專利名稱：發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠減少因發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時空氣流過將節(jié)流閥旁通的怠速閥通道 引起的噪音的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時節(jié)流閥完全關(guān)閉，并且流過旁通節(jié)流閥的怠速旁通通道的 空氣被提供到發(fā)動機(jī)。怠速控制閥設(shè)置在怠速旁通通道中，并且流過怠速旁通通道的空氣 量得到調(diào)節(jié)。
日本專利申請公開公報號6-272582 (專利公報l)公開了一種技術(shù)，其中，將電磁閥 用作怠速控制閥，該閥的完全打開狀態(tài)和完全關(guān)閉狀態(tài)在預(yù)定的循環(huán)中受到負(fù)荷控制，并 且流過怠速旁通通道的空氣量得到調(diào)節(jié)。
然而，如果電磁閥被用作怠速控制閥，則在某些情況下，流過怠速旁通通道的空氣可 能受到怠速控制閥的阻擋。這樣；空氣可能突然停止，因此產(chǎn)生可能引起噪音的壓力差。
也就是說，當(dāng)將電磁閥用作怠速控制閥實(shí)施怠速控制時，怠速控制閥的開閥時間是固 定的而關(guān)閥時間是改變的，并且如圖6和7所示，流過怠速旁通通道的空氣量通過改變關(guān) 閥時間得到調(diào)節(jié)。在圖6中，怠速控制閥的完全打開時間固定到進(jìn)氣閥打開前的時間，并 且在進(jìn)氣閥的打開周期中確保必要的空氣，然后完全關(guān)閉怠速控制閥。
在圖7中，怠速控制閥的完全打開周期固定到進(jìn)氣閥打開周期中的時間，在進(jìn)氣閥第 一打開周期中所需的空氣量不被確保，并且在進(jìn)氣閥第二打開周期中怠速控制閥被完全關(guān) 閉。
在這種情況下，當(dāng)進(jìn)氣閥關(guān)閉時，即使怠速控制閥完全打開空氣也不流過怠速旁通通 道。因此，在進(jìn)氣閥下一次打開并且補(bǔ)償不足量的空氣流動之后，怠速控制閥被完全關(guān)閉。
根據(jù)如圖6和7所示的怠速控制閥的開閥時間固定的常規(guī)的怠速控制，當(dāng)空氣流過怠 速旁通通道時，在某些情況下怠速控制閥被完全關(guān)閉，并且在這樣的情況下可能在怠速旁 通通道中產(chǎn)生壓力差，從而產(chǎn)生噪音。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中遇到的上述情況已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種能 夠減少由于發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時空氣流過怠速旁通通道引起的噪音的發(fā)動機(jī)控制裝置。
本發(fā)明的上述以及其他目的可以根據(jù)本發(fā)明通過設(shè)置用于包括配備節(jié)流閥的進(jìn)氣裝 置的四沖程發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，其中，將進(jìn)氣裝置的節(jié)流閥旁通的怠速旁通 通道配備怠速控制閥，該怠速控制閥受到負(fù)荷控制，從而進(jìn)行發(fā)動機(jī)怠速到目標(biāo)轉(zhuǎn)速的反 饋控制，其中
怠速控制閥的關(guān)閥時間固定到所述發(fā)動機(jī)的預(yù)定的曲軸旋轉(zhuǎn)位置，并且怠速控制閥的 開閥時間被控制為可變。
在上述方面的優(yōu)選實(shí)施例中，可以期望怠速控制閥的關(guān)閥時間固定到與發(fā)動機(jī)的曲軸 旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)聯(lián)地打開和關(guān)閉的進(jìn)氣閥的關(guān)閉時間周期中的時間。
怠速控制閥的關(guān)閥時間可以固定到發(fā)動機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)位置中的下死點(diǎn)區(qū)域附近的時間。
可以進(jìn)一步期望，所述發(fā)動機(jī)是具有用于每個氣缸的節(jié)流閥和怠速控制閥的單缸發(fā)動 機(jī)或多缸發(fā)動機(jī)。
所述發(fā)動機(jī)可以具有包括多個氣缸的氣缸組，其中爆發(fā)時段處于180°或360°曲軸 相位周期，并且節(jié)流閥和怠速控制闊在具有多個氣缸的氣缸組中被集中控制。可以期望， 怠速控制閥的關(guān)閥時間固定和設(shè)定到爆發(fā)時段超前的相鄰氣缸的進(jìn)氣閥關(guān)閉時間周期中 的時間。所述發(fā)動機(jī)可以是具有一個氣缸組的直列式多缸發(fā)動機(jī)或具有多個氣缸組的V型 或水平對置的多缸發(fā)動機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)流過怠速旁通通道的空氣平緩時，怠速控制閥能夠可靠地關(guān)閉。因此， 可以防止怠速控制閥關(guān)閉時在怠速旁通通道中產(chǎn)生空氣壓力差。結(jié)果，能夠減少發(fā)動機(jī)怠 速期間因空氣流過怠速旁通通道產(chǎn)生的噪音。
通過下文參考附圖進(jìn)行的描述，所述性能和進(jìn)一步的特征將變得更加清楚。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)被應(yīng)用到其上的摩托車的一側(cè)的示 意圖2是圖1中的發(fā)動機(jī)節(jié)流裝置和燃料噴射器的部分切除的側(cè)視圖3是圖1中的節(jié)流裝置的截面圖4是顯示包括圖1所示的發(fā)動機(jī)控制單元的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的一部分的方塊圖； 圖5是顯示圖3和圖4中所示的怠速控制閥和進(jìn)氣閥的打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間的關(guān) 系的時間圖6是顯示根據(jù)常規(guī)技術(shù)的怠速控制閥和進(jìn)氣閥的打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間的關(guān)系的 時間圖；以及
圖7是顯示根據(jù)另一種常規(guī)技術(shù)的怠速控制閥和進(jìn)氣閥的打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間的 關(guān)系的時間圖。
具體實(shí)施例方式
下文將基于附圖對實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式進(jìn)行描述。
參考圖1到圖3，圖1所示的摩托車10具有未圖視的下骨架型車底架，以及旋轉(zhuǎn)支撐 前輪11的前叉12由設(shè)置在車底架前端的頭管樞軸支撐。車把桿13固定到前叉12的上端。 前輪11通過操作車把桿13在兩個方向上操縱轉(zhuǎn)動。
發(fā)動機(jī)14安裝在車底架的下中心部分。未圖視的擺動臂從發(fā)動機(jī)14向后延伸，并且 后輪15即驅(qū)動輪由擺動臂的后端可旋轉(zhuǎn)地支撐。后輪15通過未圖視的動力傳動機(jī)構(gòu)由發(fā) 動機(jī)14的驅(qū)動力驅(qū)動。覆蓋摩托車10的車底架和前叉12的車體蓋16設(shè)置在發(fā)動機(jī)14 的上方，并且騎車人的座位17安裝在發(fā)動機(jī)14的上方。
發(fā)動機(jī)14是四沖程單缸或多缸發(fā)動機(jī)，其中包括氣缸蓋18和氣缸體19的氣缸總成 基本上水平地設(shè)置于曲軸箱20的前部。氣缸蓋18中形成未圖視的燃燒室，并且未圖視的 活塞容納在氣缸體19中。通過連桿連接到活塞的曲軸(未圖示)設(shè)置在曲軸箱20中。當(dāng) 混合燃料在燃燒室中燃燒時，活塞的往復(fù)運(yùn)動通過連桿和曲軸轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，然后傳送 到后輪15。
未圖示的進(jìn)氣口和排氣口形成在氣缸蓋18中以便和燃燒室連通，并且未圖示的打開 和關(guān)閉進(jìn)氣口的進(jìn)氣閥和未圖示的打開和關(guān)閉排氣口的排氣閥設(shè)置在氣缸蓋18中。
燃燒產(chǎn)生的廢氣在排氣閥打開期間經(jīng)過排氣口引到連接到氣缸蓋18的排氣管21中， 然后經(jīng)過排氣消聲器22排放到大氣中。進(jìn)氣管23和進(jìn)氣裝置24以這樣的次序通過進(jìn)氣 口連接到氣缸蓋18。由進(jìn)氣裝置24產(chǎn)生的混合氣體在進(jìn)氣閥打開期間經(jīng)過進(jìn)氣管23和進(jìn) 氣口引到燃燒室中。
進(jìn)氣裝置24從氣流的上游側(cè)依次包括未圖示的空氣濾清器，節(jié)流裝置25和燃料噴射 器26。如圖2和3所示，節(jié)流裝置25具有形成在節(jié)流主體27中的空氣通道28，并且空 氣通道28由節(jié)流闊29打開和關(guān)閉。節(jié)流閥29的打開程度由加速器30 (圖l)控制。
流過空氣通道28的空氣量通過節(jié)流閥29的打開程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且該空氣被引入進(jìn) 氣管23。燃料從燃料噴射器26噴射到進(jìn)氣管23中并且產(chǎn)生空氣燃料混合物?；旌先剂系?量由節(jié)流裝置25和燃料噴射器26進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且該混合燃料被引到發(fā)動機(jī)14的燃燒室 中。發(fā)動機(jī)14的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速由引到燃燒室中的混合燃料的量控制。在實(shí)際情況中，圖1 中所示的發(fā)動機(jī)控制單元31根據(jù)作為參數(shù)的節(jié)流閥打開程度，發(fā)動機(jī)溫度，廢氣中的氧 氣濃度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制發(fā)動機(jī)14。
如圖1和圖4所示，發(fā)動機(jī)控制單元31與曲軸旋轉(zhuǎn)位置傳感器32，節(jié)流閥打開程度 傳感器33和怠速控制閥34 —起構(gòu)成發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)35。發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)35進(jìn)行發(fā)動機(jī) 14的怠速到目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的反饋控制。
如圖3所示，發(fā)動機(jī)14的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)是在節(jié)流裝置25中的節(jié)流閥29完全關(guān)閉的狀態(tài) 下實(shí)行。在該狀態(tài)下，空氣流入在旁通設(shè)置在空氣通道28中的節(jié)流閥29的節(jié)流主體27 中形成的怠速旁通通道37。
如圖1所示，曲軸旋轉(zhuǎn)位置傳感器32檢測曲軸箱20中的曲軸的旋轉(zhuǎn)位置，從而測量 發(fā)動機(jī)14的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。如圖2所示，節(jié)流閥打開程度傳感器33設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支撐節(jié)流閥 29的節(jié)流軸36上并且檢測節(jié)流閥29的旋轉(zhuǎn)角度，即節(jié)流閥29的打開程度。 如圖3所示，怠速控制閥34設(shè)置在節(jié)流裝置25的節(jié)流主體27中形成的怠速旁通通道37 中。怠速控制閥34調(diào)節(jié)流過怠速旁通通道37的空氣量。通過由怠速控制閥34調(diào)節(jié)流過 怠速旁通通道37的空氣量實(shí)行的發(fā)動機(jī)14的怠速控制稱為怠速控制(ISC)。在該實(shí)施 例中，經(jīng)操作而全開全閉的電磁閥用作怠速控制閥34。
發(fā)動機(jī)控制單元31通過調(diào)節(jié)怠速控制閥34 (電磁閥)的完全打開時間進(jìn)行怠速控制 閥34的負(fù)荷控制。也就是說，在發(fā)動機(jī)控制單元31根據(jù)來自節(jié)流閥打開程度傳感器33 的數(shù)據(jù)確認(rèn)節(jié)流閥29處于完全閉合位置的狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)控制單元根據(jù)來自曲軸旋轉(zhuǎn)位 置傳感器32的數(shù)據(jù)檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。如果發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速的狀態(tài)持續(xù)一定的時 間，則怠速控制閥34的完全打開時間延長以增加流過怠速旁通通道37的空氣量，從而對 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制以防止發(fā)動機(jī)停車。
另一方面，在發(fā)動機(jī)控制單元31根據(jù)來自節(jié)流閥打開程度傳感器33的數(shù)據(jù)確認(rèn)節(jié)流
閥29處于完全閉合的位置的狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)控制單元31根據(jù)來自曲軸旋轉(zhuǎn)位置傳感器32 的數(shù)據(jù)檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。如果發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速的狀態(tài)持續(xù)一定的時間，則怠速 控制閥34的完全打開時間縮短以減少流過怠速旁通通道37的空氣量，從而對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 進(jìn)行反饋控制以防止燃料經(jīng)濟(jì)性退化。
在任何情況下，發(fā)動機(jī)控制單元31在曲軸旋轉(zhuǎn)兩周的同時象進(jìn)氣閥那樣打開和關(guān)閉 怠速控制閥34 —次。如果進(jìn)氣閥關(guān)閉而且即使怠速控制閥34打開發(fā)動機(jī)14的負(fù)壓也沒 有施加到怠速旁通通道37，則空氣不流過怠速旁通通道37。所以，如圖5所示，發(fā)動機(jī) 控制單元31將怠速控制閥34 (電磁閥)的完全打開時間設(shè)定成使空氣有效地流過怠速旁 通通道37的時間比進(jìn)氣閥的打開時間短。
如圖5所示，發(fā)動機(jī)控制單元31將怠速控制閥34 (電磁閥)的關(guān)闊時間固定到發(fā)動 機(jī)14的預(yù)定的曲軸旋轉(zhuǎn)位置，并且改變和控制怠速控制閥34的開閥時間，從而調(diào)節(jié)怠速 控制闊34的完全打開時間及控制流過怠速旁通通道37的空氣量。更具體地說，怠速控制 閥34的關(guān)閥時間固定在與發(fā)動機(jī)14的曲軸旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)聯(lián)地打開和關(guān)閉的進(jìn)氣閥的關(guān)閥 位置，也就是發(fā)動機(jī)14的曲軸旋轉(zhuǎn)位置中的下死點(diǎn)區(qū)域附近的位置之后(例如緊接在下 死點(diǎn)之后)。通過如上所述固定怠速控制閥34的關(guān)閥時間，在空氣平緩流過怠速旁通通道 37期間(空氣緩慢流動或不流動期間)，怠速控制閥34被可靠地關(guān)閉。
當(dāng)發(fā)動機(jī)14是多缸發(fā)動機(jī)時，為每一個氣缸設(shè)置進(jìn)氣管23和進(jìn)氣裝置24。所以，也 為每一個氣缸設(shè)置具有節(jié)流閥29和怠速控制閥34的節(jié)流裝置25。發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)35的 發(fā)動機(jī)控制單元31如上所述進(jìn)行氣缸的每一個怠速控制閥34的負(fù)荷控制。怠速控制閥34 的關(guān)閥時間和開闊時間被如上所述地設(shè)定，并且在每個氣缸中實(shí)行怠速控制(ISC)。
所以，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以得到以下效果(1)和(2)。 (1)怠速控制閥34的關(guān)闊時間設(shè)定到發(fā)動機(jī)14的預(yù)定的曲軸旋轉(zhuǎn)位置，更具體地 說，設(shè)定到在進(jìn)氣閥關(guān)閥之后或下死點(diǎn)區(qū)域附近的時間。所以，在空氣平緩流過怠速旁通 通道37期間怠速控制閥34能夠可靠地關(guān)閉。因此，可以抑制怠速控制閥34關(guān)閉而且產(chǎn) 生壓力差時怠速旁通通道37中的空氣流動突然停止的情況。結(jié)果，可以減少發(fā)動機(jī)14怠 速時由于空氣流過怠速旁通通道37可能引起的噪音。
(2)通過如(1)中所述設(shè)定怠速控制閥34的關(guān)閥時間，可以減少由于空氣流過怠速 旁通通道37可能引起的噪音。所以，不必增加諸如用于減少噪音的衰減器的進(jìn)一步的設(shè) 備，而且能夠降低制造或維護(hù)成本。并且也不必縮小空氣濾清器進(jìn)口的開口以減少噪音。
因此，可以防止發(fā)動機(jī)輸出功率降低。
雖然已經(jīng)根據(jù)該實(shí)施例解釋了本發(fā)明，但是本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施例。 例如，當(dāng)發(fā)動機(jī)14是具有包括其中爆發(fā)時段是180°或360°曲軸相位周期的多個氣 缸的氣缸組的多缸發(fā)動機(jī)時，例如當(dāng)發(fā)動機(jī)14是具有一個氣缸組的直列式多缸發(fā)動機(jī)， 或具有多個氣缸組的V型多缸發(fā)動機(jī)或水平對置的多缸發(fā)動機(jī)時，可以為每組氣缸集中控 制節(jié)流閥29和怠速控制閥34。尤其是，由發(fā)動機(jī)控制單元31為每組氣缸對怠速控制閥 34進(jìn)行負(fù)荷控制和怠速控制(ISC)。在這樣的情況下，在每個氣缸組中集中控制的怠速控 制閥34的關(guān)閥時間固定到其中爆發(fā)時段到來早的相鄰氣缸的進(jìn)氣閥關(guān)閉之后的時間。因 此，有效地減少每個氣缸組的噪音。
權(quán)利要求
1.一種用于包括配備節(jié)流閥的進(jìn)氣裝置的四沖程發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，旁通進(jìn)氣裝置的節(jié)流閥的怠速旁通通道配備怠速控制閥，所述怠速控制閥受到負(fù)荷控制，從而進(jìn)行發(fā)動機(jī)怠速到目標(biāo)轉(zhuǎn)速的反饋控制，其中，所述怠速控制閥的關(guān)閥時間固定到發(fā)動機(jī)的預(yù)定的曲軸旋轉(zhuǎn)位置，并且所述怠速控制閥的開閥時間被控制為可變。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述怠速控制閥的關(guān)閥時間固定 到與發(fā)動機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)聯(lián)地打開和關(guān)閉的進(jìn)氣閥的關(guān)閉時間周期中的時間。
3. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述怠速控制閥的關(guān)閥時間固定 到發(fā)動機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)位置中的下死點(diǎn)區(qū)域附近的時間。
4. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)是具有用于每個氣缸 的節(jié)流閥和怠速控制閥的單缸發(fā)動機(jī)或多缸發(fā)動機(jī)。
5. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)具有包括其中爆發(fā)時 段處于180°或360°曲軸相位周期的多個氣缸的氣缸組，并且所述節(jié)流閥和怠速控制閥 在具有多個氣缸的氣缸組中被集中控制。
6. 如權(quán)利要求5所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述怠速控制閥的關(guān)閥時間固定 和設(shè)定到爆發(fā)時段超前的相鄰氣缸的進(jìn)氣閥的關(guān)閉時間周期中的時間。
7. 如權(quán)利要求5所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)是具有一個氣缸組的 直列式多缸發(fā)動機(jī)，或具有多個氣缸組的V型或水平對置的多缸發(fā)動機(jī)。
全文摘要
在用于包括配備節(jié)流閥的進(jìn)氣裝置的四沖程發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中，旁通進(jìn)氣裝置的節(jié)流閥的怠速旁通通道配備怠速控制閥并且該怠速控制閥受到負(fù)荷控制，從而進(jìn)行發(fā)動機(jī)怠速到目標(biāo)轉(zhuǎn)速的反饋控制。怠速控制閥的關(guān)閥時間固定到發(fā)動機(jī)的預(yù)定的曲軸旋轉(zhuǎn)位置，并且怠速控制閥的開閥時間被控制為可變。
文檔編號F02D41/02GK101363374SQ20081014591
公開日2009年2月11日 申請日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月8日
發(fā)明者吉田一紀(jì), 西尾祐二 申請人:鈴木株式會社