專利名稱:用于單缸四循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于單缸四循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器，而且更具體地說(shuō)，涉及用于做出發(fā)動(dòng)機(jī)的沖程確定的控制器。
背景技術(shù)：
在四循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)中，順序地執(zhí)行進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、動(dòng)力沖程以及排氣沖程以便完成其內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)循環(huán)。即，在4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)曲柄軸二圈時(shí)，完成燃燒周期的一個(gè)循環(huán)。為此，不可能僅通過(guò)檢測(cè)曲柄軸的旋轉(zhuǎn)角，確定當(dāng)前沖程是沖程中的哪一個(gè)。當(dāng)不可能確定當(dāng)前沖程是沖程中的哪一個(gè)時(shí)，當(dāng)執(zhí)行燃料噴射控制或點(diǎn)火定時(shí)控制時(shí)，不可能控制定時(shí)，因此，不可能以適合和適當(dāng)?shù)姆绞娇刂乞?qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
在4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中，當(dāng)曲柄軸旋轉(zhuǎn)二圈時(shí)，凸輪軸旋轉(zhuǎn)一圈，而且凸輪軸具有凸輪傳感器?；趤?lái)自凸輪傳感器的信號(hào)，進(jìn)行沖程確定。然而，在該方法中，必需提供用于檢測(cè)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角的傳感器，這在成本等等方面是不利的。
隨便提一下，在單缸四循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)曲柄軸一圈時(shí)，其旋轉(zhuǎn)速度是不均勻的。在動(dòng)力沖程中，通過(guò)空氣燃料混合物的燃燒功，增加曲柄軸的旋轉(zhuǎn)速度，而在其他沖程中，因?yàn)閷⒅苿?dòng)力施加到曲柄軸上，所以曲柄軸的旋轉(zhuǎn)速度減小。例如，JP-2001-289109A(US-6550452B2)公開(kāi)了基于該現(xiàn)象進(jìn)行沖程確定的方法。即，測(cè)量旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，其是曲柄軸從上死點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到特定旋轉(zhuǎn)角所需的時(shí)間，而且將當(dāng)使曲柄軸旋轉(zhuǎn)連續(xù)兩圈時(shí)，比較測(cè)量的旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間。然后，將兩個(gè)測(cè)量時(shí)間中包括較短的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間的沖程確定為對(duì)應(yīng)于動(dòng)力沖程。
此外，在JP-2002-70708A(US-6595044B2)中，裝配到曲柄軸上的信號(hào)轉(zhuǎn)子具有在適當(dāng)位置形成的所謂剝蝕齒部分，使得當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞從上死點(diǎn)移動(dòng)到下死點(diǎn)時(shí)，剝蝕齒部分通過(guò)曲柄角傳感器。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，剝蝕齒部分通過(guò)曲柄角傳感器的沖程為進(jìn)氣沖程或動(dòng)力沖程。測(cè)量當(dāng)曲柄軸旋轉(zhuǎn)連續(xù)兩圈時(shí)，剝蝕齒部分通過(guò)曲柄角傳感器所需的時(shí)間。因此，比較兩個(gè)測(cè)量的時(shí)間，可以確定動(dòng)力沖程包括在兩個(gè)測(cè)量的時(shí)間中包括較短時(shí)間的沖程中。
然而，在上述公開(kāi)的方法中，曲柄軸需要旋轉(zhuǎn)二圈來(lái)進(jìn)行沖程確定。隨便提一下，在JP-2002-70708A中，計(jì)算曲柄軸在剝蝕齒部分前后旋轉(zhuǎn)特定曲柄角時(shí)，旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，而且基于在剝蝕齒部分前后，計(jì)算的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間之間的比率，進(jìn)行沖程確定。然而，在該方法中，信號(hào)轉(zhuǎn)子的剝蝕齒部分的位置是有限的。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供用于單缸4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器，該控制器能在使曲柄軸旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，進(jìn)行沖程確定，并且能快速執(zhí)行適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)控制。
在通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)增加和減小汽缸容積以及旋轉(zhuǎn)曲柄軸的單缸4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)使曲柄軸旋轉(zhuǎn)二圈時(shí)，完成燃燒周期的一個(gè)循環(huán)。為此，如果假定對(duì)應(yīng)于進(jìn)氣沖程和壓縮沖程的一圈是“正向的”，以及對(duì)應(yīng)于動(dòng)力沖程和排氣沖程的一圈是“反向的”，僅通過(guò)檢測(cè)曲柄軸的旋轉(zhuǎn)角，不能判定當(dāng)前圈是“正向”的或“反向”的。因此，不能確定當(dāng)前沖程是哪個(gè)沖程。因此，本發(fā)明注意到對(duì)每一沖程，當(dāng)使曲柄軸旋轉(zhuǎn)特定曲柄角時(shí)，旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間不同。在動(dòng)力沖程中，通過(guò)空氣燃料混合物的膨脹的功，縮短旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間。在動(dòng)力沖程后的其他沖程中，因?yàn)榍S接收由排氣、抽吸和壓縮引起的制動(dòng)力的作用，旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間傾向于變長(zhǎng)，因此本發(fā)明注意到旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間的變化趨勢(shì)。
根據(jù)本發(fā)明，控制器包括每次使曲柄軸旋轉(zhuǎn)相同角度時(shí)，輸出旋轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)的曲柄角傳感器。因此，當(dāng)在曲柄軸上先前確定的角度位置，使曲柄軸旋轉(zhuǎn)特定曲柄角時(shí)，可以計(jì)算旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間。基于兩個(gè)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間，進(jìn)行沖程確定，這兩個(gè)時(shí)間在通過(guò)活塞增加汽缸容積的時(shí)間內(nèi)，或在通過(guò)活塞，減小汽缸容積的時(shí)間內(nèi)計(jì)算。
在通過(guò)活塞增加汽缸容積的期間內(nèi)，或在通過(guò)活塞減小汽缸容積的期間內(nèi)，計(jì)算兩個(gè)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間，而且可以通過(guò)兩個(gè)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間，獲得旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間的變化趨勢(shì)。旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間的變化趨勢(shì)對(duì)每一沖程是不同的，因此，可以確定參考角位置屬于哪一沖程。即，可以當(dāng)旋轉(zhuǎn)曲柄軸一圈時(shí)，進(jìn)行沖程確定，并且快速地執(zhí)行適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)控制。
其中，“兩個(gè)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間”不僅是順序和連續(xù)計(jì)算的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間，而且可以是順序的，但分開(kāi)計(jì)算的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間。
從下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更顯而易見(jiàn)，其中圖1是表示發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)概略圖；圖2是表示在旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30中狀態(tài)變化的圖；圖3是表示沖程確定的處理過(guò)程的流程圖；以及圖4是表示在第二實(shí)施例中，沖程確定的處理過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施方式(第一實(shí)施例)在下文中，將參考附圖，描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例構(gòu)造用于摩托車的4循環(huán)單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。在該發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，電子控制單元(在下文中，稱為“ECU”)執(zhí)行點(diǎn)火定時(shí)控制等等。參考圖1，下面描述該發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一般示意結(jié)構(gòu)。
發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣口具有裝配在其中的進(jìn)氣閥11以及與之相連的進(jìn)氣管12。電磁燃料噴射閥13裝配在進(jìn)氣管12的進(jìn)氣口附近，并且將燃料從燃料供給系統(tǒng)(未示出)供給該燃料噴射閥13。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)10的排氣口具有裝配在其中的排氣閥14，以及與之相連的排氣管15。在該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)打開(kāi)進(jìn)氣閥11時(shí)，將進(jìn)氣從進(jìn)氣管12引入發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料室200。而且當(dāng)打開(kāi)排氣閥14時(shí)，將燃料后的廢氣排放到排氣管15中。
發(fā)動(dòng)機(jī)10的汽缸蓋裝配有火花塞16，而且通過(guò)由點(diǎn)火線圈等等形成的點(diǎn)火設(shè)備(未示出)，在所需點(diǎn)火定時(shí)，將高壓施加到該火花塞16。當(dāng)將高壓施加到火花塞16時(shí)，在火花塞16的相對(duì)電極間，產(chǎn)生火花放電，以便引燃引入發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室中的空氣燃料混合物。此外，活塞17裝配在發(fā)動(dòng)機(jī)10的汽缸中，并且經(jīng)連接桿18，與曲柄軸19連接。即，通過(guò)活塞17的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，改變?nèi)紵?00的容積。
曲柄軸19裝配有信號(hào)轉(zhuǎn)子21，其具有以30℃A的特定曲柄角間隔重復(fù)形成的凸起并具有不形成凸起部分的剝蝕齒部分。在信號(hào)轉(zhuǎn)子21附近，提供曲柄角傳感器22。基于信號(hào)轉(zhuǎn)子21的凸起和剝蝕齒部分，由曲柄角傳感器22檢測(cè)曲柄軸19的旋轉(zhuǎn)角。更詳細(xì)地描述為，基于信號(hào)轉(zhuǎn)子21的剝蝕齒部分，檢測(cè)曲柄軸19的參考角位置(確定參考位置)，而且檢測(cè)到參考該參考角位置，每次檢測(cè)凸起時(shí)，使曲柄軸19旋轉(zhuǎn)30℃A。在該實(shí)施例中，以這樣的方式將信號(hào)轉(zhuǎn)子21裝配到曲柄軸19，使得在下死點(diǎn)前，參考角位置變?yōu)?5℃A，但可以將該角度位置設(shè)置為任意角度位置。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)10附近，提供由電池(未示出)提供的電力驅(qū)動(dòng)的起始器23，其將初始旋轉(zhuǎn)施加到發(fā)動(dòng)機(jī)10。
ECU30主要由包括CPU、ROM、RAM等等的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，并且執(zhí)行在ROM中存儲(chǔ)的各種控制程序以便控制發(fā)動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。更詳細(xì)地描述ECU30，ECU30獲得各種傳感器，諸如上述的曲柄角傳感器22的檢測(cè)信號(hào)，并且基于檢測(cè)信號(hào)，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)10的各種控制，諸如點(diǎn)火定時(shí)控制。
在4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)10中，順序地執(zhí)行進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、動(dòng)力沖程和排氣沖程，以便完成其煅燒周期的一個(gè)循環(huán)。即，在發(fā)動(dòng)機(jī)10中，當(dāng)曲柄軸19旋轉(zhuǎn)二圈(720℃A)時(shí)，完成燃燒周期的一個(gè)循環(huán)。為此，當(dāng)假定對(duì)應(yīng)于進(jìn)氣沖程和壓縮沖程的一圈為“正向”，而且對(duì)應(yīng)于動(dòng)力沖程和排氣沖程的一圈為“反向”時(shí)，僅通過(guò)檢測(cè)曲柄軸19的旋轉(zhuǎn)角，不能識(shí)別那一圈是“正向”的和“反向”的。因此，不能確定那個(gè)沖程是哪一沖程。因此，該實(shí)施例注意到對(duì)每一沖程，曲柄軸19旋轉(zhuǎn)特定曲柄角所需的時(shí)間，即，旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間是不同的，并且基于旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間的變化趨勢(shì)，進(jìn)行沖程確定。
圖2是表示曲柄軸19旋轉(zhuǎn)30℃A所需的旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30的變化圖。圖2中所示的曲柄角信號(hào)是通過(guò)過(guò)濾等等，成形曲柄角傳感器22的輸出。此外，曲柄角數(shù)Cn是通過(guò)參考剝蝕齒部分(數(shù)量0)后的初始曲柄角信號(hào)，計(jì)數(shù)曲柄角信號(hào)的每一下降沿獲得的值。
其中，在動(dòng)力沖程中，通過(guò)在上死點(diǎn)附近產(chǎn)生的點(diǎn)火，引燃和燃燒空氣燃料混合物時(shí)產(chǎn)生的氣體膨脹所做的功，縮短旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30。與此相反，在動(dòng)力沖程后的排氣沖程、進(jìn)氣沖程和壓縮沖程中，由慣性旋轉(zhuǎn)曲柄軸19。同時(shí)，曲柄軸19接收由空氣燃料混合物的抽吸和壓縮和廢氣的排放引起的各個(gè)制動(dòng)力的作用，使得旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30變長(zhǎng)。因此，即使曲柄角數(shù)Cn相同時(shí)，旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30的變化趨勢(shì)彼此也不同。具體地，對(duì)于對(duì)應(yīng)于進(jìn)氣沖程和動(dòng)力沖程的曲柄角數(shù)Cn＝7至10，趨勢(shì)顯著不同。因此，計(jì)算將兩個(gè)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間T30間的差值，其作為旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30的變化趨勢(shì)。然后，將旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30的差值與先前通過(guò)適應(yīng)得到的沖程確定值進(jìn)行比較，以便確定當(dāng)前沖程是哪一沖程。
圖3是表示沖程確定的處理過(guò)程的流程圖。在該沖程確定處理中，獲得對(duì)應(yīng)于進(jìn)氣沖程或動(dòng)力沖程的曲柄角數(shù)Cn＝8，9的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間T30，并且計(jì)算它們間的時(shí)間差ΔT30。然后，通過(guò)將時(shí)間差ΔT30與針對(duì)進(jìn)氣沖程和動(dòng)力沖程的各個(gè)的沖程確定值K1、K2進(jìn)行比較，識(shí)別當(dāng)前沖程是哪一沖程。其中，時(shí)間差ΔT30在動(dòng)力沖程中變?yōu)樨?fù)的比較大的值，而且在進(jìn)氣沖程中，變?yōu)檎谋容^小的值，因此，根據(jù)它們的趨勢(shì)，將沖程確定值K1、K2設(shè)置在不同值(K1＜K2)。隨便提一下，在曲柄角信號(hào)的每一下降沿時(shí)刻，由ECU30執(zhí)行沖程確定處理。
首先，在步驟S101，確定是否未完成沖程確定。當(dāng)未完成沖程確定時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S102。當(dāng)完成沖程確定時(shí)，結(jié)束該沖程確定處理，而不執(zhí)行任何處理。在該實(shí)施例中，對(duì)一個(gè)行程，進(jìn)行一個(gè)沖程確定，而且基于確定完成標(biāo)志F，確定沖程確定是否完成。在接通ECU30的電源時(shí)，通過(guò)初始操作，將確定完成標(biāo)志F設(shè)置為0，當(dāng)完成沖程確定時(shí)，完成標(biāo)志設(shè)置成1。此外，當(dāng)需要再次進(jìn)行沖程確定時(shí)，諸如當(dāng)摩托車翻轉(zhuǎn)引起發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，使確定完成標(biāo)志清零。
在步驟S102，由參考旋轉(zhuǎn)速度，確定發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度是否在特定范圍內(nèi)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度在特定范圍內(nèi)時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S103。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度不在特定范圍內(nèi)時(shí)，結(jié)束該沖程確定處理，而不執(zhí)行任何處理。這是由于下述原因。通常，起動(dòng)器23用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10，當(dāng)電池電量不足時(shí)，通過(guò)踢操作或推操作，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。在這種情況下，通過(guò)駕駛員的起動(dòng)操作，改變旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間T30的變化方面，以致不能正確地進(jìn)行沖程確定。因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度不在根據(jù)參考速度的特定范圍內(nèi)時(shí)，不進(jìn)行沖程確定。其中，基于曲柄角傳感器22的檢測(cè)信號(hào)，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度。
在步驟S103，確定曲柄角數(shù)Cn是否為8。當(dāng)曲柄角數(shù)Cn為8時(shí)，在步驟S104中，獲得針對(duì)曲柄角數(shù)Cn＝8的旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30，而且在步驟S105，將所獲得的值存儲(chǔ)為T30old。此后，馬上結(jié)束該沖程確定。相反，當(dāng)曲柄角數(shù)Cn不為8時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S106。
在步驟S106，確定曲柄角數(shù)Cn是否為9。當(dāng)曲柄角數(shù)Cn為9時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S107。當(dāng)曲柄角數(shù)Cn不為9時(shí)，結(jié)束該沖程確定，而不執(zhí)行任何處理。在步驟S107，獲得針對(duì)曲柄角數(shù)Cn＝9的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間T30，而且在步驟S108，將所獲得的值存儲(chǔ)為T30new。
在隨后的步驟S109中，計(jì)算T30new和T30old間的時(shí)間差ΔT30(ΔT30＝T30new-T30old)。然后，在步驟S110，確定時(shí)間差ΔT30的幅度是否是沖程確定值K1或更小。當(dāng)時(shí)間差ΔT30的幅度是沖程確定值K1或更小時(shí)，在步驟S111確定當(dāng)前沖程是動(dòng)力沖程。此后，在步驟S112，將用于表示完成沖程確定的確定完成標(biāo)志F設(shè)置成1，并且結(jié)束該沖程確定處理。相反，當(dāng)時(shí)間差ΔT30的幅度不是沖程確定值K1或更小時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S113。
在步驟S113，確定時(shí)間差ΔT30的幅度是否是先前設(shè)置的沖程確定值K2或更大。當(dāng)時(shí)間差ΔT30的幅度是沖程確定值K2或更大時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S114，其中，確定當(dāng)前沖程是進(jìn)氣沖程。此后，在步驟S115，將用于沖程確定完成的確定完成標(biāo)志F設(shè)置成1，并且結(jié)束該沖程確定處理。相反，當(dāng)時(shí)間差ΔT30的幅度不是沖程確定值K2或更大時(shí)，確定發(fā)生不能確定當(dāng)前沖程是哪一沖程的狀態(tài)，因此，結(jié)束該沖程確定處理，而不確定當(dāng)前沖程是哪一沖程。
根據(jù)上文詳細(xì)所述的實(shí)施例，能獲得下述優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)每一沖程，旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30的變化趨勢(shì)不同的，基于這一事實(shí)，當(dāng)前沖程是哪一沖程由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間T30確定，這兩個(gè)時(shí)間在通過(guò)活塞17，增加或減小汽缸容積期間的同一時(shí)間段內(nèi)計(jì)算。因此，能在曲柄軸19旋轉(zhuǎn)一圈的同時(shí)，進(jìn)行沖程確定。因此，能快速地執(zhí)行適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)控制。
具體而言，在通過(guò)活塞17增加或減小汽缸容積的時(shí)間段內(nèi)，獲得旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30，因此在進(jìn)氣沖程或動(dòng)力沖程中，獲得旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30，并且進(jìn)行沖程確定。因?yàn)樵谶M(jìn)氣沖程和動(dòng)力沖程期間，旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30的變化趨勢(shì)基本上是不同的，因此能更可靠地進(jìn)行沖程確定。
另外，因?yàn)橛?jì)算的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間T30是連續(xù)的，并且確定它們間的時(shí)間差ΔT30，并且與確定參考值K1和K2比較，所以可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30的時(shí)間變化率，進(jìn)行沖程確定。此外，因?yàn)榉謩e設(shè)置用于動(dòng)力沖程的確定參考值和用于進(jìn)氣沖程的確定參考值，當(dāng)確定結(jié)果的可信性模糊時(shí)，不進(jìn)行沖程確定，而再次進(jìn)行沖程確定。
另外，當(dāng)在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度不在根據(jù)參考旋轉(zhuǎn)速度的特定范圍內(nèi)時(shí)，即，當(dāng)通過(guò)駕駛員的操作，諸如踢操作或推操作改變旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30的變化趨勢(shì)時(shí)，不進(jìn)行沖程確定。這樣，能避免錯(cuò)誤的確定。
(第二實(shí)施例)
在第二實(shí)施例中，每次使曲柄軸19旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，進(jìn)行如圖3中所示的相同沖程確定，并將其確定結(jié)果作為臨時(shí)結(jié)果提供給各種發(fā)動(dòng)機(jī)控制。當(dāng)連續(xù)地進(jìn)行多個(gè)正確的沖程確定時(shí)，選定該確定結(jié)果。在圖4中示出了該實(shí)施例中，沖程確定的處理過(guò)程。在圖4中，由相同的步驟號(hào)表示與圖3中的相同處理。該描述將集中在它們間的區(qū)別上。
在圖4所示的沖程確定處理中，當(dāng)正確地進(jìn)行沖程確定，并且連續(xù)地進(jìn)行指定多次K3(在該實(shí)施例中為4次)的沖程確定時(shí)，選定確定結(jié)果，并且使用確定計(jì)數(shù)器C，計(jì)數(shù)沖程確定的次數(shù)。在接通ECU 30的電源時(shí)，通過(guò)初始操作，使確定計(jì)數(shù)器C初始化為0，而且每次進(jìn)行沖程確定時(shí)，遞增1。此外，當(dāng)沖程確定的結(jié)果有錯(cuò)，或不能連續(xù)地進(jìn)行沖程確定時(shí)，使確定計(jì)數(shù)器C清零。
首先，在步驟S101中，確定是否完成沖程確定。當(dāng)未完成沖程確定時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S102，而且當(dāng)完成沖程確定時(shí)，結(jié)束該沖程確定處理，而不執(zhí)行任何處理。
在步驟S102，確定旋轉(zhuǎn)速度是否在根據(jù)參考旋轉(zhuǎn)速度的特定范圍內(nèi)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度在根據(jù)參考旋轉(zhuǎn)速度的特定范圍中時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S120。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度不在特定范圍內(nèi)時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S121。在步驟S121，使確定計(jì)數(shù)器C清零，并且結(jié)束該沖程確定處理，因?yàn)橐汛_定未連續(xù)地進(jìn)行正確的沖程確定。
在步驟S120，與步驟S103至S109相同，獲得曲柄角數(shù)Cn＝8，9的旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30，并存儲(chǔ)為T30old和T30new，并且計(jì)算它們間的時(shí)間差ΔT30(ΔT30＝T30new-T30old)。此后，子程序進(jìn)入步驟S122。
在步驟S122，確定時(shí)間差ΔT30的幅度是沖程確定值K1或更小。當(dāng)時(shí)間差ΔT30的幅度是沖程確定值K1或更小時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S123，其中，臨時(shí)確定當(dāng)前沖程是動(dòng)力沖程并且子程序進(jìn)入步驟S126。相反，當(dāng)時(shí)間差ΔT30的幅度不是沖程確定值K1或更小時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S124。
在步驟S124，確定時(shí)間差ΔT30的幅度是否是沖程確定值K2或更大。當(dāng)時(shí)間差ΔT30的幅度是沖程確定值K2或更大時(shí)，子程序進(jìn)入步驟S125，其中，臨時(shí)確定當(dāng)前沖程是進(jìn)氣沖程并且子程序進(jìn)入步驟S126。相反，當(dāng)時(shí)間差ΔT30的幅度不是沖程確定值K2或更大時(shí)，確定產(chǎn)生了不能確定當(dāng)前沖程是哪一沖程的狀態(tài)，因此，子程序進(jìn)入步驟S121，其中，使確定計(jì)數(shù)器C清零。
在步驟S126，確定該確定結(jié)果是否與上次確定結(jié)果相同。當(dāng)該確定結(jié)果與上次確定結(jié)果相同時(shí)，確定進(jìn)行錯(cuò)誤確定，因此，子程序進(jìn)入步驟S121，其中，使確定計(jì)數(shù)器C清零。
相反，當(dāng)確定結(jié)果不同于上次確定結(jié)果時(shí)，遞增確定計(jì)數(shù)器C，并且在步驟S128確定該確定計(jì)數(shù)器C是不是指定次數(shù)K3或更大。當(dāng)確定計(jì)數(shù)器C是指定次數(shù)K3或更大時(shí)，在步驟S129選定該確定結(jié)果，并且在步驟S130，將確定完成標(biāo)志F設(shè)置成1，結(jié)束該沖程確定處理。相反，當(dāng)確定計(jì)數(shù)器C不是指定次數(shù)K3或更大時(shí)，馬上結(jié)束該沖程確定處理，并且再次執(zhí)行該沖程確定處理。
根據(jù)上文詳細(xì)描述的實(shí)施例，能獲得下述優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)將每次旋轉(zhuǎn)曲柄軸19一圈時(shí)獲得的確定結(jié)果作為臨時(shí)確定結(jié)果，執(zhí)行各種控制，以及當(dāng)連續(xù)地進(jìn)行多個(gè)正確的沖程確定時(shí)，選定該確定結(jié)果。這樣，提高確定結(jié)果的可靠性。
此外，當(dāng)旋轉(zhuǎn)曲柄軸19一圈時(shí)，進(jìn)行一個(gè)沖程確定，因此，在燃燒周期的一個(gè)循環(huán)期間，能進(jìn)行兩個(gè)沖程確定。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能提高可靠性，在現(xiàn)有技術(shù)中，在燃燒周期的一個(gè)循環(huán)期間，進(jìn)行一個(gè)沖程確定。
隨便提一下，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是可能實(shí)現(xiàn)如下。
在上述實(shí)施例中，基于連續(xù)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間之間的差值，進(jìn)行沖程確定。然而，進(jìn)行沖程確定的方法不限于此，而是能考慮下述結(jié)構(gòu)(1)和(2)以及它們的結(jié)合可用于進(jìn)行沖程確定。
(1)基于不連續(xù)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間T30，進(jìn)行沖程確定。如圖2所示，當(dāng)活塞17在相同方向中運(yùn)動(dòng)時(shí)，即，在同一沖程中，旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30的變化趨勢(shì)相同。因此，也能基于不連續(xù)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間T30間的差值，進(jìn)行沖程確定。此外，注意到，對(duì)于不連續(xù)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間T30，旋轉(zhuǎn)所需的兩個(gè)時(shí)間之間的時(shí)間差ΔT30變大，因此，能容易進(jìn)行沖程確定。
(2)基于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間T30之間的比率，進(jìn)行沖程確定。在動(dòng)力沖程中，旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間T30相當(dāng)快速地變短，而且在進(jìn)氣沖程中，相當(dāng)緩和地變長(zhǎng)。為此，在動(dòng)力沖程中，該比率遠(yuǎn)離1，而在進(jìn)氣沖程中，該比率變得接近1。因此，可以通過(guò)將該比率與先前設(shè)置的沖程確定值比較，確定當(dāng)前沖程是哪一沖程。
在上述實(shí)施例中，對(duì)動(dòng)力沖程和進(jìn)氣沖程，設(shè)置沖程確定值K1和K2，但也通過(guò)設(shè)置K1＝K2＝α，進(jìn)行沖程確定。在這種情況下，當(dāng)時(shí)間差ΔT30小于沖程確定值α?xí)r，將當(dāng)前沖程確定為動(dòng)力沖程，而且當(dāng)時(shí)間差ΔT30大于沖程確定值α?xí)r，將當(dāng)前沖程確定為進(jìn)氣沖程。
在上述實(shí)施例中，信號(hào)轉(zhuǎn)子21中的凸起的曲柄角間隔等于作為計(jì)算旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間的目標(biāo)的特定曲柄角，但該結(jié)構(gòu)不限于此。可以采用凸起的曲柄角間隔不同于作為計(jì)算旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間的目標(biāo)的特定曲柄角的結(jié)構(gòu)，例如，將特定曲柄角設(shè)置成凸起的曲柄角間隔的整數(shù)倍。同時(shí)在該結(jié)構(gòu)中，可以基于所計(jì)算的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間，確定當(dāng)前沖程是哪一沖程。
此外，曲柄角傳感器22中的凸起的曲柄角間隔設(shè)置成30℃A，但曲柄角間隔不限于此。曲柄角間隔可以小于30℃A或可以大于30℃A。
權(quán)利要求
1.一種用于單缸4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制器，該發(fā)動(dòng)機(jī)(10)通過(guò)使活塞(17)在汽缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)旋轉(zhuǎn)曲柄軸(19)以增加和減小汽缸容積(200)，該控制器包括曲柄角傳感器(22)，每次使該曲柄軸(19)旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度時(shí)，其輸出旋轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)；計(jì)算裝置(30)，用于基于該曲柄角傳感器(22)的輸出，計(jì)算使該曲柄軸(19)在該曲柄軸的參考角位置上旋轉(zhuǎn)預(yù)定曲柄角所需的時(shí)間；以及確定裝置(30)，用于基于兩個(gè)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間，進(jìn)行沖程確定，該兩個(gè)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間在增加該汽缸容積(200)的期間內(nèi)或在減小汽缸容積(200)的期間內(nèi)由該計(jì)算裝置計(jì)算。
2.如權(quán)利要求
1所述的用于單缸4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器，其中，所述參考角位置是在通過(guò)所述活塞增加所述汽缸容積(200)的期間內(nèi)的角度位置。
3.如權(quán)利要求
2所述的用于單缸4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器，其中，所述確定裝置將由所述計(jì)算裝置計(jì)算的兩個(gè)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間之間的差值與先前確定的確定參考值進(jìn)行比較，以確定當(dāng)前沖程是哪一沖程。
4.如權(quán)利要求
1所述的用于單缸4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器，其中，當(dāng)在起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度不在根據(jù)預(yù)定參考旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，不進(jìn)行沖程確定。
5.如權(quán)利要求
1所述的用于單缸4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器，其中，所述確定裝置將每次使所述曲柄軸旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)獲得的確定結(jié)果設(shè)置為臨時(shí)結(jié)果，并且當(dāng)連續(xù)正常獲得指定數(shù)目的臨時(shí)結(jié)果時(shí)，選定該確定結(jié)果。
專利摘要
在單缸4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)(10)中，當(dāng)曲柄軸(19)旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，其旋轉(zhuǎn)速度不均勻。對(duì)每個(gè)沖程，將該曲柄軸(19)旋轉(zhuǎn)特定的曲柄角所需的時(shí)間(T30)不同。特別地，對(duì)每一沖程，旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間(T30)的變化趨勢(shì)不同。獲得針對(duì)曲柄角數(shù)Cn＝8，9的時(shí)間(T30)，并且計(jì)算旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間(T30)間的時(shí)間差(ΔT30)(步驟S109)。然后，將時(shí)間差(ΔT30)與先前確定的沖程確定值K1和K2進(jìn)行比較(步驟S110，S113)以便確定當(dāng)前沖程是哪一沖程(步驟S111，S114)。
文檔編號(hào)F02P7/067GK1995734SQ200710001805
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2007年1月5日
發(fā)明者大河內(nèi)康宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan