能夠推斷內(nèi)燃機(jī)的溫度的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，特別是涉及能夠推斷內(nèi)燃機(jī)的溫度的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，鑒于內(nèi)燃機(jī)的溫度對(duì)內(nèi)燃機(jī)的燃燒狀態(tài)造成的影響較大，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的溫度實(shí)施燃料噴射控制等內(nèi)燃機(jī)的各種控制。例如，日本特開(kāi)2003 - 113731號(hào)公報(bào)公開(kāi)了一種內(nèi)燃機(jī)用控制裝置，該內(nèi)燃機(jī)用控制裝置設(shè)置檢測(cè)與內(nèi)燃機(jī)的溫度相關(guān)的內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫的溫度傳感器，根據(jù)基于該溫度傳感器的冷卻水溫的檢測(cè)值來(lái)控制燃料的噴射。
[0003]但是，若設(shè)置檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度的溫度傳感器，擔(dān)心除了溫度傳感器自身之外還需要布線用的線材等部件、追加用于安裝溫度傳感器的加工工序而導(dǎo)致制造成本。在這一點(diǎn)，本申請(qǐng)人開(kāi)發(fā)了無(wú)需使用檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度的溫度傳感器即可推斷內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度的控制裝置，作為日本特愿2013 — 85537通過(guò)本申請(qǐng)進(jìn)行了在先申請(qǐng)。該在先申請(qǐng)的特征在于，作為搭載于內(nèi)燃機(jī)的功能部件，例如檢測(cè)曲軸位置傳感器的線圈的電阻值，根據(jù)檢測(cè)到的線圈電阻值來(lái)推斷內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度。并且，在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)該推斷溫度噴射與內(nèi)燃機(jī)溫度相應(yīng)的最佳燃料噴射量，由此良好地啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。
[0004]然而，對(duì)于在先申請(qǐng)的溫度推斷的結(jié)構(gòu)，因各部分的熱容量差的不同，在內(nèi)燃機(jī)停止后，在獲得內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度與推斷溫度的關(guān)聯(lián)之前需要規(guī)定時(shí)間。另一方面，在使內(nèi)燃機(jī)停止后未經(jīng)過(guò)充分時(shí)間時(shí)而再次啟動(dòng)的情況下，存在因溫度校正值的精度不足、外部干擾的影響而導(dǎo)致推斷溫度與內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度的誤差增大的可能性。于是，在噴射根據(jù)誤差大的推斷溫度決定的燃料噴射量時(shí)，空燃比過(guò)濃或者過(guò)淡，擔(dān)心導(dǎo)致啟動(dòng)不良、驅(qū)動(dòng)能力降低等性能降低。這樣，在通過(guò)溫度推斷機(jī)構(gòu)推斷內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度的控制裝置中，因推斷溫度的誤差而導(dǎo)致的啟動(dòng)性的惡化等成為新的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明要解決的課題
[0006]本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置無(wú)需設(shè)置檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度的溫度傳感器，就能夠使內(nèi)燃機(jī)良好地啟動(dòng)，并且探索內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)的實(shí)際溫度。
[0007]用于解決課題的手段
[0008]本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置具備燃料噴射指令機(jī)構(gòu)、點(diǎn)火指令機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)以及啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)。燃料噴射指令機(jī)構(gòu)對(duì)燃料噴射閥指示燃料的噴射時(shí)期以及噴射量。點(diǎn)火指令機(jī)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)期對(duì)火花塞指示點(diǎn)火。轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0009]啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行“實(shí)際溫度探索處理”。該實(shí)際溫度探索處理指的是，通過(guò)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速至少在判斷內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)之前，反復(fù)進(jìn)行一系列的試行操作，由此探索內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)的實(shí)際溫度，該一系列的試行操作是“一邊依次改變內(nèi)燃機(jī)的假想溫度，一邊計(jì)算與該假想溫度對(duì)應(yīng)的燃料噴射量，對(duì)燃料噴射指令機(jī)構(gòu)發(fā)出要求，以便以該燃料噴射量進(jìn)行燃料噴射，并且對(duì)點(diǎn)火指令機(jī)構(gòu)發(fā)出要求，以便在規(guī)定的時(shí)期進(jìn)行點(diǎn)火”。這里，“內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)”指的是，從自停止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)到認(rèn)為旋轉(zhuǎn)已穩(wěn)定的“確定啟動(dòng)轉(zhuǎn)速”的期間。
[0010]該實(shí)際溫度探索處理具體而言通過(guò)“噴射量變更模式”或者“校正系數(shù)變更模式”執(zhí)行。在噴射量變更模式中，參照規(guī)定了內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度與內(nèi)燃機(jī)能夠啟動(dòng)的最佳燃料噴射量的關(guān)系的第一溫度特性映射，以與假想溫度對(duì)應(yīng)的最佳燃料噴射量的映射值反復(fù)進(jìn)行試行操作。在校正系數(shù)變更模式中，參照規(guī)定了內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度與“燃料噴射量=基本噴射量X校正系數(shù)”的計(jì)算式中的校正系數(shù)的關(guān)系的第二溫度特性映射，以根據(jù)與假想溫度對(duì)應(yīng)的校正系數(shù)的映射值計(jì)算出的燃料噴射量反復(fù)進(jìn)行試行操作。
[0011]啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)也可以在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速小于規(guī)定的切換轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)用噴射量變更模式，在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)切換旋轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)用校正系數(shù)變更模式。切換轉(zhuǎn)速例如能夠設(shè)定為，與能夠視作內(nèi)燃機(jī)“基本啟動(dòng)”、且比所述的“確定啟動(dòng)轉(zhuǎn)速”的值小的“暫定啟動(dòng)轉(zhuǎn)速”相當(dāng)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行實(shí)際溫度探索處理，在該實(shí)際溫度探索處理中反復(fù)執(zhí)行以下程序:控制裝置的啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)假定假想溫度，參照溫度特性映射，以與假想溫度對(duì)應(yīng)的最佳燃料噴射量、或者根據(jù)與假想溫度對(duì)應(yīng)的校正系數(shù)計(jì)算出的燃料噴射量進(jìn)行燃料噴射，確認(rèn)能否啟動(dòng)。由此，無(wú)需設(shè)置檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)溫度的溫度傳感器，就能夠使內(nèi)燃機(jī)良好地啟動(dòng)，并且探索啟動(dòng)時(shí)的內(nèi)燃機(jī)溫度。因此，內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造變簡(jiǎn)單，能夠減少制造成本。另外，由于不依賴于溫度推斷機(jī)構(gòu)所得到的推斷溫度，通過(guò)反復(fù)試行燃料噴射而使內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，因此，在推斷溫度與實(shí)際溫度的誤差大的情況下也能夠避免啟動(dòng)不良。
[0013]啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)優(yōu)選的是，在實(shí)際溫度探索處理中，使假想溫度從高溫側(cè)朝向低溫偵牝以一定溫度保持規(guī)定期間并且階段性降低。或者，啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)的特征在于，在實(shí)際溫度探索處理中使假想溫度從高溫側(cè)朝向低溫側(cè)降低，并且在降低中途至少包括一次以上使假想溫度暫時(shí)上升的返回階段。溫度特性映射中的內(nèi)燃機(jī)溫度與最佳燃料噴射量或者校正系數(shù)的關(guān)系是，內(nèi)燃機(jī)溫度越高，最佳燃料噴射量越少。另外，最佳燃料噴射量或者校正系數(shù)相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)溫度的傾斜度越靠低溫側(cè)越大，越靠高溫側(cè)越小。因此，若將假想溫度設(shè)定為比實(shí)際溫度低，則相對(duì)于最佳燃料噴射量噴射過(guò)量的燃料，擔(dān)心燃料過(guò)多所導(dǎo)致的所謂“火花塞起霧現(xiàn)象”引起的失火。因此，通過(guò)使假想溫度從高溫側(cè)朝向低溫側(cè)逐漸降低，使燃料噴射量逐漸增加，由此能夠抑制“起霧現(xiàn)象”的產(chǎn)生，防止啟動(dòng)不良。
[0014]另外，若使假想溫度在從高溫側(cè)向低溫側(cè)降低時(shí)無(wú)級(jí)徐變，則擔(dān)心不知曉在哪個(gè)溫度時(shí)能夠啟動(dòng)。另外，也擔(dān)心實(shí)際溫度的探索所需要的時(shí)間增長(zhǎng)。因此，通過(guò)將假想溫度以一定溫度保持規(guī)定期間并且使假想溫度階段性降低，能夠提高內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)的實(shí)際溫度的探索精度，另外，能夠縮短探索時(shí)間。在這種情況下，優(yōu)選在將假想溫度以一定溫度保持規(guī)定期間的過(guò)程中，執(zhí)行規(guī)定的試行次數(shù)的燃料噴射以及點(diǎn)火。此外，在啟動(dòng)時(shí)，由于燃燒室附近未被充分暖機(jī)，因此噴射出的燃料不能充分氣化，一般而言燃燒不穩(wěn)定。因此，存在難以僅通過(guò)規(guī)定期間判斷能否啟動(dòng)的情況。因此，使假想溫度有時(shí)返回高溫側(cè)，一邊再確認(rèn)能否啟動(dòng)一邊探索能夠啟動(dòng)的溫度是有效的。由此，無(wú)論原本能否啟動(dòng)，都能夠盡可能避免判斷為無(wú)法啟動(dòng)的錯(cuò)誤。
[0015]此外，在本發(fā)明中，具備根據(jù)與內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度相關(guān)的物理量的檢測(cè)值計(jì)算內(nèi)燃機(jī)的推斷溫度的溫度推斷機(jī)構(gòu)，啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)也可以根據(jù)由溫度推斷機(jī)構(gòu)計(jì)算的推斷溫度設(shè)定實(shí)際溫度探索處理開(kāi)始時(shí)的假想溫度的初始值。
[0016]例如在從內(nèi)燃機(jī)停止經(jīng)過(guò)足夠時(shí)間后進(jìn)行再次啟動(dòng)時(shí)等，存在因狀況不同而推斷溫度與內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際溫度非常相關(guān)的情況。另外，假設(shè)即便存在誤差，推斷溫度也成為與實(shí)際溫度相關(guān)的大體基準(zhǔn)。因此，在開(kāi)始進(jìn)行實(shí)際溫度探索處理時(shí)，通過(guò)將基于推斷溫度得到的溫度設(shè)定為假想溫度的初始值，從更接近實(shí)際溫度的溫度開(kāi)始進(jìn)行處理的可能性增高。因此，能夠減少啟動(dòng)之前的試行錯(cuò)誤的次數(shù)，能夠以更短的時(shí)間使內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)。
[0017]然而，由于使假想溫度從高溫側(cè)向低溫側(cè)降低并探索實(shí)際溫度，因此存在以假想溫度比實(shí)際溫度高的“稀薄狀態(tài)”啟動(dòng)的情況。于是，在從實(shí)際溫度探索處理開(kāi)始到曲軸旋轉(zhuǎn)規(guī)定次數(shù)的判斷期間中，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值。因此，在這種情況下，優(yōu)選的是，啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)在實(shí)際溫度探索處理結(jié)束并從啟動(dòng)時(shí)向啟動(dòng)后轉(zhuǎn)變的階段中，將實(shí)際溫度探索處理結(jié)束時(shí)的假想溫度校正為低溫側(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2是示出控制裝置中的溫度推斷機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的電結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3是示出在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)以及運(yùn)轉(zhuǎn)停止后的、內(nèi)燃機(jī)溫度Te與曲軸位置傳感器的線圈溫度Tc的變化的時(shí)序圖。
[0021]圖4(a)是示出線圈電阻RS與線圈溫度Tc的關(guān)系的圖。(b)是示出從內(nèi)燃機(jī)的停止開(kāi)始經(jīng)過(guò)的經(jīng)過(guò)時(shí)間與溫度校正值α的關(guān)系的圖。(C)是示出線圈溫度上升值A(chǔ)Tc與溫度相加值β的關(guān)系的圖。
[0022]圖5是示出從曲軸位置傳感器輸出的信號(hào)波形的圖。(a)示出低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，(b)示出高速旋轉(zhuǎn)時(shí)。
[0023]圖6是示出確定內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)之前的整體舉動(dòng)的時(shí)序圖。
[0024]圖7是選擇噴射量變更模式以及校正系數(shù)變更模式的流程圖。
[0025]圖8(a)是規(guī)定內(nèi)燃機(jī)溫度Te與最佳燃料噴射量的關(guān)系的第一溫度特性映射。(b)是規(guī)定內(nèi)燃機(jī)溫度Te與校正系數(shù)的關(guān)系的第二溫度特性映射。
[0026]圖9是本發(fā)明的第一實(shí)施方式、第三實(shí)施方式的實(shí)際溫度探索處理的流程圖。
[0027]圖10是示出本發(fā)明的實(shí)際溫度探索處理的一例的時(shí)序圖。
[0028]圖11是在從啟動(dòng)時(shí)向啟動(dòng)后轉(zhuǎn)變時(shí)校正假想溫度的轉(zhuǎn)變時(shí)校正處理的流程圖。
[0029]圖12是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的實(shí)際溫度探索處理的流程圖。
[0030]圖13是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的實(shí)際溫度探索處理的一例的時(shí)序圖。
[0031]圖14是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的實(shí)際溫度探索處理的另一例的時(shí)序圖。
[0032]圖15是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的實(shí)際溫度探索處理的另一例的時(shí)序圖。
[0033]圖16是示出本發(fā)明的第五實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度計(jì)算處理的順序的流程圖。
[0034]圖17是示出控制部的變形例的結(jié)構(gòu)的電結(jié)構(gòu)圖。
[0035]圖18是示出控制部的變形例的結(jié)構(gòu)的電結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下，根據(jù)附圖對(duì)將本發(fā)明的控制裝置應(yīng)用于搭載有空冷式的內(nèi)燃機(jī)的車輛的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。作為應(yīng)用本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)，假定將進(jìn)氣、壓縮、膨脹、排氣的四個(gè)沖程作為一個(gè)燃燒周期而運(yùn)轉(zhuǎn)的四沖程汽油內(nèi)燃機(jī)。另外，作為車輛，假定作為兩輪摩托車的起動(dòng)器，內(nèi)燃機(jī)設(shè)為單缸內(nèi)燃機(jī)。該起動(dòng)器形成為搭載于座椅的下方的內(nèi)燃機(jī)被護(hù)罩(罩部件)覆蓋的結(jié)構(gòu)。
[0037](第一實(shí)施方式)
[0038]關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，首先參照?qǐng)D1?圖5對(duì)結(jié)構(gòu)的概要進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，在內(nèi)燃機(jī)10的進(jìn)氣通路12中，從上游側(cè)依次設(shè)置有空氣清潔器14、節(jié)氣門16、用于檢測(cè)節(jié)氣門16的開(kāi)度的節(jié)氣門傳感器17、以及檢測(cè)進(jìn)氣通路12的進(jìn)氣壓的進(jìn)氣壓傳感器18。節(jié)氣門16通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開(kāi)度而調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)10向燃燒室20進(jìn)氣的進(jìn)氣量。節(jié)氣門開(kāi)度根據(jù)由用戶操作的節(jié)氣門把手(未圖示)的操作而相應(yīng)地調(diào)節(jié)。另外，在進(jìn)氣通路12中以節(jié)氣門16的上游側(cè)與下游側(cè)連通的方式連接有旁通路22。在旁通路22中，為了控制內(nèi)燃機(jī)10的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度而設(shè)置有調(diào)節(jié)流經(jīng)旁通路22的進(jìn)氣量的電磁閥24。
[0039]在進(jìn)氣通路12中的、進(jìn)氣壓傳感器18的下游側(cè)的進(jìn)氣端口附近設(shè)置有燃料噴射閥29，該燃料噴射閥29將通過(guò)燃料栗26從燃料箱28汲取的燃料向所述進(jìn)氣端口附近噴射供給。從燃料噴射閥29噴射供給的燃料與進(jìn)氣的混合氣通過(guò)進(jìn)氣閥32的打開(kāi)動(dòng)作而供給至燃燒室20。此外，在其他實(shí)施方式中，燃料噴射閥29也可以設(shè)置為向燃燒室20直接噴射燃料。
[0040]供給至燃燒室20的混合氣通過(guò)向燃燒室20突出的火花塞34的放電火花而被點(diǎn)火，用于進(jìn)行燃燒。通過(guò)混合氣的燃燒而產(chǎn)生的能量經(jīng)由活塞36作為內(nèi)燃機(jī)10的輸出軸即曲軸38的旋轉(zhuǎn)能量而獲取。通過(guò)作為點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火線圈35對(duì)火花塞34施加點(diǎn)火用的高電壓。用于進(jìn)行燃燒的混合氣通過(guò)排氣閥40的打開(kāi)動(dòng)作作為廢氣向廢氣通路42排出。
[0041]在曲軸38上安裝有磁鐵式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子50 (以下稱作“轉(zhuǎn)子50”)。如圖2所示，轉(zhuǎn)子50在外周部以隔開(kāi)規(guī)定旋轉(zhuǎn)角度的方式設(shè)置有多個(gè)曲柄位置信號(hào)用的突起51。另外，在轉(zhuǎn)子50的外周部，通過(guò)缺失以等間隔配置的多個(gè)突起51中的一個(gè)(或者兩個(gè))而設(shè)置有作為基準(zhǔn)位置的缺齒部52。在本實(shí)施方式中，突起51基本上以30°C A等間隔設(shè)置，僅在缺齒部52處形成為60°C A間隔。此外，突起51的數(shù)量以及間隔不局限于該例，也可以任意設(shè)定。
[0042]在內(nèi)燃機(jī)10的工作缸組11中，且是在與轉(zhuǎn)子50的突起51對(duì)置的位置設(shè)置有作為旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器的曲軸位置傳感器60。更具體而言，曲軸位置傳感器60設(shè)置于工作缸組11的曲柄殼體部。曲軸位置傳感器60是公知的電磁拾波式的傳感器，具備鐵心(未圖示)、設(shè)置在鐵心周圍的檢測(cè)線圈61 (以下稱作“線圈61”)、以及貫通線圈61且產(chǎn)生磁通量的磁鐵(未圖示)。
[0043]轉(zhuǎn)子50與曲軸38的旋轉(zhuǎn)連動(dòng)地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)位于轉(zhuǎn)子50的外周