专利名称：内燃机控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及进行内燃机的相关控制的内燃机控制系统。
背景技术：
在包括进气系统和排气系统的内燃机系统中，过去通常进行这样的控制，即根据内燃机的负载和转速进行与内燃机的运转和进气、排气等相关的各种控制。
例如，在专利文献I中记载了 在通过向紧挨在排气净化用催化剂前面的排气系统中导入二次空气，由此在使得进入催化剂的排气的空燃比反复地向浓侧和稀侧变动的系统中，使排气的空燃比的变动方式根据内燃机的转速和负载来改变。
现有技术文献专利文献专利文献I日本特开昭58-8220号公报在根据内燃机的转速和负载进行诸如专利文献I记载的控制等的内燃机系统的各种控制的情况下，需要检测这些转速和负载。在这种情况下，过去通常使用输出与内燃机的曲柄角(曲轴的旋转角度)对应的信号的曲柄角传感器，来检测内燃机的转速。另外，内燃机的负载与内燃机的转速及内燃机的进气路径的进气压力具有密切的相关关系，因而过去通常根据使用所述曲柄角传感器检测到的内燃机的转速、和利用设置在内燃机的进气路径中的进气压力传感器检测到的进气压力，来检测内燃机的负载。这样，在过去的内燃机系统中，为了检测内燃机的负载，通常按照上面所述使用不同的传感器分别进行内燃机的转速和进气压力的检测。但是，在这样使用不同的传感器来检测内燃机的转速和进气压力的系统中，容易导致设置于内燃机系统中的传感器增多。因此，尤其是在对低成本化或者小型化的要求较高的自动二轮车等所配置的内燃机系统中，其成为妨碍系统结构的小型化和降低成本的问题。
发明内容
本发明正是鉴于这种背景而提出的，其目的在于提供一种内燃机控制系统，能够利用单一的传感器检测在内燃机的相关控制中采用的内燃机的转速和进气压力。本发明的内燃机控制系统具有检测内燃机的进气路径的进气压力的进气压力传感器，其特征在于，所述内燃机控制系统具有控制处理单元，该控制处理单元包括转速估计估计单元，该转速估计估计单元根据所述进气压力传感器对进气压力的检测值的变动周期来估计估计所述内燃机的转速，所述控制处理单元使用所述进气压力传感器对进气压力的检测值和由该转速估计估计单元估计估计的转速，执行控制处理(第一发明)。其中，内燃机的进气路径的进气压力按照与内燃机的燃烧周期同步的波形模式而变化。因此，在该进气压力的变动周期与内燃机的转速之间存在比例关系。因此，在第一发明中，在所述控制处理单元中设置转速估计单元，该转速估计单元根据所述进气压力传感器对进气压力的检测值的变动周期来估计所述内燃机的转速。由此，不仅能够根据单一的进气压力传感器的输出，检测所述进气路径的进气压力，而且也能够估计内燃机的转速。并且，控制处理单元使用这些进气压力的检测值和内燃机的转速的估计值，执行所需的有关内燃机的控制处理。因此，根据第一发明的内燃机控制系统，能够利用单一的传感器检测在与内燃机相关的控制中采用的内燃机的转速和进气压力。并且，由于能够利用单一的传感器检测内燃机的转速和进气压力，因而在内燃机控制系统的预定的装置中能够减少传感器的个数，进而能够实现内燃机控制系统的成本降低和小型化。在这种第一发明中，作为更加具体的方式的一个例子，所述内燃机控制系统具有二次空气供给通道，其向设置在所述内燃机的排气路径中的催化装置的上游侧供给二次空气；以及电动阀，其用于开闭该二次空气供给通道。并且，优选所述控制处理单元包括电动阀控制单元，该电动阀控制单元根据所述进气压力传感器对进气压力的检测值、和由所述 转速估计单元估计的所述内燃机的转速，对该电动阀进行开闭控制，以改变所述电动阀的开闭的占空比(第二发明)。另外，也可以是，在所述二次空气供给通道中设有根据催化装置的上游侧的排气压力而开闭的簧片阀。根据该第二发明，通过所述电动阀控制单元对所述电动阀的开闭控制，能够恰当地向所述催化装置供给内燃机的排气和二次空气，因而能够调整所谓排气空燃比。因此，能够利用简单的系统结构稳定地确保催化装置对排气的良好净化性能，该系统结构能够利用单一的传感器(进气压力传感器)检测内燃机的转速和进气压力。在这种情况下，尤其是所述控制处理单元根据所述进气压力传感器对进气压力的检测值、和由所述转速估计单元估计的所述内燃机的转速，改变所述电动阀的开闭的占空t匕(电动阀的开阀时间或者闭阀时间相对于占空比控制中的I个周期的比率)，由此能够将供给催化装置的二次空气的供给量控制为适合于该内燃机的进气压力和转速所对应的内燃机的负载的量。进而，能够在内燃机的范围较宽的负载状态下实现催化装置的适当的净化性能。在上述第二发明中，优选的是，所述电动阀是通电后为闭阀状态的常开型的电磁阀，所述电动阀控制单元使所述占空比按如下方式改变在利用所述进气压力传感器对进气压力的检测值、和由所述转速估计单元估计的所述内燃机的转速而示出的所述内燃机的负载为高负载的情况下，与该负载为比高负载低的负载的情况相比，缩短所述电磁阀的闭阀时间或者使该闭阀时间为零(第三发明)。 即，在内燃机为高负载时，存在向催化装置的上游侧的二次空气供给量不足的现象，因而优选按如上所述改变占空比。根据该第三发明，在利用所述进气压力传感器对进气压力的检测值、和由所述转速估计单元估计的所述内燃机的转速而示出的所述内燃机的负载为高负载的情况下，与该负载为比高负载低的负载的情况相比，使所述电动阀(电磁阀)的开阀时间相对延长。因此，在内燃机的转速为高速那样的高负载时，能够向催化装置的上游侧供给足够量的二次空气，以便确保催化装置的良好的净化性能。并且，在内燃机的负载为高负载的情况下，内燃机或其排气的温度变为高温，所述电动阀容易受到这种热量的影响，但是由于该电动阀是常开型的电磁阀，因而在该开阀状态下电流不会通电到该电动阀。因此，在内燃机高负载运转时，能够防止电动阀因通电而发热，因而能够防止该电动阀的温度过度升温。其结果，能够防止电动阀(电磁阀)的动作性能和耐久性因过热而下降，能够稳定地实现将向催化装置的上游侧的二次空气供给量控制为恰当的量。进而，能够稳定地保持催化装置的适当的净化性能。在上述第三发明中，优选的是，所述电动阀和进气压力传感器被一体地组装在介入安装于所述二次空气供给通道中的构造体上，该构造体被用作向所述催化装置的上游侧供给所述二次空气的二次空气供给装置的主体(第四发明)。根据该第四发明，如上所述，能够防止所述电动阀(电磁阀)的温度过度升温，或者在内燃机或其排气的温度为高温时，能够抑制从所述电动阀(电磁阀)产生的热量，因而即使所述进气压力传感器与电动阀被一体地装配在所述构造体上，也能够防止该进气压力传感器受到电动阀的发热的影响。因此，能够紧凑地构成所述构造体。并且，由于能够防止进气压力传感器因电动阀的发热而成为过热状态，因而能够 防止该进气压力传感器的性能下降和耐久性的下降。进而，能够提高将向催化装置的上游侧的二次空气供给量控制为恰当的量的动作的稳定性，能够提高催化装置的净化性能的稳定性。
图I是示出本发明的一个示例性实施例的内燃机控制系统的结构的图。图2是示出示例性实施例的进气路径的进气压力的时间性变化的曲线图。图3 (a)是示出内燃机的负载与电磁阀的占空比控制的占空比的关系的曲线图，图3(b)是例示内燃机的负载与向催化装置的上游侧的二次空气供给量的关系的曲线图。图4是例示进入催化装置的排气的空燃比与净化率的关系的曲线图。
具体实施例方式
下面，参照图I 图4对本发明的一个示例性实施例进行说明。参照图I，本示例性实施例的内燃机控制系统是具有二次空气供给装置7的系统，该二次空气供给装置7用于向设置在内燃机I的排气路径5中的催化装置6供给二次空气。在本示例性实施例的例子中，内燃机I例如是安装于自动二轮车等中的单缸的四冲程发动机。在该内燃机I的进气路径2中设有汽化器3及其上游侧的空气净化盒4。由此，在内燃机I运转时流入进气路径2的空气(大气)经由空气净化盒4被去除脏物等，然后在汽化器3中与燃料混合，其混合气体被供给到内燃机I的燃烧室。并且，在内燃机I的排气路径5中设有由三元催化剂等构成的催化装置6，利用催化装置6对从内燃机I的燃烧室流出到排气路径5中的排气进行净化。向催化装置6供给二次空气的二次空气供给装置7具有作为二次空气供给通道的旁通通道8，其将空气净化盒4、和排气路径5中的催化装置6的上游侧部分之间连接；以及作为构造体(组装部件)的装置主体9，其介入安装在该旁通通道8的中途部位，该二次空气供给装置7构成为将流入到进气路径2的空气的一部分作为针对催化装置6的二次空气，从空气净化盒4通过旁通通道8 (包括在装置主体9的内部通过的通道8a)供给到催化装置6的上游侧部分的排气路径5部分中。在这种情况下，二次空气供给装置7为了控制向催化装置6的上游侧供给的二次空气的供给量，进而控制流入催化装置6的排气的空燃比(利用排气中的氧浓度示出的空燃比)，包括如下构成的装置主体9。即，二次空气供给装置7的装置主体9被构成为在其框体10的内部一体地组装有对旁通通道8(8a)进行开闭的电动阀11和簧片阀12 ;进行电动阀11的开闭控制的控制处理单元13 (以下称为ECU 13);以及检测进气路径2的进气压力的压力传感器即进气压力传感器14。在本示例性实施例中，电动阀11是被未图示的弹簧施力而成为开阀状态的常开型的电磁阀，通过对其线圈Ila(螺线管)通电而闭阀，通过切断线圈Ila的通电而开阀。簧片阀12是防止从内燃机I的燃烧室流入排气路径5的排气从旁通通道8的下游侧向上游侧(内燃机I的进气系统侧)逆流的阀门，被设于电动阀11 (以下称为电磁阀·11)的下游侧。该簧片阀12是根据进入催化装置6的排气的压力而进行开闭的压力感应阀，与该排气的脉动同步地进行开闭。更具体地讲，在催化装置6的上游侧的排气的压力高于流入进气路径2的空气的压力(大气压)的状态下，簧片阀12闭阀，在催化装置6的上游侧的排气的压力低于被导入进气路径2的空气的压力(大气压)的状态下，簧片阀12开阀。进气压力传感器14经由管道15与进气路径2中的汽化器3的下游侧的部分连接，经由该管道15被赋予进气路径2的进气压力，由此输出该进气压力的检测信号。另外，更具体地讲，由进气压力传感器14检测出的进气压力是在进气路径2中具备的节流阀(省略图示)与所述汽化器3的下游侧的进气路径2内的压力。E⑶13是包括微计算机的电子电路单元，被输入从进气压力传感器14输出的检测信号。并且，该ECU13根据所输入的进气压力传感器14的检测信号依次识别进气路径2的进气压力的检测值，并按照预先安装的程序来执行控制处理。在这种情况下，作为通过该控制处理而实现的功能，E⑶13具有作为转速估计单元的功能，即根据由进气压力的检测值的时间序列数据示出的该进气压力的时间性变化来估计内燃机I的转速。另外，ECU13也具有作为对电磁阀11进行开闭控制的电动阀控制单元的功能，通过所谓占空比控制对电磁阀11的线圈Ila通电，由此进行该电磁阀11的开闭。在这种情况下，ECU13的电动阀控制单元根据内燃机I的进气压力的检测值和转速的估计值，可变地设定电磁阀11的开闭占空比，由此控制向催化装置6的上游侧供给的二次空气的供给量，使得进入催化装置6的排气的空燃比保持为使催化装置6能够良好地进行排气的净化的空燃比。并且，在二次空气供给装置7的装置主体9中，E⑶13和电磁阀11进行动作用的电源电力是通过运转开关17由电池16提供的。下面，以ECU13的控制处理为中心来说明本示例性实施例的内燃机控制系统的动作。E⑶13在内燃机I的运转过程中，按照预定的控制处理周期执行作为转速估计单元和电动阀控制单元的处理。所述转速估计单元按照下面所述执行内燃机I的转速的估计处理。首先，对其估计方法的概况进行说明，内燃机I的进气路径2的进气压力与内燃机I的燃烧周期同步地周期性地变动。例如，在作为本示例性实施例的内燃机I的一个例子的单缸四冲程发动机中，如图2中的实线a的曲线所示，按照与该汽缸的燃烧周期相同的周期，即将内燃机I的曲轴的两个旋转作为I个周期，进气压力周期性的变动。具体地讲，在内燃机I的各个燃烧周期中的进气行程的结束时刻附近(压缩行程的开始时刻附近)，进气压力达到最小，在排气行程的结束时刻附近(进气行程的开始时刻附近)，进气压力达到最大。因此，如果测定进气压力传感器14的检测信号所示出的进气压力的检测值的变动的I个周期的时间间隔，例如测定进气压力的检测值达到最小的时间间隔或者该检测值达到最大的时间间隔，则能够根据该时间间隔(=内燃机I的曲轴旋转两周的时间间隔) 的测定值，估计内燃机I的转速(旋转速度)。因此，在本示例性实施例中，ECU13的转速估计单元依次观测进气压力传感器14的检测信号所示出的进气压力的检测值，同时确定该检测值达到最小值及最大值中的一方、例如最小值的时刻，测定该检测值达到最小值的时间间隔(图2的Tp)，作为进气压力的变动的I个周期的时间间隔。并且，该时间间隔Tp是内燃机I的曲轴旋转两周的时间间隔，因而ECU13例如利用下式(I)计算内燃机I的转速(以[rpm]为单位的转速)的估计值。转速[rpm]= 120/Tp [秒]……(I)在这种情况下，在这种转速的估计处理中，例如按照下面所述来确定进气压力的检测值为最小值的时刻。即，在进气压力的检测值达到预先设定的预定值Pth(被确定为最大值与最小值之间的值的预定值)以下时，以此为触发，ECU13按照预定的控制处理周期依次观测进气压力的检测值的变化(减少中或增加中)。并且，在进气压力的检测值从减小状态转变为增大状态的情况下，ECU13将该转变时刻确定为进气压力的检测值达到最小值的时刻。另外，在本示例性实施例中，按照进气压力的检测值达到最小值的时间间隔来测定进气压力的变动的I个周期，但也可以利用进气压力的检测值达到最大值的时间间隔来进行测定。进一步进行补充，在本示例性实施例中，由于内燃机I为单缸发动机，因而进气压力的变动的I个周期相当于内燃机I的曲轴旋转两周的时间，但在内燃机I为多缸发动机的情况下，进气压力的变动的每I个周期的内燃机I的曲轴的转速是根据该汽缸数而决定的转速。因此，即使内燃机I是多缸发动机时，也能够根据进气压力的检测值的I个周期的时间间隔，利用与上述相同的方法来估计内燃机I的转速。ECU13按照以上所述来估计内燃机I的转速，同时执行作为所述电动阀控制单元的处理，由此根据内燃机I的负载进行二次空气供给装置7的电磁阀11的开阀的占空比控制。具体地讲，ECU13的电动阀控制单元根据利用进气压力传感器14的检测信号而示出的进气压力的检测值、和由转速估计单元估计的内燃机I的转速的估计值，确定电磁阀11的开闭的占空比。在这种情况下，E⑶13利用进气压力的检测值和转速的估计值，根据预先存储保持的映射图来确定占空比。在该映射图中，基本上如图3(a)中的实线b的曲线所示来设定进气压力及转速与占空比之间的关系，使得在利用进气压力的检测值和转速的估计值而示出的内燃机I的负载为高负载(进气压力或者转速比较高的负载状态)的情况下，与比该高负载低的负载(低负载或者中等负载)的情况相比，电磁阀11的开阀时间(占空比控制的每I个周期中的开阀时间)长。另外，在本示例性实施例中说明的占空比如在图3(a)中一并示出的那样，是指电磁阀11的闭阀时间Tc相对于电磁阀11的开闭的占空比控制的I个周期τ(在本示例性实施例中，该周期是固定值)的比率(Tc/T)。更具体地讲，在本示例性实施例中，将利用进气压力的检测值和转速的估计值而示出的内燃机I的负载状态大致分为高负载区域、空转区域、控制区域及低负载区域这4种状态，根据各个区域来确定电磁阀11的开阀的占空比。 在这种情况下，高负载区域指进气路径2的进气压力为预定的第I阈值Pl以上、或者内燃机I的转速为预定的第I阈值NE I以上而且进气压力为预定的第2阈值P2( <P1)以上的负载状态。与进气压力相关的所述第I阈值Pl例如被设定为60kPa,所述第2阈值P2被设定为内燃机I的空转运转时的进气压力以下的值，例如25kPa。并且，与转速相关的所述第I阈值NEl被设定为例如5000rpm。并且，空转区域指内燃机I的转速为预定的第2阈值NE2( < NEl)以下、而且进气压力取所述第I阈值Pl和第2阈值P2之间的范围内的值的负载状态。与转速相关的所述第2阈值NE2被设定为与内燃机I的空转运转时的转速基本一致的值，例如1600rpm。并且，控制区域指内燃机I的转速取所述第I阈值NEl和第2阈值NE2之间的范围内的值，而且进气压力取所述第I阈值Pl和第2阈值P2之间的范围内的值的负载状态。该控制区域是内燃机I的中等负载程度的负载区域。并且，低负载区域指进气压力为所述第2阈值P2以下的负载状态。该负载状态相当于内燃机I的减速时的状态。并且，在本示例性实施例中，在利用进气压力的检测值和转速的估计值而示出的内燃机I的负载状态为所述高负载区域的状态时，根据所述映射图而确定的占空比例如为0%。因此，在内燃机I的负载状态为高负载区域的状态时，ECU13的电动阀控制单元确定占空比，以使电磁阀11保持开阀状态(进而，使向催化装置6的上游侧的二次空气的供给量达到最大量)。并且，在内燃机I的负载状态为所述控制区域的状态时，根据所述映射图而确定的占空比例如为50%。因此，在内燃机I的负载状态为控制区域的状态时，ECU13的电动阀控制单元确定占空比，以使电磁阀11周期性地开闭。在这种情况下，电磁阀11的开阀时间(占空比控制的每I个周期的开阀时间)比内燃机I的负载状态为高负载区域的状态时短。并且，在内燃机I的负载状态为所述低负载区域的状态时，根据所述映射图而确定的占空比例如为100%。因此，在内燃机I的负载状态为低负载区域的状态时，ECU13的电动阀控制单元确定占空比，以使电磁阀11保持闭阀状态(进而，切断向催化装置6的上游侧的二次空气供给)。并且，在内燃机I的负载状态为空转区域的情况下(内燃机I为空转运转时的情况)，根据所述映射图而确定的占空比例如为0%。因此，在内燃机I的负载状态为空转区域的状态时，ECU13的电动阀控制单元确定占空比，以使电磁阀11保持开阀状态。另外，在内燃机I的负载状态从某个区域转移到其它区域时，ECU13的电动阀控制单元以使占空比缓慢变化的确定形式，使其从与转移前的区域对应的占空比的值变化到与转移后的区域对应的占空比的值。如上所述，在根据利用进气压力的检测值和转速的估计值而示出的内燃机I的负载状态确定电磁阀11的开闭的占空比后，ECU13的电动阀控制单元按照所确定的占空比进行电磁阀11的线圈Ila的通电控制。由此，按照占空比来控制电磁阀11的开闭，进而控制通过旁通通道8供给到催化装置6的上游侧的二次空气的供给量。·
在这种情况下，在簧片阀12的开阀状态下，在电磁阀11开阀时，从旁通通道6向催化装置6的上游侧供给二次空气，在电磁阀11闭阀时，该二次空气的供给被切断。通过以上说明的基于E⑶13的控制处理的电磁阀11的开闭控制(占空比控制)，进入催化装置6的排气的空燃比根据电磁阀11的开闭而变化。即，参照图4，在电磁阀I的闭阀状态下，排气的空燃比如虚线fl所示为浓侧的空燃比，在电磁阀I的开阀状态下，排气的空燃比如虚线f2所示为稀侧的空燃比。因此，例如在内燃机I的负载状态为所述控制区域的状态的情况下，以按照前面所述而确定的占空比进行电磁阀11的开闭，由此将进入催化装置6的排气的平均空燃比控制为接近理论空燃比的空燃比，即，控制为使催化装置6对排气中的Ν0χ(氧化氮)、CO( —氧化碳)及HC(碳氢)的净化率基本达到最佳的空燃比。另外，图4中的实线el、e2、e3的曲线分别是例示了催化装置6对NOx的净化率、对CO的净化率、对HC的净化率、以及与进入催化装置6的排气的空燃比的关系的曲线。在此，在内燃机I的负载状态为高负载区域的状态的情况下，如果按照与所述控制区域中的占空比(在本示例性实施例中是50% )相同的占空比进行电磁阀11的开闭控制，则如图3(b)中的虚线d所示，向催化装置6的二次空气的供给量容易少于在控制区域中的二次空气的供给量。这是因为在内燃机I的高负载运转时，通常内燃机I的转速高，因此在电磁阀11为开阀时很难进行向催化装置6的二次空气供给。因此，在本示例性实施例中，在内燃机I的负载状态为所述高负载区域的状态的情况下，将电磁阀11的开闭的占空比确定为比负载与高负载区域相比相对较小的控制区域中的占空比还小的值(在本示例性实施例中为0% )。因此，在内燃机I的负载从控制区域的负载增加至高负载区域的负载的情况下，如图3(a)中的实线b的曲线所示，占空比从控制区域中的占空比开始减小。由此，在内燃机I的负载状态为所述高负载区域的状态的情况下，电磁阀11的开阀时间被控制为比控制区域中的开阀时间长的时间。其结果是，如图3(b)中的实线c的曲线所示，即使是在内燃机I的负载状态为高负载区域的状态下，也能够与控制区域的情况相同地，能够在经由催化装置6对排气进行良好地净化的基础之上，向催化装置6的上游侧供给恰当量的二次空气。进而，即使是在内燃机I高负载运转时，也能够利用催化装置6对排气进行良好地净化。并且，在内燃机I的负载为所述高负载区域的负载的情况下，通常内燃机I的发热量大增，内燃机I的设备温度和排气温度升高。进而，由于其辐射热等，二次空气供给装置7的装置主体9的各个部件(电磁阀11和进气压力传感器14)的温度容易上升。因此，在内燃机I的负载状态为所述高负载区域的状态的情况下，假设为了实现电磁阀11的开阀而对线圈Ila进行通电时，由于随着该通电而产生的发热，装置主体9的电磁阀11及其周围的进气压力传感器14等部件的温度有可能温度过高。然而，本示例性实施例的电磁阀11是常开型的电磁阀，因而在内燃机I的负载状态为所述高负载区域的状态的情况下，不需要为了使电磁阀11成为开阀状态而对线圈Ila通电。因此，在内燃机I高负载运转时，电磁阀11不会发热，能够防止该电磁阀11及其周围的进气压力传感器14等部件温度过高。进而，能够防止产生电磁阀11、进气压力传感器14的动作不良和耐久性下降等。
并且，在本示例性实施例中，在内燃机I的空转运转时，即在内燃机I的负载状态为所述空转区域的状态的情况下，将电磁阀11的开闭的占空比设为0%，使电磁阀11保持开阀状态。在此，在内燃机I的空转运转时，通常由于燃料温度比较低等原因，使得内燃机I的排气中的NOx的含量十分微小。因此，在内燃机I空转运转时，优选重视提高催化装置6对CO和HC的净化率。因此，在本示例性实施例中，在内燃机I空转运转时，将电磁阀11保持为开阀状态，并积极地向催化装置6的上游侧供给二次空气，由此使进入催化装置6的排气的空燃比偏向稀侧。由此，如参照图4中的实线e2、e3所示的曲线可知，能够最大限度地提高内燃机I空转运转时的排气中的CO和HC的净化率。并且，在该空转运转时，为了将常开型的电磁阀11保持为开阀状态，不需要对线圈Ila通电，因而该电磁阀11不会产生功耗。因此，能够抑制在内燃机I空转运转时的电池16的功耗，防止出现所谓电池电量耗尽的情况。并且，在内燃机I的低负载区域中，空燃比处于稀侧，容易产生后燃。这是因为空燃比处于稀侧，导致燃烧不稳定，在于排气行程中发生爆发的情况下，如果向催化装置6的上游侧供给二次空气，将助长后燃。因此，在本示例性实施例中，在内燃机I的负载状态处于低负载区域的情况下，将电磁阀11的开闭的占空比设为100%，停止向催化装置6的上游侧供给二次空气。由此，能够防止发生后燃。如上所述，根据本示例性实施例的内燃机控制系统，能够利用二次空气供给装置7向催化装置6的上游侧供给适量的二次空气，以使催化装置6在内燃机I的范围较宽的运转区域中，良好地进行排气的净化。并且，由于在内燃机I高负载运转和空转运转时不会产生电磁阀11的功耗，因此能够防止装置主体7的电磁阀11和进气压力传感器14等各个部件的温度过高。因此，能够防止电磁阀11和进气压力传感器14由于受热而产生动作不良，和这些部件的耐久性下降。进而，ECU13能够稳定地进行电磁阀11的开阀控制，其结果是能够稳定地确保催化装置6的良好的净化性能。
并且，在本示例性实施例中，根据进气压力传感器14的检测信号，不仅能够检测进气路径2的进气压力，而且可以估计内燃机I的转速，因而能够使用单一的进气压力传感器14根据依赖于该进气压力和转速的内燃机I的负载，进行向催化装置2的上游侧供给适量的二次空气的控制。因此，能够低成本地构成结构紧凑的二次空气供给装置7。尤其是在本示例性实施例中，在内燃机I高负载运转时不存在随着电磁阀11的线圈Ila的通电而产生的发热，因而能够容易实现二次空气供给装置7的装置主体9的小型化。另外，在以上说明的示例性实施例中，将内燃机I的负载处于高负载区域或者空转区域时的电磁阀11的开闭的占空比设定为0%，但也可以设定为比0%略大的占空比。并且，在所述示例性实施例中使用电磁阀11作为电动阀，但也可以使用诸如根据电动发动机的动力而进行开闭那样的结构的电动阀。并且，在所述示例性实施例中，关于内燃机I示例了单缸的内燃机，但内燃机I也 可以是多缸的内燃机。并且，在所述示例性实施例中，说明了向催化装置6的上游侧供给二次空气的系统，但本发明的内燃机控制系统也可以是这样的系统，即，使用利用进气压力传感器14的检测信号而示出的进气路径2的进气压力的检测值、和根据该进气压力的变化而估计出的内燃机I的转速的估计值，进行与上述二次空气的供给控制不同的控制的系统。附图标记说明I内燃机；2进气路径；5排气路径；6催化装置；7 二次空气供给装置；8旁通通道(二次空气供给通道)；9装置主体(构造体)；13控制处理单元(转速估计单元、电动阀控制单元)；14进气压力传感器。
权利要求
1.一种内燃机控制系统，其具有检测内燃机的进气压力的进气压力传感器，其特征在于， 所述内燃机控制系统具有控制处理单元，该控制处理单元包括转速估计单元，该转速估计单元根据所述进气压力传感器对进气压力的检测值的变动周期来估计所述内燃机的转速，所述控制处理单元使用所述进气压力传感器对进气压力的检测值和由该转速估计单元估计的转速，执行控制处理， 所述内燃机控制系统具有二次空气供给通道，其向设置在所述内燃机的排气路径中的催化装置的上游侧供给二次空气；以及电动阀，其用于开闭该二次空气供给通道， 所述控制处理单元包括电动阀控制单元，该电动阀控制单元根据所述进气压力传感器对进气压力的检测值、和由所述转速估计单元估计的所述内燃机的转速，对该电动阀进行开闭控制，以使所述电动阀的开闭的占空比改变。
2.根据权利要求I所述的内燃机控制系统，其特征在于， 所述电动阀是通电后为闭阀状态的常开型的电磁阀， 所述电动阀控制单元使所述占空比按如下方式改变在利用所述进气压力传感器对进气压力的检测值、和由所述转速估计单元估计的所述内燃机的转速而示出的所述内燃机的负载为高负载的情况下，与该负载为比高负载低的负载的情况相比，缩短所述电磁阀的闭阀时间或者使该闭阀时间为零。
3.根据权利要求2所述的内燃机控制系统，其特征在于， 所述电动阀和进气压力传感器被一体地组装在介入安装于所述二次空气供给通道中的构造体上，该构造体被用作向所述催化装置的上游侧供给所述二次空气的二次空气供给装置的主体。
全文摘要
提供一种内燃机控制系统，能够利用单一的传感器检测在与内燃机相关的控制中采用的内燃机的转速和进气压力。内燃机控制系统具有检测内燃机(1)的进气路径(2)的进气压力的进气压力传感器(14)，该内燃机控制系统具有控制处理单元(13)，该控制处理单元包括转速估计单元，该转速估计单元根据进气压力传感器对进气压力的检测值的变动周期来估计内燃机的转速，控制处理单元使用进气压力传感器对进气压力的检测值和由转速估计单元估计的转速，执行控制处理。控制处理单元控制电动阀(11)的开闭，电动阀对向排气路径(5)中的催化装置(6)的上游侧供给二次空气的二次空气供给通道(8)进行开闭。
文档编号F01N3/22GK102913309SQ20121027336
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月2日 优先权日2011年8月4日
发明者田村真一, 松崎幸治 申请人:株式会社京滨