专利名称：内燃机停机期间禁止加速踏板信号的控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的控制设备。更具体而言，本发明涉及进行停机控制的控制设备，用于在点火开关关闭之后使内燃机运行规定时段。
背景技术：
日本专利早期公开号2000-104651揭示了一种用于使发动机在点火开关关闭后运行一定时间的点火设备。该点火设备包括用于控制火花塞点火和燃料喷射的发动机控制单元(以下称为“ECU”)、点火开关、用于向ECU供应/切断工作电力的ECU继电器、点火线圈、火花塞以及点火线圈继电器。点火开关和ECU继电器并联设置在电池电力供应与ECU之间。点火线圈继电器设置在电池电力供应与点火线圈之间，并从ECU接收工作指令。
在该点火设备中，电力经由通过ECU控制的点火线圈继电器供应至点火线圈。当在点火开关关闭之后通过火花塞进行预定次数的点火时，通过ECU关闭点火线圈继电器。
根据该点火设备，因为在点火开关关闭之后通过火花塞进行预定次数点火，故可以防止在重新起动发动机时工作性能和排放性能因在发动机气缸内仍然存在未燃烧的喷射燃料而导致的劣化。
但是，车辆的驾驶员会理解在点火开关关闭时发动机停机。根据上述点火装置，当在点火开关关闭后下压加速踏板时，发动机的进气量会增大，因为会继续点火，故发动机输出会与驾驶员的意图相反地增大。
发明内容
为了解决上述问题进行了本发明。本发明的目的在于提供一种内燃机的控制设备，在点火开关关闭后使内燃机运行规定时段的停机控制期间，该控制装置可防止内燃机输出随着加速器的工作而改变。
根据本发明，提供了一种内燃机的控制设备，所述内燃机具有对应于加速踏板的操作而改变的输出，所述控制设备包括控制部分，用于在停机控制的执行期间使所述加速踏板的操作无效，所述停机控制用于在点火开关关闭之后使内燃机运行规定时段。
所述控制部分优选地在所述停机控制的执行期间禁止对加速器下压程度信号的接收，所述加速器下压程度信号对应于所述加速踏板的操作量而改变。
所述控制部分优选地在所述停机控制的执行期间将加速器下压程度信号的值设定为最小值，所述加速器下压程度信号对应于所述加速踏板的操作量而改变。
所述控制部分优选地在所述停机控制的执行期间将调节所述内燃机的进气量的节气门的开度设定为恒定值。
所述控制部分优选地在所述停机控制的执行期间进行控制以将所述节气门的开度设定为所述点火开关关闭时的状态。
所述控制部分优选地在所述停机控制的执行期间进行控制以将所述节气门的开度设定为所述内燃机的怠速时的状态。
所述控制部分优选地在所述停机控制的执行期间进行控制以将供应至所述内燃机的燃料的喷射量设定为恒定值。
所述控制部分优选地在所述停机控制的执行期间停止供应至所述内燃机的燃料的喷射。
在根据本发明的内燃机的控制设备中，所述控制部分执行在点火开关关闭之后使内燃机运行规定时段的停机控制。因为控制部分在停机控制的执行期间使会导致内燃机输出改变的加速踏板的操作无效，所以在停机控制的执行期间当下压加速踏板时内燃机的输出不会增大。
因此，根据本发明，可以防止驾驶员并不期望的内燃机输出的改变。
图1示出了由根据本发明实施例的控制设备控制的发动机系统的整体结构。
图2是控制图1所示的发动机系统的控制设备的功能框图。
图3是由图2所示的ECU执行的发动机停机控制的流程图。
具体实施例方式
现将参考附图详细描述本发明的实施例。注意，在附图中以相同标号表示的相同或相应部分，且不再重复对其的描述。
图1示出了由根据本发明实施例的控制设备控制的发动机系统的整体结构。参考图1，发动机系统10包括发动机20、点火设备30、进气管35、喷射设备40、空气滤清器45、燃料箱50、输送管60、燃料泵70、ECU 80、节气门90和加速踏板95。
发动机20为上述发动机系统10安装在其上的车辆产生机械动力。点火设备30包括用于产生高电压的点火器以及用于利用点火器产生的高电压来产生火花的火花塞(两者均未示出)，并基于来自ECU 80的控制指令引起点火以引燃发动机20的气缸内的混合物。
喷射装置40包括喷射燃料微滴的喷射器，并基于来自ECU 80的控制指令将从输送管60供应的燃料喷射到从进气管35供应至发动机20的空气中。由此生成空气与燃料的混合物，且所生成的混合物被供应到发动机20的气缸中。
进气管35是用于将空气供应至发动机20的进气管。节气门90设置在进气管35中，并基于来自ECU 80的开度指令CTL来调节供应至发动机20的空气量。空气滤清器45连接至进气管35，并去除包含在经由进气管35供应至发动机20的空气内的污染物。
燃料箱50是用于存储燃料的箱体，而输送管60是用于将燃料箱50内的燃料供应至喷射设备40的燃料供应管。燃料泵70形成有电动泵，并设置在输送管60上。燃料泵70基于来自ECU 80的工作指令而工作，并将燃料箱50内的燃料经由输送管60供应至喷射设备40。
ECU 80基于表明加速踏板95下压程度的加速器下压程度信号AP以及表明发动机20转速的信号NE来控制节气门90、点火设备30以及喷射设备40的工作，并以需要的转速使发动机20运行。通过未示出的加速器下压程度传感器来检测加速踏板95的下压程度，并通过未示出的转数传感器来检测发动机20的转速。
此外，当发动机20停机时，ECU 80执行停机控制，用于在点火开关关闭之后使点火设备30和喷射设备40工作规定时段。这将在以下详述。
在发动机系统10中，通过喷射设备40产生从进气导管35供应的空气与从燃料箱50供应的燃料的混合物，且该混合物被供应至发动机20。然后，点火设备30基于来自ECU 80的控制指令在规定的正时点火以引燃供应至发动机20的混合物。
ECU 80还基于来自加速踏板95的加速器下压程度信号AP而产生节气门90的开度指令CTL，并将所产生的开度指令CTL输出至节气门90。这样，对应于加速踏板95的下压量来调节发动机20的进气量，以控制发动机20的转速。
图2是控制图1所示的发动机系统10的控制设备的功能框图。参考图2，控制设备100包括点火开关110、主继电器120、点火和喷射继电器130、点火设备30、喷射设备40、泵驱动继电器140、燃料泵70、ECU80、电力供应线路PL以及接地线路SL。
电力供应线路PL连接至电池(未示出，以下情况相同)的正极端子，而接地线路SL连接至电池的负极端子。
点火开关110设置在电力供应线路PL与ECU 80之间，并由车辆的驾驶员操作。主继电器120设置在电力供应线路PL与ECU 80之间，并将电力从电力供应线路PL供应至ECU 80或将该电力供应切断。主继电器120包括触头122和线圈124，并利用当电流流过线圈124时在线圈124中产生的磁力进行接通/切断操作。换言之，当电流流过线圈124时主继电器120接通，而当电流未流过线圈124时主继电器120切断。
点火和喷射继电器130设置在电力供应线路PL与点火设备30及喷射设备40之间，并将电力从电力供应线路PL供应至点火设备30及喷射设备40，或将该电力供应切断。点火和喷射继电器130包括触头132和线圈134，并利用当电流流过线圈134时在线圈134中产生的磁力进行接通/切断操作。线圈134的一端连接至主继电器120的线路连接触头122以及ECU 80，另一端连接至接地节点150。
点火和喷射继电器130由来自主继电器120的输出驱动。换言之，当主继电器120接通时，电流从主继电器120流入点火和喷射继电器130的线圈134以接通点火和喷射继电器130。此外，当主继电器120切断时，因为电流未从主继电器120流至线圈134，故点火和喷射继电器130切断。
点火设备30经由点火和喷射继电器130从电力供应线路PL接收工作电力的供应。点火设备30包括点火器32和火花塞34。点火器32基于来自ECU 80的控制指令工作，并升高经由点火和喷射继电器130接收来自电力供应线路PL的电压。火花塞34利用由点火器32升压的升高电压产生用于引燃上述混合物的火花。
喷射设备40经由点火和喷射继电器130接收来自电力供应线路PL的工作电力供应。喷射设备40包括用于发动机的各个气缸的喷射器42。各个喷射器42均基于来自ECU 80的控制指令工作，并喷射从燃料泵70供应的燃料微滴。
泵驱动继电器140设置在点火开关110与燃料泵70之间，并将电力从电力供应线路PL供应至燃料泵70或将该电力供应切断。泵驱动继电器140包括触头142和线圈144，并利用当电流流过线圈144时在线圈144中产生的磁力进行接通/切断操作。线圈144一端连接至点火开关110，另一端连接至ECU 80。
泵驱动继电器140可在点火开关110打开时工作，并当点火开关110关闭时由ECU 80驱动。当点火开关110关闭时，泵驱动继电器140与其同步切断。
作为电动泵的燃料泵70经由串联连接的点火开关110和泵驱动继电器140从电力供应线路PL接收工作电力供应。当泵驱动继电器140基于来自ECU 80的工作指令接通时，燃料泵70从泵驱动继电器140接收电力供应，并工作以将燃料箱50内的燃料供应至喷射设备40。
ECU 80从加速踏板95接收加速器下压程度信号AP并从发动机20接收信号NE，并基于诸如加速踏板95的下压程度和发动机20的转速之类的状况来确定节气门90的开度、点火设备30的点火正时和喷射设备40的喷射正时，加速踏板95的下压程度和发动机20的转速分别由所接收到的加速器下压程度信号AP和信号NE来表征。然后，ECU 80向节气门90输出开度指令CTL以控制节气门90的开度，并还分别向点火设备30及喷射设备40输出与点火正时及喷射正时相对应的控制指令以控制对点火设备30及喷射设备40的驱动。ECU 80还向泵驱动继电器140输出工作指令以驱动燃料泵70。
当车辆驾驶员关闭点火开关110时，ECU 80进而执行发动机20的停机控制。停机控制是使发动机20在点火开关110关闭之后持续运行规定时段，由此将通过发动机油压工作的致动器(例如通过VVT(可变气门正时)控制的进气和排气气门)设定至用于发动机下一次起动的规定位置。
换言之，当点火开关110关闭时，ECU 80将继续对点火设备30和喷射设备40的驱动达预定规定时间。在规定时间经过之后，ECU 80使点火设备30和喷射设备40停止，并停止向主继电器120的线圈124供电。这样，可切断主继电器120并切断从电力供应线路PL向ECU 80的供电。即，ECU 80自身切断从电力供应线路PL的供电。
在发动机20的停机控制期间，ECU 80禁止对来自加速踏板95的加速器下压程度信号AP的更新，以使加速踏板95的操作无效，并向节气门90输出开度指令CTL以使节气门90的开度固定。这样，可以在发动机20的停机控制期间防止发动机20的输出因加速踏板95的下压而改变。即，在车辆驾驶员认为通过切断点火开关110而使发动机20停机的同时，执行发动机20的停机控制以在点火开关110关闭之后使发动机20运行规定时段。因此，做上述理解的驾驶员可能会在关闭点火开关110之后下压加速踏板95。当加速踏板95下压时，节气门90打开以增大发动机20的进气量，因为点火设备30和喷射设备40正在工作，故发动机20的转数增大。因此，如上所述，在发动机20的停机控制期间，对加速踏板95的操作被控制为无效以使节气门90的开度固定。
作为使加速踏板95的操作无效的方法，替代禁止对加速器下压程度信号AP的更新，可以禁止从加速踏板95接收加速器下压程度信号AP，或者可以将加速器下压程度信号AP强制设定为其最小值。此外，可以将用于节气门90的开度指令CTL固定为点火开关110关闭时的值，或者可以强制输出与怠速状态相对应的开度指令CTL而不考虑加速器下压程度信号AP的改变。
尽管ECU 80在发动机20的停机控制期间使加速踏板95的操作无效以防止发动机20的输出因加速踏板95的下压而改变，但允许发动机20的输出因例如空调之类的负载的改变而改变(并非因加速踏板95的操作引起)。这样，可防止在例如空调之类的负载改变时发动机20不希望的失速。
注意，ECU 80对应于本发明中的“控制装置”。
在控制设备100中，当点火开关110关闭时，泵驱动继电器140相应地切断且燃料泵70停止。然后，ECU 80执行发动机20的停机控制以进一步驱动点火设备30和喷射设备40达规定时间。尽管在发动机20的停机控制期间燃料泵70已经停止工作，但是与输送管60中残余压力相对应的燃料被供应至喷射设备40。
在发动机20的停机控制的执行期间，ECU 80禁止对来自加速踏板95的加速器下压程度信号AP进行更新，基于固定的加速器下压程度信号AP产生恒定值的开度指令CTL，并向节气门90输出所产生的开度指令CTL。
在从点火开关110的关闭开始经过规定时间之后，ECU 80停止点火设备30和喷射设备40的工作并停止向主继电器120的线圈124供电。这样，主继电器120切断且ECU 80执行自身切断。然后，与主继电器120的切断相关联地切断点火和喷射继电器130，并切断从电力供应线路PL向点火设备30和喷射设备40的供电。
图3是由图2所示的ECU 80执行的发动机20的停机控制的流程图。以预定周期进行根据该流程图的处理。参考图3，ECU 80基于至点火开关110的连接线路的电势来判定点火开关110是否关闭(步骤S10)。当判定点火开关110并未关闭时(在步骤S10中为“否”)，ECU 80将计数器A重置为0(步骤S70)。计数器A是用于对发动机20的停机控制的执行时间进行测量的计数器。当计数器A被重置为0时，ECU 80使处理进行至步骤S80。
另一方面，当在步骤S10判定点火开关110关闭时(在步骤S10中为“是”)，ECU 80使计数器A累加以测量从点火开关110关闭开始经过的时间(步骤S20)。当点火开关110关闭时，燃料泵70停止。
然后，为了防止发动机20的输出因加速踏板95的操作而改变，ECU80禁止对从加速踏板95接收的加速器下压程度信号AP进行更新，并控制节气门90的开度，使得节气门90的开度与加速踏板95的下压量无关地变为恒定(步骤S30)。
然后ECU 80判定在步骤S20中累加的计数器A是否至少达到与预定规定时间相对应的值α(步骤S40)。当判定计数器A至少达到α时(在步骤S40中为“是”)，ECU 80停止向点火设备30和喷射设备40输出控制指令，以停止由点火设备30进行的点火控制以及由喷射设备40进行的喷射控制(步骤S50)。然后，ECU 80切断主继电器120并执行自身切断(步骤S60)以结束一系列处理。如上所述，当主继电器120切断时，点火和喷射继电器130切断，且从电力供应线路PL向点火设备30和喷射设备40的供电被切断。
另一方面，当在步骤S40判定计时器计数器A未达到α时(在步骤S40中为“否”)，ECU 80判定从点火开关110关闭开始还未经过上述规定时间，并使由点火设备30进行的点火控制以及由喷射装置40进行的喷射控制继续执行(步骤S80)。
注意，在上述步骤S30中，ECU 80可执行处理以禁止接收加速器下压程度信号AP或将加速器下压程度信号AP强制设定为其最小值，来如上所述替代禁止对从加速踏板95接收的加速器下压程度信号AP进行更新。或者，ECU 80可执行处理以将输出至节气门90的开度指令CTL固定为点火开关110关闭时的值，或强制输出与怠速状态相对应的开度指令CTL。
如上所述，根据本实施例的控制设备100，在点火开关110关闭后执行对发动机20的停机控制达规定时段。在控制设备100中，因为在发动机20的停机控制期间使加速踏板95的操作无效，所以在点火开关110关闭后发动机20的停机控制期间，当驾驶员意外地压下加速踏板95时，节气门90的开度保持固定且发动机20的输出并未增大。因此，可以可靠地防止车辆超速。
此外，在发动机20的停机控制期间，因为控制设备100允许发动机20的输出因例如空调之类的负载的改变而改变(并非由加速踏板95的操作引起)，故可以防止因例如空调之类的负载的改变而引起发动机不希望的失速。
注意，尽管在上述实施例中在发动机20的停机控制期间使加速踏板95的操作无效以使节气门90的开度固定，但也可使加速踏板95的操作无效以进行控制，来将由喷射设备40进行的燃料喷射正时和燃料喷射量设定为恒定值。此外，可以控制喷射设备40以在发动机20的停机控制期间停止从其进行燃料喷射。这样，在通过燃料喷射控制来控制输出的发动机系统中也可以防止在发动机的停机控制期间发动机输出的改变。
尽管已经详细描述并示出了本发明，但能够清楚理解的是，上述描述仅是说明及示例性质，而不应被视为限制，本发明的精神和范围仅由所附权利要求的条款界定。
权利要求
1.一种内燃机的控制设备，所述内燃机具有对应于加速踏板(95)的操作而改变的输出，所述控制设备包括控制装置(80)，用于在停机控制的执行期间使所述加速踏板(95)的操作无效，所述停机控制用于在点火开关(110)关闭之后使内燃机(20)运行规定时段。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制装置(80)在所述停机控制的执行期间禁止对加速器下压程度信号的接收，所述加速器下压程度信号对应于所述加速踏板(95)的操作量而改变。
3.根据权利要求1所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制装置(80)在所述停机控制的执行期间将加速器下压程度信号的值设定为最小值，所述加速器下压程度信号对应于所述加速踏板(95)的操作量而改变。
4.根据权利要求1所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制装置(80)在所述停机控制的执行期间将调节所述内燃机(20)的进气量的节气门(90)的开度设定为恒定值。
5.根据权利要求4所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制装置(80)在所述停机控制的执行期间进行控制以将所述节气门(90)的开度设定为所述点火开关(110)关闭时的状态。
6.根据权利要求4所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制装置(80)在所述停机控制的执行期间进行控制以将所述节气门(90)的开度设定为所述内燃机(20)的怠速时的状态。
7.根据权利要求1所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制装置(80)在所述停机控制的执行期间进行控制以将供应至所述内燃机(20)的燃料的喷射量设定为恒定值。
8.根据权利要求1所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制装置(80)在所述停机控制的执行期间停止供应至所述内燃机(20)的燃料的喷射。
9.一种内燃机的控制设备，所述内燃机具有对应于加速踏板(95)的操作而改变的输出，所述控制设备包括控制部分(80)，用于在停机控制的执行期间使所述加速踏板(95)的操作无效，所述停机控制用于在点火开关(110)关闭之后使内燃机(20)运行规定时段。
10.根据权利要求9所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制部分(80)在所述停机控制的执行期间禁止对加速器下压程度信号的接收，所述加速器下压程度信号对应于所述加速踏板(95)的操作量而改变。
11.根据权利要求9所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制部分(80)在所述停机控制的执行期间将加速器下压程度信号的值设定为最小值，所述加速器下压程度信号对应于所述加速踏板(95)的操作量而改变。
12.根据权利要求9所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制部分(80)在所述停机控制的执行期间将调节所述内燃机(20)的进气量的节气门(90)的开度设定为恒定值。
13.根据权利要求12所述的内燃机的控制设备，其中所述控制部分(80)在所述停机控制的执行期间进行控制以将所述节气门(90)的开度设定为所述点火开关(110)关闭时的状态。
14.根据权利要求12所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制部分(80)在所述停机控制的执行期间进行控制以将所述节气门(90)的开度设定为所述内燃机(20)的怠速时的状态。
15.根据权利要求9所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制部分(80)在所述停机控制的执行期间进行控制以将供应至所述内燃机(20)的燃料的喷射量设定为恒定值。
16.根据权利要求9所述的内燃机的控制设备，其中，所述控制部分(80)在所述停机控制的执行期间停止供应至所述内燃机(20)的燃料的喷射。
全文摘要
ECU执行用于在点火开关关闭之后使发动机运行规定时间的停机控制。在发动机的停机控制的执行期间，该ECU禁止对加速踏板信号的更新，控制节气门的开度，使得节气门的开度与加速踏板的下压量无关地变为恒定，由此防止发动机的输出因加速踏板的操作而改变(S30)。
文档编号F02D41/04GK101076660SQ20058004249
公开日2007年11月21日 申请日期2005年11月22日 优先权日2004年12月10日
发明者山田一美 申请人:丰田自动车株式会社