发动机的加速控制装置的制作方法

文档序号:5238257阅读:204来源:国知局
专利名称:发动机的加速控制装置的制作方法
技术领域
本发明涉及发动机的加速控制装置,特别是,涉及可以提高自稳定状态的加速性能的发动机的加速控制装置。
在日本特开平7-243373号公报中提出了在踏板型摩托车等的发动机中,做成在行驶中使用较多的中速旋转区,为了谋求改善燃油消耗较在怠速时进一步提前点火时间,另一方面,在中速旋转区中发动机转速比预定的上升率更大地变化以便在急加速时不产生爆震的场合,使点火时间落后以便不成为提前角过大的点火装置。
在上述公报中所述的点火装置中,例如,在反复进行加速·减速的行驶状态时的,从加速过渡到减速立刻进行急加速的场合,与从稳定状态的急加速相比,有时不容易产生爆震。这是因为在减速中即使是与稳定状态同一发动机转速,但是因为车体的行驶系统的惯性比稳定状态更大,故在急加速时发动机所受到的负载较小的缘故,在这种本来不产生爆震的情况下,如果在中速旋转区中在旋转速度的上升率比预定值更大的急加速状态下使点火时间落后,则加速性能本身会受损害。
此外,有的在2冲程发动机的排气口设置排气控制阀,采用在低负载时关闭此一排气控制阀把燃烧室保持为高温·高压的活性燃烧(AR燃烧Activated Radical Combustion)。此一活性燃烧时气缸成为高温,在从稳定状态的急加速时就更容易产生爆震。
本发明的目的在于,解决上述问题,提供一种能够正确地判断使点火时间落后的情况,在加速时容易产生爆震的加速时防止爆震,在不是这样的场合不损害车辆的加速性能的发动机的加速控制装置。
用来实现上述目的的本发明,其第1特征在于,具有当节流阀开度在预定开度范围内保持预定时间时,判定发动机为稳定状态的稳定状态检测机构;当在前述稳定状态中检测出从该稳定状态的加速时输出加速模式判定信号的加速模式检测机构;以及响应于前述加速模式判定信号而选择小的点火提前角的点火提前角控制机构。
根据第1特征,可以仅在检测到从稳定状态脱离该稳定状态的加速时,才检测出加速模式,进行控制以便减小点火提前角。因而,在容易产生爆震的自稳定状态的加速时防止提前角过大,同时由于在反复进行加速·减速的行驶状态下点火提前角不减小所以并不使发动机的加速性能变坏。
此外,本发明的第2特征在于,前述稳定状态检测机构具有当节流阀开度朝着关闭方向变化了超过预定开度时,判定节流阀开度脱离了前述预定开度范围的节流阀开度变动检测机构。
根据第2特征,由于仅在节流阀开度朝着关闭方向也就是减速方向变化时,才判定成从稳定状态脱离,所以在节流阀开度朝着与此相反的方向也就是加速方向变化时不会判定成保持着稳定状态。因而,可以很容易地检测到从稳定状态脱离的加速。
此外,本发明的第3特征在于,前述发动机为2冲程发动机,还具有使排气通路面积变化的排气控制阀;以及在低负载时控制前述排气控制阀以便产生活性燃烧的排气控制阀控制机构。根据第3特征,在由于活性燃烧而容易产生爆震的状态下,可以在加速时减小点火提前角。
此外,本发明的第4特征在于,还具有当节流阀开度的变动量在预定变动量范围内保持预定时间时输出常速稳定行驶模式判定信号的常速稳定行驶模式检测机构,前述点火提前角控制机构构成为,响应于前述常速稳定行驶模式判定信号,在低负载时,选择大的点火提前角。根据第4特征,把节流阀开度稳定的状态作为常速稳定行驶模式来检测。在此一常速稳定行驶模式中,由于加速·减速很少,没有提前角过大的危险,所以点火提前角设定得大些。
此外,本发明的第5特征在于,前述排气阀控制机构构成为,响应于前述常速稳定行驶模式判定信号,在很宽的运行区域中产生前述活性燃烧。根据第5特征,在常速稳定行驶模式中,产生活性燃烧的运行区域扩大。
进而,本发明的第6特征在于,构成为借助于前述点火提前角控制机构选择小的点火提前角,同时借助于前述排气控制阀控制机构减小排气控制阀的开度。根据第6特征,在减小点火提前角而不容易引起爆震的状态下,可以减小排气控制阀的开度而产生活性燃烧。


图1是本发明的一个实施例的两轮摩托车上所搭载的控制装置的主要功能方框图。
图2是本发明的一个实施例的两轮摩托车的左侧视图。
图3是本发明的一个实施例的两轮摩托车的发动机(取下了左半壳体的样子)的左侧视图。
图4是本发明的一个实施例的两轮摩托车的发动机的燃烧控制系统的示意图。
图5是本发明的一个实施例的两轮摩托车的ARC阀的构成图。
图6是表示本发明的一个实施例的两轮摩托车的ARC阀与控制电动机的配置关系的左侧视图。
图7是本发明的一个实施例的两轮摩托车的发动机(取下了发电机罩的样子)的右侧视图。
图8是本发明的一个实施例的两轮摩托车的动力部件的右侧视图。
图9是点火时间等控制的程序框图(之1)。
图10是点火时间等控制的程序框图(之2)。
图11是加速模式判定的程序框图(之1)。
图12是加速模式判定的程序框图(之2)。
图13是常速稳定行驶模式判定的程序框图。
图14是表示加速点火图象的一个例子的图。
图15是表示加速AR图象的一个例子的图。
图16是表示正常点火图象的一个例子的图。
图17是表示正常AR图象的一个例子的图。
图18是表示常速稳定行驶点火图象的一个例子的图。
图19是表示常速稳定行驶AR图象的一个例子的图。
下面参照附图来说明本发明。再者,在以下的说明中,“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”按照从驾驶者所看到的方向,符号Fr代表前侧,Rr代表后侧,L代表左侧,R代表右侧,CL代表车宽方向中央。此外,附图按照标号的方向来观看。
图2是搭载了本发明的一个实施例的发动机的加速控制装置的两轮摩托车的左侧视图。踏板型两轮摩托车(以下单称为“两轮摩托车”)1,用摇篮式车架2,和安装于此一车架2的前叉立管3的前叉4构成车体的骨架。在前叉14上安装着前轮5、前挡泥板6和车把7。
在由车架2的各管子围成的摇篮空间内配置着燃油箱8、散热器用藏物箱9和散热器10。在摇篮空间的后方,布置着前部具有水冷式发动机11的动力部件12。在发动机11的排气口上连接着排气管107,在排气管107的后端上安装着消声器108。
动力部件12的前部由连杆机构13安装在车架2上,动力部件12的后端部靠后缓冲器14悬挂在车架2上。在动力部件12的后部上,安装着后轮15,在车架2上的后部上部安装着坐垫(具有驾驶员座席和搭车者座席的双人坐垫)16。
整个车架2由车体罩17所覆盖。车体罩17中,前罩21覆盖着前叉立管3的前部和前轮5的上部,此一前罩21的后部由内罩22所覆盖。从驾驶员放脚的左右搁脚板23(在此一图中仅画出近前一侧。下同)的外缘向下延伸着左右踏板裙边24,踏板裙边24的下缘间由下罩25所覆盖。在左右踏板裙边24、24上,开有用来从车辆两侧向内部引入冷却风(包括车辆行驶时的行驶风)的引风口24a、24a。
从内罩22向后延伸着覆盖车架2的纵长中央的中罩26,从此一中罩26向后延伸着覆盖车架2的后部两侧面的侧罩27。从侧罩27的外缘向下延伸着左右下侧罩28,在下侧罩28的后方,后中罩29覆盖着车架2的后端下部,同时在后中罩29的上方,后上罩30覆盖着车架2的后端上部。在后上罩30上设有后握把47和尾灯48,在后中罩29的下部安装着后挡泥板49。
在车把7上,固定着车把罩33、前罩21上方的档风玻璃34、以及设在档风玻璃34的前面下部的档风玻璃装饰件35。在中罩22的两侧,设有覆盖着驾驶员的脚部前方的护腿板22a。在前罩21上设有前照灯41和转向指示灯42,在中罩26上设有注油用盖43、火花塞检查用盖44。在车轮5与车轮15之间设有主支架45,在动力部件12上部配置着空气净化器46。
图3是发动机11的左侧视图,是用剖视示出局部的图。发动机11具有连通到气缸62a的扫气孔11a和排气口11b。靠活塞66的上升行程在曲轴箱61内产生负压,靠此一负压使片阀92打开,经由吸气管93从下文述及的化油器吸入混合气体。曲轴箱61内的混合气体,靠活塞66的下降行程向扫气孔11a送出,供给到气缸62a内。在排气口11b中备有控制活性燃烧的排气控制阀(以下称为“ARC阀”)94。
冷却水泵89的输出口89g,从曲轴箱61的水冷套61a经由气缸体62的水冷套62a到气缸头63的水冷套63a,进而经由温度自动调节器95连通到排水口11c。在气缸头63的水冷套63a中,备有副输出口63b。气缸头63的放气口63c,经由放气软管连接到加油口盖(全都未画出)。在气缸62a的顶部安装着火花塞96。
前述ARC阀94作用如下。在没有4冲程发动机中所设置的那种吸气·排气阀的发动机,例如如图3中所示的曲轴箱片阀式的2冲程发动机中,当节流阀开度θTH小时也就是低负载时,所吸入的新气极端地少。因此燃烧变得不稳定,按不定的曲轴循环来燃烧,容易产生不完全燃烧。
因此,设置ARC阀94,在低负载时关闭该ARC阀94。靠ARC阀94关闭排气口11b,借此可以一边防止新气的漏气,一边使废气残留在气缸62A内使气缸62a内高温·高压化。结果,所吸入的新气被活性化而成为容易燃烧状态,燃烧就稳定了。也就是说,进行活性燃烧。此一活性燃烧,在所吸入的新气减少的低速旋转(1000~5000rpm)、低节流阀开度θTH(2~15%)的低负载区域中是有效的技术,能改善有害排出物或燃油消耗。
图4是根据本发明的一个实施例的发动机的燃烧控制系统的示意图。在燃烧控制系统101中,控制单元102,当有曲轴64的转速也就是发动机转速Ne和化油器的节流阀开度θTH输入时,就调节ARC阀94的开度(以下称为“开度θAR”)来控制来自排气口11b的排气通路面积,以便适应于发动机11的工作状态。
控制单元102的控制信号,输出到由伺服电动机等构成的控制电动机103,控制电动机103经由控制钢丝绳103a、103a和阀用操作构件104来控制ARC阀94。具体的控制在下文中结合图1和图9述及。从电池组105经由点火开关106向控制单元102供给电流。消声器108沿着排气方向内装两级金属催化器108a、108a,靠这些金属催化器108a、108a来提高废气净化效率。
图5(a)、(b)是前述ARC阀的构成图,图5(a)示出ARC阀周围的剖面结构,图5(b)示出图5(a)的b箭头方向的结构。如图5(a)中所示,ARC阀94,是把阻尼板94b安装在旋转轴94a上的阻尼式蝶形阀,在旋转轴94a的端部安装着阀用操作构件104,在此一操作构件104上安装着控制钢丝绳103a。
如图5(b)中所示,阻尼板94b,在旋转方向的两端设有缺口部94c、94c。设置该缺口部94c、94c的理由是为了即使在完全关闭ARC阀的场合,也使最小量的废气从排气口11b与缺口部94c、94c之间的间隙排出,从而正确地确保最小排气量。
图6是表示前述ARC阀与控制电动机的配置关系的左侧视图,控制电动机103配置在远离温度较高的发动机11的车体后部。具体地说,在主管2b的右后部安装着悬挂板2c,把控制电动机103用螺栓固定在此一悬挂板2c上。由于把控制电动机103配置在远离发动机11周围的位置,所以保护控制电动机103免遭发动机11的热或振动之影响,很容易维持控制电动机103的耐久性。后缓冲器14安装在主管的左后部2d上,化油器97安装在前述吸气管93上。
图7是前述发动机11的右侧视图。发电机73,具有用来检测其转子73a的旋转角的拾取传感器73b,拾取传感器73b的电线73c延长到外部。与曲轴64相连接的油泵(下文中结合图8述及)和起动电机91,配置在曲轴箱61的中心(曲轴64的中心)O的下方和外方。夹着曲轴64,在前方配置着油泵(下文述及),在后方配置着前述起动电机91。
因此,在两轮摩托车中的发动机11周围的狭窄空间中,可以很容易地配置油泵和起动电机91,同时可以降低两轮摩托车的重心。而且,行驶风的流动,不会被起动电机91所遮挡地,冷却着连续使用的油泵。因而,可以靠行驶风来充分地冷却容易变得温度较高的油泵。起动电机91的旋转经由齿轮91a传递到曲轴64。此外,在中间轴83上固定着皮带轮86,曲轴64的旋转借助于皮带87向该皮带轮86传递。
如图中的假想线所示,排气管107穿过中间轴83附近。因此,虽然有必要使与中间轴83相连接的油泵不会因来自排气管107的热影响而成为高温,但是由于可以靠行驶风来充分地冷却油泵,所以不会成为高温。再者,为了使排气管107的热量不容易传递到油泵,可以设置绝热护板或绝热构件。
图8是动力部件12的右侧视图,油泵88的一部分被引风构件90的前壁90a、上壁90b和后壁90c所包围。油泵88连接着用来靠未画出的节流环来控制内装的阀的开度的控制钢丝绳88a。包覆此一控制钢丝绳88a的包覆管子88b的端部,和油泵88的吸油软管88c以及输出软管88d,安装在引风构件90上。
下面,就上述构成的发动机的点火时间和ARC阀控制进行说明。图1是表示有关发动机点火时间等的控制的控制单元102的主要功能的方框图。此一功能可以由微计算机来实现。在该图中,常速稳定行驶判定部18在节流阀开度θTH的变动幅度ΔθTH落在常速稳定行驶判定范围ΔθTHC内的场合,输出检测信号s1。在输出此一检测信号s1时起动定时器19,常速稳定行驶信号输出部20在前述检测信号s1持续到定时器19已到定时时间时输出常速稳定行驶模式判定信号c。
另一方面,稳定状态检测部50在发动机转速Ne和节流阀开度θTH两者都落入预定范围内时输出稳定状态信号s2并起动定时器51。如果稳定状态信号s2持续到定时器51到达定时时间,则上限超过检测部52被激活。上限超过检测部52在节流阀开度θTH超过上限值时输出上限超过信号s3并激活节流阀急开检测部53。节流阀急开检测部53响应于上限超过信号s3监视节流阀开度θTH,当节流阀开度θTH在短时间内达到用来判定加速的加速全开开度θTHM时输出急开信号(加速模式判定信号)a。
模式判定部54根据输入了前述常速稳定行驶模式判定信号c还是加速模式判定信号a来判定是常速稳定行驶模式还是加速模式。在哪个信号也没有输入的场合,判定成正常模式。再者,在加速模式、常速稳定行驶模式、以及正常模式彼此竞争的场合,按照加速模式、常速稳定行驶模式、正常模式的顺序优先。
点火时间等计算部55,针对所判定的模式,参照预先设定的图象来算出与节流阀开度θTH和发动机转速Ne相对应的点火提前角θig和ARC阀开度θAR。再者,在加速模式中,设定了仅与发动机转速Ne相对应的点火提前角θig和ARC阀开度θAR的图象,节流阀开度θTH不作为点火提前角等算出的基础。
点火提前角等的图象下文中详细描述,在加速模式中把点火提前角θig和ARC阀开度θAR减小得超过常速稳定行驶模式或正常模式。也就是说使点火时间落后,同时关闭ARC阀94从而促进活性燃烧。
在点火时间等计算部55中所算出的点火提前角θig供给到点火部56,生成以由TDC传感器57所检测的上死点为基准的点火信号。另一方面,ARC阀开度θAR输入到前述控制电动机103,借助于该控制电动机103来改变ARC阀94的开度。
接下来,参照程序框图来说明上述点火时间等控制。图9、图10是点火时间等控制的主程序框图。首先,在步骤S1里判定发动机的运行状态(模式)。模式中有加速模式、常速稳定行驶模式、以及除了它们之外的模式(正常模式),各模式的判定算法下文中述及。在步骤S1里判定成是加速模式的场合,进到步骤S2。在步骤S2里,读出描述发动机转速Ne与点火提前角θig的关系的加速点火图象。在步骤S3里,读出描述发动机转速Ne与ARC阀94的开度θAR的关系的加速AR图象。加速点火图象和加速AR图象的具体例子在下文中结合图14、图15述及。
在步骤S4里,判断是否设置了加速标志,也就是在上次判定中是否判定成加速模式。在未设置加速标志的场合,进到步骤S5,使定时器T1起动。在步骤S6里,判断是否经过了定时器T1中所设置的微少时间(例如0.1秒以下),如果经过了此一时间,则进到步骤S7设置加速标志,在步骤S8里把定时器T1复位。在直到上次的处理中未设置加速标志的场合,跳过步骤S5、S6、S7、S8而进到步骤S9(图10)。
在步骤S9里,把当前的点火提前角θig和ARC阀开度θAR分别同与当前的发动机转速Ne相对应的加速点火图象的点火提前角θig和加速AR图象的ARC阀开度θAR进行比较。分别,在当前值小于图象值的场合进到步骤S10,在当前值大于图象值的场合进到步骤S11。
在步骤S10里,把预定的点火提前角变化量Δθig加算到当前的点火提前角θig从而更新点火提前角θig,同时把ARC阀开度变化量ΔθAR加算到当前的ARC阀开度θAR从而更新ARC阀开度θAR。也就是说,在步骤S10里,点火时间被提前,ARC阀开度θAR被加大。
另一方面,在步骤S11里从当前的点火提前角θig减去点火提前角变化量Δθig从而更新点火提前角θig,同时从当前的ARC阀开度θAR减去ARC阀开度变化量ΔθAR从而更新ARC阀开度θAR。也就是说,在步骤S11里,点火时间被推迟,ARC阀开度θAR被减小。
在步骤S14里,输出所更新的点火提前角θig和ARC阀开度θAR。根据此一点火提前角θig和ARC阀开度θAR,向火花塞96供给点火信号,向ARC阀94的控制电动机103供给驱动信号。
此外,在步骤S9里,在判断成当前值与图象值相同的场合,进到步骤S12。在步骤S12里,判断所使用的图象是加速图象或加速AR图象,还是它们以外的图象(下文述及)。也就是说,因为步骤S9对加速模式、正常模式和常速稳定行驶模式是共同的,故判断该步骤S9的处理是按加速模式被实行的还是按它以外的模式被实行的。当不是加速模式时,步骤S12为否定,进到步骤S13把加速标志复位。
如果是加速模式,则步骤S12为肯定,进到步骤S15使定时器T2起动。在步骤S16里,判断是否经过了定时器T2中所设定的时间(例如1~2秒),如果此一判断为肯定则在步骤S17里把定时器T2复位。在步骤S18里解除加速模式。在此一步骤S15、S16的定时器处理期间,在加速模式下保持点火时间。
另一方面,在模式判定中判定成是正常模式的场合,从步骤S1进到步骤S19(图9)。在步骤S19里,读出描述发动机转速Ne与点火提前角θig与节流阀开度θTH的关系的正常点火图象。在步骤S20里,读出描述发动机转速Ne与ARC阀94的开度θAR与节流阀开度θTH的关系的正常AR图象。正常点火图象和正常AR图象的具体例子下文中结合图16、图17述及。
在步骤S21里根据是否设置了加速标志来判断是否从加速模式过渡到正常模式。在未设置加速标志的场合进到步骤S22,根据节流阀开度θTH和发动机转速Ne,参照前述正常点火图象和正常AR图象来计算点火提前角θig和ARC阀开度θAR并输出之。在设置了加速标志的场合进到步骤S9,分级地进行使点火提前角θig和ARC阀开度θAR变化的上述处理。
进而,在模式判定中判定成是常速稳定行驶模式的场合,从步骤S1进到步骤S23。在步骤S23里读出描述发动机转速Ne与点火提前角θig与节流阀开度θTH的关系的常速稳定行驶点火图象。在步骤S24里,读出描述发动机转速Ne与ARC阀94的开度θAR与节流阀开度θTH的关系的常速稳定行驶AR图象。常速稳定行驶点火图象和常速稳定行驶AR图象的具体例子下文中结合图18、图19述及。
在步骤S25里根据是否设置了加速标志来判断是否从加速模式过渡到正常模式。在未设置加速标志的场合进到步骤S26,根据节流阀开度θTH和发动机转速Ne,参照前述常速稳定行驶点火图象和常速稳定行驶AR图象来计算点火提前角θig和ARC阀开度θAR并输出之。在设置了加速标志的场合进到步骤S9。
接下来,说明各模式的判定算法。图11、图12是加速模式判定的程序框图。在步骤S50里,判断发动机转速Ne是否处于用来判定加速的转速范围内,也就是加速转速下限值NeL与加速转速上限值NeU之间。作为一个例子,加速转速下限值NeL设定为4000rpm左右,加速转速上限值NeU设定为6000rpm左右。在发动机转速Ne处于前述发动机转速范围的场合,进到步骤S51。
在步骤S51里,判断节流阀开度θTH是否处于用来判定加速的节流阀开度范围内,也就是加速节流阀开度下限值θTHL和加速节流阀开度上限值θTHU之间。作为一个例子,加速节流阀开度下限值θTHL设定为百分之几(百分之十以下),加速节流阀开度上限值θTHU设定为20%左右。如果发动机转速Ne和节流阀开度θTH中的某一个处于预定的范围内,则进到步骤S52。
在步骤S52里,判断节流阀开度变化量ΔθTH是否超过加速节流阀开度变化量ΔθTHA。这里,由于加速节流阀开度变化量ΔθTHA设定为负量(例如小于-2%),所以如果节流阀开度变化量ΔθTH超过它则判定为肯定。
如果步骤S52为肯定则进到步骤S53,判断是否设置了稳定标志。由于在步骤S50、S51、S52全都肯定的场合判定成稳定状态并设置稳定标志,所以这里判定该稳定标志并确定稳定状态是否从前次延续。如果稳定状态未从前次延续则步骤S53为否定并进到步骤S54,使定时器T3起动。在步骤S55里,判断是否经过了定时器T3中所设定的时间(例如2~3秒),如果此一判断为肯定则在步骤S56里把定时器T3复位。然后,在步骤S57里设置稳定标志之后,进到步骤S58。如果前述步骤S53为肯定则跳过步骤S54~S57而过渡到步骤S58。
在步骤S58里根据节流阀开度θTH是否超过加速节流阀开度上限值θTHU来判断是否从稳定状态过渡到加速。如果步骤S58为肯定,则在步骤S59里把稳定标志复位并进到步骤S60(图12),使定时器T4起动。在步骤S61里,判断是否经过了定时器T4中所设定的时间(例如小于0.1秒)。如果步骤S61为肯定则进到步骤S62,判断节流阀开度θTH是否超过加速全开开度θTHM。也就是说,根据步骤S58~S62的处理,来判断节流阀是否在不足0.1秒的时间内从节流阀开度θTH20%迅速开大到几乎全开附近的开度,也就是是否进行急加速。
如果步骤S62为肯定则进到步骤S63而输出加速模式判定信号。在步骤S64里,判断节流阀开度θTH是否变化到小于加速全开开度θTHM,如果此一判断为肯定则过渡到步骤S65而输出加速模式解除信号。当在步骤S62里未检测到急加速时进到步骤S66把稳定标志复位。
此外,当步骤S51(图11)为否定时,进到步骤S67判断是否设置了稳定标志,如果此一判断为肯定则进到步骤S68。在步骤S68里判断节流阀开度θTH是否超过加速节流阀开度上限值θTHU。如果步骤S68为肯定,则判断成从稳定状态过渡到加速,在步骤S69里把稳定标志复位并进到步骤S60。
在发动机转速Ne不在成为判定加速的前提的预定范围内的场合(步骤S50为否定),在节流阀开度θTH不在成为判定加速的前提的预定范围内而前次也未判断成稳定状态的场合(步骤S67为否定),在虽然前次判断成稳定状态但是节流阀开度θTH小于加速节流阀开度上限值θTHU的场合(步骤S68为否定),以及在实质上减速的场合(步骤S52为否定),不进行加速模式判定,进到步骤S70把定时器T3复位,进而进到步骤S66。
这样,在加速模式判定处理中,在发动机转速Ne和节流阀开度θTH在预定范围内维持预定时间之后,检测到节流阀迅速开大而输出加速模式判定信号。此外,在稳定状态时,之所以在除了可以判断成实质上减速时以外判断成稳定状态在继续(步骤S52),是因为在稳定状态下如果在检测出加速时脱离稳定状态,则此后不能进到所预定的基于节流阀的迅速开大的判别的加速判断处理的缘故。
接下来,说明常速稳定行驶模式的判定算法。图13是常速稳定行驶模式判定的程序框图。图13中,在步骤S80里,判断节流阀开度变化量ΔθTH是否小于常速稳定行驶节流阀开度变化量ΔθTHC。作为常速稳定行驶节流阀开度变化量ΔθTHC正·负双方的值,例如设定为±3~4%。
在节流阀开度变化量ΔθTH小于常速稳定行驶节流阀开度变化量ΔθTHC的场合,进到步骤S81起动定时器T5。在步骤S82里判断是否经过了定时器T5中所设定的时间(例如1秒左右),如果此一判断为肯定则在步骤S83里把定时器T5复位。然后,在步骤S84里输出常速稳定行驶模式判定信号。
另一方面,如果步骤S80为否定则在步骤S85里输出常速稳定行驶模式解除信号,进到步骤S86。在步骤S86里把定时器T5复位。此外,经过了定时器T5的设定时间,返回步骤S80。
接下来,就在上述点火时间和ARC阀控制中所使用的图象进行说明。图14是加速点火图象,图15是加速AR图象。在图14中,在发动机转速Ne为中高速旋转(例如,5000~8000rpm左右)的速度区域中,把点火提前角θig设定成比其以外的区域要小。此外,在图15中,在与上述同样的发动机转速区域中把ARC阀开度θAR设定成比其以外的区域要小。ARC阀94在高速旋转区域中使开度θAR为100%,在低速旋转区域中把开度θAR取成比高速旋转区域要小(60~70%左右),在其中间区域中则进一步减小此一开度θAR。也就是说,把图象设定成在中速旋转区域中不成为提前角过大,而且关闭ARC阀94。
图16是正常模式中所使用的正常点火图象,图17是正常AR图象。这些图象不仅有发动机转速Ne,而且有节流阀开度θTH的轴。在图16中,设定成在低速旋转区域(例如低于5000rpm),仅在节流阀开度θTH小(2~8%)的场合加大点火提前角θig,在节流阀开度θTH大(超过8%)的场合减小点火提前角θig。
此外,在图17中,ARC阀开度θAR除了在节流阀开度θTH为低开度(作为一个例子小于10%),发动机转速Ne在中速旋转区域(作为一个例子1000~5000rpm)的范围内被设定成中间开度(阴影线所示范围)以外,被设定成全开。
图18是常速稳定行驶模式中所使用的常速稳定行驶点火图象,图19是常速稳定行驶AR图象。由于在常速稳定行驶模式中加减速的程度很小,所以没有成为提前角过大的危险,故加大点火提前角θig从而加大输出功率,同时可以减少燃油消耗。也就是说,在图18中,发动机转速Ne在中速旋转区域(作为一个例子2000~6000rpm)的范围内在节流阀开度θTH小(作为一个例子小于15%)的场合,点火提前角θig被设定成比正常模式的低速旋转区域,以及低节流阀开度区域的要大。而且,在该发动机转速Ne下在节流阀开度θTH稍大的场合(作为一个例子15~20%左右)设定成与正常模式的低速旋转区域,以及低节流阀开度区域相同的点火提前角θig。
此外,在图19中,关于ARC阀94的开度,中间开度沿着节流阀开度θTH变大的方向比前述正常模式中的中间开度更加扩大。通过扩大使ARC阀94为中间开度的范围,活性燃烧范围变宽了,倾向于改善燃油消耗。
像以上说明的这样,在本实施例中,仅在可以在发动机转速和节流阀开度全都在用来判定加速的预定范围内保持预定时间的状态下检测到加速时,才判定成过渡到加速模式。而且,在加速模式中减小点火提前角θig,同时减小ARC阀开度θAR。也就是说,由于减小点火提前角θig时不容易引起爆震,所以在此一状态下,可以减小ARC阀94的开度θAR来促进活性燃烧。再者,虽然在本实施例中,针对两轮摩托车示出进行加速控制的例子,但是本发明不限于此,也可以运用于4冲程发动机。
本发明借助于上述构成发挥以下效果。
根据第1特征~第6特征的发明,在容易产生爆震的从稳定状态的急加速时防止提前角过大,同时在不容易产生爆震的从反复进行加速·减速的这种状态的急加速时不使点火时间落后,可以把发动机的加速性能维持成良好。特别是,根据第3特征和第6特征的发明,在具有造成活性燃烧的排气控制阀的2冲程发动机中,其效果更大。
此外,根据第4特征的发明,设定如下构成的常速稳定行驶模式,即在低负载时,选择大的点火提前角,在加速·减速很少的场合把点火提前角设定得大些来加大输出功率可以改善燃油消耗。此外,根据第5特征的发明,在常速稳定行驶模式中,产生活性燃烧的运行区域扩大,借此结合点火时间的设定,可以进一步减少燃油消耗。
权利要求
1.一种发动机的加速控制装置,其特征在于,具有当节流阀开度在预定开度范围内保持预定时间时,判定发动机为稳定状态的稳定状态检测机构,当在前述稳定状态中检测出从该稳定状态的加速时输出加速模式判定信号的加速模式检测机构,以及响应于前述加速模式判定信号而选择小的点火提前角的点火提前角控制机构。
2.权利要求1中所述的发动机的加速控制装置,其特征在于,前述稳定状态检测机构具有当节流阀开度朝着关闭方向变化了超过预定开度时,判定节流阀开度脱离了前述预定开度范围的节流阀开度变动检测机构。
3.权利要求1或2中所述的发动机的加速控制装置,其特征在于,前述发动机为2冲程发动机,还具有使排气通路面积变化的排气控制阀,以及在低负载时控制前述排气控制阀以便产生活性燃烧的排气控制阀控制机构。
4.权利要求1中所述的发动机的加速控制装置,其特征在于,还具有当节流阀开度的变动量在预定变动量范围内保持预定时间时输出常速稳定行驶模式判定信号的常速稳定行驶模式检测机构,前述点火提前角控制机构构成为,响应于前述常速稳定行驶模式判定信号,在低负载时选择大的点火提前角。
5.权利要求3中所述的发动机的加速控制装置,其特征在于,前述排气阀控制机构构成为,响应于前述常速稳定行驶模式判定信号,在很宽的运行区域中产生前述活性燃烧。
6.权利要求1~3中的任何一项中所述的发动机的加速控制装置,其特征在于,构成为借助于前述点火提前角控制机构选择小的点火提前角,同时借助于前述排气控制阀控制机构减小排气控制阀的开度。
全文摘要
提供一种发动机的加速控制装置。点火时间等计算部(55)针对加速模式、常速稳定行驶模式和它们以外的正常模式算出点火提前角。模式判定部(54),当发动机转速(N
文档编号F02P5/152GK1247941SQ9911862
公开日2000年3月22日 申请日期1999年9月8日 优先权日1998年9月14日
发明者柳泽毅, 金子光伸 申请人:本田技研工业株式会社
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