開状態と同様に、吸気圧は大気圧相当を示している。吸気行程開始後から吸気圧が低下し、クランク番号２２の位置で最も下がった値を示している。そして、吸気圧は、圧縮行程が終了する手前で大気圧相当まで上昇した後、再び膨張行程、排気行程の間ほぼ一定の値を示している。
　これらに対し、スロットル２２が全閉状態（０％）の場合では、曲線Ｃに示すように、膨張行程開始時に吸気圧は、大気圧相当値よりもはるかに低い値を示している。そして、膨張行程から排気行程の間、吸気圧は徐々に上昇して、排気行程から吸気行程に移行する際（クランク位置３６０°及び１０８０°付近（クランク番号１８））に、最大値まで上昇する。そして、吸気行程では、吸気圧が急激に低下し、吸気行程から圧縮行程に移行する際（クランク位置５４０°及び１２６０°付近（クランク番号０））に、吸気圧は、最小値まで低下する。そして、圧縮行程から排気行程までの間に、吸気圧は徐々に上昇して再び最大値に到達する。
　以上のように、スロットル２２の開度が６．２５％から１００％（全開）の場合には、膨張行程から排気行程までの間（具体的には、クランク番号８～１６）で吸気圧が一定の値に落ち着いている。一方、スロットル２２が全閉の状態では、膨張行程から排気行程までの間で吸気圧が徐々に上昇している。このため、スロットル２２の全閉状態とそうでない状態（非全閉状態）とでは、吸気圧の値の差が生じている。
　本実施の形態では、所定の範囲、すなわち、クランクシャフトの回転角度が内燃機関の膨張行程開始後から排気行程完了前までの範囲で吸気圧を検出している。より具体的には、膨張行程開始後僅かに進んだ位置（クランク番号８）から排気行程完了の僅かに手前の位置（クランク番号１６）の間で吸気圧が検出される。このため、例えば、クランク歯号１０の位置での吸気圧の値が、スロットル２２の全閉状態における吸気値よりも大きければ、スロットル２２は全閉状態でない、と判断することができる。
　このように、膨張行程開始後から排気行程完了前の範囲で検出される吸気圧は、スロットル２２の全閉時では徐々に上昇しているのに対し、スロットル２２の微開から全開時では一定の値に落ち着いている。よって、スロットル２２の全閉時の吸気圧とスロットル２２の非全閉時の吸気圧との差が大きくなるため、スロットル２２の全閉状態が判定し易くなっている。また、クランク番号８～１６の間の区間では、上述した吸気バルブ及び排気バルブの両方が開いたオーバーラップ区間とは異なっており、吸気バルブが完全に閉じている。このため、吸気圧は排気脈動等の影響を受けることがなく、安定した状態で吸気圧を検出することができる。この結果、高精度にスロットル２２の全閉状態を検出することができる。
　因みに、図３はアイドル回転数におけるクランク位置と吸気圧の関係を表しているが、アイドル回転数以外の回転数、例えば、走行時の常用回転数においても同様の傾向を示す。従って通常走行時にスロットル２２を全閉状態とした場合においても、上記同様に高精度に検出することができる。
　次に、図４を参照して、スロットル全閉時の吸気圧と、スロットルの全閉状態を判定する際の閾値について説明する。図４は、クランクシャフトの所定箇所（クランク番号１６）におけるエンジン回転数とスロットル全閉時の吸気圧との関係を示すグラフである。図４では、横軸をエンジン回転数（ｒｐｍ）とし、縦軸を吸気圧とする。
　図４に示すように、曲線Ｐは、クランク番号１６における、スロットル２２（図１参照）全閉時の吸気圧を示している。スロットル２２全閉時では、エンジンの回転数が下降するに従って、吸気圧が上昇している。本実施の形態では、検出された吸気圧に対して所定の値を加えた値を、スロットル２２の全閉状態の判定に用いる閾値としている。この所定の値は、例えば、従来のスロットルポジションセンサが全閉状態の判定を行う微小スロットル開度における吸気圧値を用いてもよい。さらに、要求される全閉状態の判断精度に基づいて適宜変更することができる。
　また、閾値には、下限値Ｌと上限値Ｈとが設けられており、閾値は一定の幅を有している。図４に示す曲線Ｌは下限値Ｌを示しており、検出された吸気圧が下限値Ｌより小さい場合には、スロットル２２が全閉であると判断される。このように、曲線Ｌより下の領域は、スロットル２２を全閉と判断する「全閉みなし領域ＲＬ」を表している。一方、曲線Ｈは上限値Ｈを示しており、検出された吸気圧が上限値Ｈより大きい場合には、スロットル２２は全閉でないと判断される。このように、曲線Ｈより上の領域は、スロットル２２を非全閉と判断する「非全閉みなし領域ＲＨ」を表している。
　また、曲線Ｌと曲線Ｈとの間の領域は、中間領域ＲＭとなっている。詳細は後述するが、検出された吸気圧が中間領域ＲＭ内にある場合、直前のスロットル２２の開閉状態がそのまま反映される。例えば、直前の状態がスロットル２２全閉と判断されていれば、スロットル２２全閉と判断され、直前の状態がスロットル２２非全閉と判断されていれば、スロットル２２非全閉と判断される。本実施の形態では、上述したように、クランク番号８～１６の何れか１つで検出した吸気圧から、閾値（下限値Ｌ及び上限値Ｈ）が算出される。なお、必要に応じて複数のクランク番号において吸気圧を検出し、それぞれのクランク番号毎に閾値を算出してもよい。
　次に、図３から図５を参照して、本実施の形態に係る燃料噴射制御フローについて説明する。図５は、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御システムの燃料カット動作を示すフローチャートである。なお、フローチャート中で示すＦＦＣとは、燃料カット指令を出すための燃料カット用フラグを示している。例えば、ＦＦＣ＝０であれば燃料カット指令が出され、ＦＦＣ＝１であれば燃料カット指令が解除される。
　図５に示すように、制御開始後、先ず、燃料噴射制御装置３１は、燃料カットを実施するための前提条件が揃っているかを判断する（ステップＳＴ１０１）。前提条件としては、例えばエンジンが温まっていることや、吸気圧センサ２４やクランク角センサ２５等の各種センサに故障が生じていないこと等が挙げられる。前提条件が揃っていない場合（ステップＳＴ１０１：ＮＯ）、燃料カット用フラグがオフに設定され（ＦＦＣ＝１）、制御が終了する。前提条件が揃っている場合（ステップＳＴ１０１：ＹＥＳ）、燃料噴射制御装置３１は、クランクシャフト４が所定の角度範囲に位置しているかどうかを判定する（ステップＳＴ１０２）。具体的には、燃料噴射制御装置３１は、クランク角センサ２５から得られたクランクパルスを基にクランク位置を判定する。
　クランク位置が所定範囲（図３のクランク番号８～１６で示す範囲）内でない場合（ステップＳＴ１０２：ＮＯ）、制御は終了する。クランク位置が所定範囲内である場合（ステップＳＴ１０２：ＹＥＳ）、そのときのエンジン回転数、吸気圧、吸気圧の閾値（下限値Ｌ及び上限値Ｈ（図４参照））がそれぞれ算出される。そして、燃料噴射制御装置３１は、現在燃料カット実施中かどうかを判定する（ステップＳＴ１０３）。
　燃料カット中でない（ＦＦＣ＝１）場合（ステップＳＴ１０３：ＮＯ）、スロットル位置判定手段３２は、吸気圧センサ２４で検出された吸気圧の値が閾値の下限値Ｌより小さいかを判定する（ステップＳＴ１０４）。吸気圧の値が下限値Ｌ以上の場合（ステップＳＴ１０４：ＮＯ）、スロットル位置判定手段３２は、スロットル２２が全閉状態でないと判断する。そして、燃料噴射制御装置３１は、燃料カット用フラグをオフの状態（ＦＦＣ＝１）で維持する。この場合、燃料噴射制御装置３１は、スロットル２２の開き具合に応じた量の燃料を噴射するように、インジェクタ２６に指令を出した後、制御を終了する。
　吸気圧の値が下限値Ｌより小さい場合（ステップＳＴ１０４：ＹＥＳ）、スロットル位置判定手段３２は、スロットル２２が全閉状態であると判断する。燃料噴射制御装置３１は、燃料カット用フラグをオン（ＦＦＣ＝０）に設定する。そして、燃料噴射制御装置３１は、燃料カットをする指令をインジェクタ２６に出して（燃料カット実行）、制御を終了する。
　ステップＳＴ１０３において、燃料カット中である（ＦＦＣ＝０）場合（ステップＳＴ１０３：ＹＥＳ）、スロットル位置判定手段３２は、吸気圧の値が閾値の上限値Ｈより大きいかを判断する（ステップＳＴ１０５）。吸気圧の値が上限値Ｈ以下である場合（ステップＳＴ１０５：ＮＯ）、スロットル位置判定手段３２は、スロットル２２が全閉状態であると判断する。燃料噴射制御装置３１は、燃料カット用フラグをオンの状態（ＦＦＣ＝０）で維持する。そして、燃料噴射制御装置３１は、インジェクタ２６に燃料カット維持の指令を出した後、制御を終了する。
　吸気圧の値が上限値Ｈより大きい場合（ステップＳＴ１０５：ＹＥＳ）、スロットル位置判定手段３２は、スロットル２２が全閉状態でないと判断する。燃料噴射制御装置３１は、燃料カット用フラグをオフ（ＦＦＣ＝１）に設定する。そして、燃料噴射制御装置３１は、燃料カットを解除する指令をインジェクタ２６に出す（燃料カット解除）。また、燃料噴射制御装置３１は、スロットル２２の開き具合に応じた量の燃料を噴射するように、インジェクタ２６に指令を出した後、制御を終了する。
　本実施の形態において、ステップＳＴ１０３では、スロットル位置判定手段３２が、直前の状態が燃料カット中であるか否かを判定する。すなわち、ステップＳＴ１０３では、スロットル位置判定手段３２が、検出された吸気圧を下限値Ｌ又は上限値Ｈのどちらで比較するのかを、直前のスロットル２２の開閉状態を基にして決定する。ステップＳＴ１０４では、下限値Ｌを基に燃料カット実行か燃料噴射維持かが判定される。ステップＳＴ１０５では、上限値Ｈを基に燃料カット解除か燃料カット維持かが判定される。
　スロットル位置判定手段３２（燃料噴射制御装置３１）は、図４に示すように、吸気圧センサ２４（図１参照）で検出した吸気圧が全閉みなし領域ＲＬにあれば、スロットル２２全閉と判定して燃料カットを実行する。一方、吸気圧が非全閉みなし領域ＲＨにあれば、スロットル２２非全閉と判定して燃料カットを解除する。また、吸気圧が中間領域ＲＭにある場合は、直前の燃料カットの状況（直前のスロットル２２の開閉状態）に合わせて、燃料カット用フラグ（ＦＦＣ）の値を維持する。
　本実施の形態では、スロットル２２の全閉状態の判定に用いる吸気圧の閾値は、燃料噴射を実施している場合（ステップ１０３：ＹＥＳ）と、燃料噴射を停止している場合（ステップＳＴ１０３：ＮＯ）とでは異なる。このように、閾値（下限値Ｌ及び下限値Ｈ）に差を設け、中間領域ＲＭに幅を持たせたことにより、検出された吸気圧の値が全閉みなし領域ＲＬと非全閉みなし領域ＲＨとの境界領域（中間領域ＲＭ）にあっても、燃料噴射の実施と停止が繰り返されるのを防止することができる。この結果、エンジンの回転数が激しく上下するハンチングを防止することができる。
　以上のように、本実施の形態に係る内燃機関のスロットル位置判定システム３３によれば、吸気圧の値からスロットル２２の全閉状態を判断するため、ＴＰＳを用いることなく、スロットル２２の全閉状態を検出することができる。このため、スロットル２２の位置判定のための構成を簡素化することができ、整備性や生産性を向上することができる。また、クランクシャフト４の回転角度が所定範囲内にあるときに吸気圧を取得するため、例えば、クランクシャフト４の回転角度範囲を吸気圧が安定する範囲（クランク番号８～１６）に設定することで、スロットル２２の全閉状態の検出精度を高めることができる。また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御システム１によれば、スロットル位置判定システム３３の判定結果を燃料制御に用いることで、簡易な構成で燃料噴射制御を高精度に実現することができると共に、燃費性能が向上する。
　なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
　例えば、上記実施の形態において、内燃機関の燃料噴射制御システム１は、単気筒エンジンに適用される構成としたが、この構成に限定されない。内燃機関の燃料噴射制御システム１は、例えば、多気筒エンジンに適用されてもよい。この場合、それぞれのシリンダに対して独立した吸気管２１、スロットルバルブ２３、及び吸気圧センサ２４が設けられる構成であれば、本実施の形態と同様の制御が可能である。
　また、上記実施の形態においては、複数の歯４２でクランクシャフト４の回転角度（クランク位置）を検出する構成としたが、この構成に限定されない。単一の歯４２で、クランクシャフト４の回転角度を検出してもよい。この場合、単一の歯４２を、内燃機関の膨張行程開始後から排気行程完了前までの範囲に設けることが好ましい。
　以上説明したように、本発明は、ＴＰＳを用いることなく安価な構成で、スロットルの全閉状態を高精度に検出することができるという効果を有し、特に、スロットルの全閉状態を判定する内燃機関のスロットル位置判定システム及び内燃機関の燃料噴射制御システムに有用である。
　本出願は、２０１４年５月２１日出願の特願２０１４－１０４９５４に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (4)

  1. 　車両に搭載され、スロットルの位置を判定する内燃機関のスロットル位置判定システムであって、
    　内燃機関の吸気管内の吸気圧を検出する吸気圧センサと、
    　クランクシャフトの回転角度情報を取得し、送信するクランクシャフト回転角度検出手段とを備え、
    　前記クランクシャフト回転角度検出手段で取得した前記クランクシャフトの回転角度が所定の範囲内にあるときに前記吸気圧センサで検出した吸気圧の値を基にして、前記スロットルの全閉状態を判定することを特徴とする内燃機関のスロットル位置判定システム。
  2. 　前記所定の範囲における前記クランクシャフトの回転角度は、内燃機関の膨張行程開始後から排気行程完了前までの範囲における回転角度であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のスロットル位置判定システム。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の内燃機関のスロットル位置判定システムと、燃料噴射装置と、前記燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装置と、を備える内燃機関の燃料噴射制御システムであって、
    　前記燃料噴射制御装置は、前記内燃機関のスロットル位置判定システムによって得られた前記スロットルの全閉状態の判定結果を用いて、前記燃料噴射装置の燃料噴射の実施、停止及び噴射量を制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御システム。
  4. 　前記スロットルの全閉状態の判定は、前記吸気圧センサで検出した吸気圧と予め算出された閾値とを比較することで実施され、
    　前記閾値は、燃料噴射を実施している場合と、燃料噴射を停止している場合とでは異なることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射制御システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111044558B (zh) * 2018-10-12 2020-09-29 天津大学 高温探头及其制备方法和应用
FR3089257B1 (fr) 2018-12-04 2022-01-07 Continental Automotive France Procédé de commande d’un moteur à combustion interne à apprentissage de la pression atmosphérique
CN112179943B (zh) * 2019-07-02 2021-12-21 天津大学 用于测量导热系数的探头及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06241106A (ja) * 1992-07-16 1994-08-30 Nippondenso Co Ltd エンジンの吸気絞り弁全閉状態検出方法
JPH07208253A (ja) * 1994-01-18 1995-08-08 Suzuki Motor Corp スロットル開度検出装置
JPH1182132A (ja) * 1997-09-02 1999-03-26 Fujitsu Ten Ltd 内燃機関の制御装置
JPH11101136A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Honda Motor Co Ltd 内燃機関のスロットル弁全閉状態判別装置
JP2002030981A (ja) * 2000-07-18 2002-01-31 Denso Corp 大気圧検出装置
JP2004162660A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Kokusan Denki Co Ltd 内燃機関用燃料カット制御装置
WO2004088111A1 (ja) * 2003-03-28 2004-10-14 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha 内燃機関のアイドル回転数制御装置及び内燃機関制御装置並びに内燃機関
JP2005090317A (ja) * 2003-09-16 2005-04-07 Denso Corp 内燃機関の大気圧検出装置
JP2008019742A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Yamaha Motor Co Ltd 大気圧推定装置、車両および大気圧推定プログラム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10339187A (ja) * 1997-06-04 1998-12-22 Suzuki Motor Corp エンジンの燃料カット制御装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06241106A (ja) * 1992-07-16 1994-08-30 Nippondenso Co Ltd エンジンの吸気絞り弁全閉状態検出方法
JPH07208253A (ja) * 1994-01-18 1995-08-08 Suzuki Motor Corp スロットル開度検出装置
JPH1182132A (ja) * 1997-09-02 1999-03-26 Fujitsu Ten Ltd 内燃機関の制御装置
JPH11101136A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Honda Motor Co Ltd 内燃機関のスロットル弁全閉状態判別装置
JP2002030981A (ja) * 2000-07-18 2002-01-31 Denso Corp 大気圧検出装置
JP2004162660A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Kokusan Denki Co Ltd 内燃機関用燃料カット制御装置
WO2004088111A1 (ja) * 2003-03-28 2004-10-14 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha 内燃機関のアイドル回転数制御装置及び内燃機関制御装置並びに内燃機関
JP2005090317A (ja) * 2003-09-16 2005-04-07 Denso Corp 内燃機関の大気圧検出装置
JP2008019742A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Yamaha Motor Co Ltd 大気圧推定装置、車両および大気圧推定プログラム

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