专利名称：通用型发动机的空燃比控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通用型发动机的空燃比控制装置。
背景技术：
以往，在发动机的空燃比控制中，公知如下述专利文献1所示的空燃比反馈控制 在排气管设置对废气中的空燃比进行检测的空燃比传感器，并以使检测的空燃比达到理论空燃比的方式对燃料喷射量进行修正。专利文献1 日本特开2002-122035号公报然而，对于搭载于发电机、割草机这样的产品的通用型发动机，期望以比理论空燃比浓(rich)的、发动机的输出达到最大的空燃比(所谓的输出空燃比)来进行驱动。因此， 若采用在理论空燃比附近输出会发生变化的02(氧)传感器，则无法以输出空燃比来驱动控制发动机。虽然采用产生与空燃比成比例的输出的广域空燃比传感器(LAF传感器)能够做到这一点，然而本来02传感器和LAF传感器、特别是LAF传感器价格就高昂，因此对于小型且价格低廉的通用型发动机来说，从成本的观点出发存在着不能设置该种空燃比传感器的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于解决上述的课题，提供一种通用型发动机的空燃比控制装置，采用该空燃比控制装置，无需设置02传感器或LAF传感器等价格高昂的空燃比传感器，就能够推测输出空燃比，并以按照输出空燃比来驱动发动机的方式对燃料喷射量反馈修正。为了达成上述目的，在第一发明中，通用型发动机的空燃比控制装置具备发动机，该发动机能够与负载连接；目标转速输入单元，该目标转速输入单元输入由操作者设定的所述发动机的目标转速；发动机转速检测单元，该发动机转速检测单元检测所述发动机的转速；节气门开度调整单元，该节气门开度调整单元调整设于所述发动机的进气管中的节气门的节气门开度，以使所述检测的转速与所述输入的目标转速一致；燃料喷射量计算单元，该燃料喷射量计算单元基于所述检测的转速和所述调整后的节气门开度按照预先设定的燃料喷射量特性计算所述发动机的燃料喷射量；以及燃料喷射单元，该燃料喷射单元基于所述计算的燃料喷射量喷射燃料，并且，该通用型发动机的空燃比控制装置具备负载判断单元，该负载判断单元判断与所述发动机连接的负载是否恒定；增减燃料喷射量喷射单元，在判断为与所述发动机连接的负载为恒定时，该增减燃料喷射量喷射单元通过所述燃料喷射单元喷射相对于所述计算的燃料喷射量增加或者减少后的增减燃料喷射量；空燃比推测单元，该空燃比推测单元基于在喷射所述增减燃料喷射量时调整的所述节气门开度来推测所述发动机的输出达到最大的空燃比；以及修正单元，该修正单元基于所述推测的空燃比修正所述燃料喷射量特性。此外，在第二发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，构成为所述空燃比推测单元求得在喷射所述增减燃料喷射量时调整的所述节气门开度的最小值，并基于所述求得的最小值推测所述空燃比。此外，在第三发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，构成为该通用型发动机的空燃比控制装置还具备报知单元，该报知单元在由所述修正单元修正了所述燃料喷射量特性时报知所述燃料喷射量特性已被修正这一情况。此外，在第四发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，构成为该通用型发动机的空燃比控制装置还具备修正系数存储单元，该修正系数存储单元在由所述修正单元修正了所述燃料喷射量特性时，对修正所述燃料喷射量特性的修正系数进行存储。此外，在第五发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，构成为所述负载判断单元在所述检测的转速持续预定时间地处于基于所述目标转速设定的预定范围内时，判断为与所述发动机连接的负载是恒定的。此外，在第六发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，构成为所述负载判断单元在所述调整后的节气门开度处于预定节气门开度以下、且所述调整后的节气门开度的变化量持续预定时间地处于预定变化量以下时，判断为与所述发动机连接的负载是恒定的。此外，在第七发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，构成为所述燃料是由酒精和汽油构成的混合燃料。在第一发明中，通用型发动机的空燃比控制装置构成为具备节气门开度调整单元，该节气门开度调整单元调整设于发动机的进气管中的节气门的节气门开度，以使检测的发动机转速与输入的目标转速一致；燃料喷射量计算单元，该燃料喷射量计算单元基于检测的发动机转速和调整后的节气门开度按照预先设定的燃料喷射量特性计算发动机的燃料喷射量；以及燃料喷射单元，该燃料喷射单元基于计算的燃料喷射量喷射燃料，并且， 该通用型发动机的空燃比控制装置中，判断与发动机连接的负载是否恒定，在判断为与发动机连接的负载为恒定时，通过燃料喷射单元喷射相对于计算的燃料喷射量增加或者减少后的增减燃料喷射量，并基于当时调整的节气门开度推测发动机的输出达到最大的空燃比 (输出空燃比)，基于推测的空燃比修正燃料喷射量特性，即构成为，调节器(governor)以使发动机转速与目标转速一致的方式控制节气门开度，在具备所述调节器的发动机控制装置中，在发动机负载恒定的状况下，故意地使按照预先设定的燃料喷射量特性计算的燃料喷射量增减变化来使发动机输出、以及发动机转速变化，利用与该变化相应地变化的节气门开度来推测输出空燃比，并基于推测的输出空燃比对燃料喷射量特性反馈修正，通过这样来构成，因此不设置02传感器、LAF传感器等价格高昂的空燃比传感器，就能够以按照输出空燃比驱动发动机的方式对燃料喷射量反馈修正。在第二发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，构成为求得在喷射增减燃料喷射量时调整的节气门开度的最小值，并基于求得的最小值推测输出空燃比，即，构成为利用当喷射与求得的节气门开度最小值对应的燃料喷射量的时候发动机输出达到最大这一情况推测输出空燃比，因此，除了上述效果之外，还能够以简易的结构适当地推测输出空燃比。在第三发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，进而构成为，在修正了燃料喷射量特性时，报知燃料喷射量特性已被修正这一情况，因此，除了上述效果之外，还能够将在以输出空燃比适当地驱动发动机这一情况通知给操作者。在第四发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，进而构成为，在修正了燃料喷射量特性时，对修正燃料喷射量特性的修正系数进行存储，因此，除了上述效果之外， 通过在下一次发动机起动时按照用该修正系数修正后的燃料喷射量特性计算燃料喷射量， 从而能够适当地使发动机起动。在第五发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，构成为在检测的转速持续预定时间地处于基于目标转速设定的预定范围内时，判断为与发动机连接的负载是恒定的， 因此，除了上述效果之外，能够以简易的结构适当地判断发动机负载是恒定的这一情况。在第六发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，构成为在调整后的节气门开度处于预定节气门开度以下、且调整后的节气门开度的变化量持续预定时间地处于预定变化量以下时，判断为与发动机连接的负载是恒定的，即构成为，在持续预定时间地维持空转转速时，判断为发动机负载是恒定的，因此，除了上述效果之外，能够以简易的结构适当地判断发动机负载是恒定的这一情况。在第七发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置中，构成为燃料是由酒精和汽油构成的混合燃料，因此除了上述效果之外，即使在因酒精与汽油的混合比例使输出空燃比变化的情况下，也能够通过推测输出空燃比，从而对于各种比例的混合燃料都能适当地对应，按照输出空燃比驱动发动机。
图1是整体示出本发明实施例涉及的通用型发动机的空燃比控制装置的概要图。图2是图1所示的目标转速输入调控器的详细图。图3是图1所示的映射图切换开关的详细图。图4是示出图1所示的电子控制单元(ECU)的结构的模块图。图5是示出图1所示的控制装置的动作的流程图。图6是示出图5的反馈修正系数计算处理的子程序流程图。图7是示出图6的输出空燃比推测处理的子程序流程图。图8是示出图7的推测输出空燃比的原理的图表。图9是示出图7的对与输出空燃比对应的燃料喷射量(Qmin)的计算的图表。图10是示出图5的酒精比例推测处理和燃料喷射量映射图切换处理的子程序流程图。标号说明10 通用型发动机的空燃比控制装置；12 发动机；14 =ECU ；16 进气管；18 节气门；20 喷射器；22 进气门；24 燃烧室；26 点火火花塞；28 活塞；30 连杆；32 曲轴; 34 脉冲线圈(pulser coil) ；36 脉冲线圈检测器；38 排气门；40 排气管；42 节气门电机；44 汽缸；46 温度传感器；48 目标转速输入调控器(volume) ；50 映射图(map)切换开关；52 显示灯。
具体实施例方式以下，结合附图对用于实施本发明涉及的通用型发动机的空燃比控制装置的方式进行说明。[实施例]图1是整体示出本发明实施例涉及的通用型发动机的空燃比控制装置的概要图。在图1中，标号10表示通用型发动机的空燃比控制装置。控制装置10由发动机(将燃烧室附近以剖面示出)12和对发动机12进行电控的电子控制单元(Electronic Control Unit。以下称作“Ε⑶”)14构成。E⑶14由具备CPU、存储器(具体来说是由非易失性存储器构成的EEPR0M)等的微型计算机构成。发动机12为空冷四冲程单缸OHV型发动机，具有440cc左右的排气量，是预定搭载于例如发电机、割草机、除雪机这样的产品中的通用型发动机。产品作为负载与发动机12 连接。在发动机12的进气管16设有节气门18和喷射器20，通过节气门18调节了量的进气与由喷射器20喷射的燃料混合而成的混合气，在使进气门22打开时被导入燃烧室24， 并在由点火火花塞沈点火后燃烧(爆炸)，驱动活塞观。驱动了的活塞观经由连杆30使曲轴32旋转。曲轴32与各产品负载连接，其旋转力被传递至负载。在曲轴32沿圆周部设有多个(8个)脉冲线圈34，在使曲轴32旋转时，由配置在脉冲线圈34外周的脉冲线圈检测器36输出表示活塞观的位置的信号(曲轴转角信号Pc)。另外，燃烧过的混合气作为废气在排气门38打开时被排出到排气管40。节气门18与节气门电机(电动机)42连接。具体来说，节气门电机42由步进电机构成，并经由减速器与节气门18的旋转轴连接。由此，通过驱动节气门电机42来调整节气门18的开度(节气门开度)。通过由燃料箱或燃料泵构成的燃料供给装置(未图示)向喷射器20供给被加压过的燃料。作为燃料，采用由酒精(具体来说是乙醇)和汽油构成的混合燃料。在汽缸44的附近设有温度传感器46，该温度传感器46输出表示发动机12的温度的信号。上述的喷射器20、点火火花塞沈、脉冲线圈检测器36、节气门电机42和温度传感器46与E⑶14电连接。E⑶14与目标转速输入调控器48、用于切换燃料喷射量的映射图切换开关50和显示灯52连接，所述目标转速输入调控器48用于输入由操作者设定的发动机12的目标转速。图2是目标转速输入调控器48的详细图，图3是映射图切换开关50的详细图。目标转速输入调控器48能够在从IOOOrpm到5000rpm的刻度范围内连续地旋转。 映射图切换开关50能够旋转切换为酒精比例低、酒精比例中、酒精比例高这三个等级中的任意一个等级。目标转速输入调控器48和映射图切换开关50分别被设置成能够由操作者自由操作。操作者大致地把握燃料箱中存在的混合燃料的酒精比例，将映射图切换开关50 切换至与酒精比例对应的切换位置。例如，酒精比例低意味着25%左右的酒精比例，酒精比例中意味着50%左右的酒精比例，酒精比例高意味着75 %左右的酒精比例。显示灯52由LED (发光二极管)等构成，且被设于操作者能够视觉辨认的位置。E⑶14基于来自脉冲线圈检测器36和温度传感器46的检测信号以及来自目标转速输入调控器48和映射图切换开关50的输入信号来控制喷射器20、点火火花塞沈、节气门电机42和显示灯52的动作。图4是示出E⑶14的结构的模块图。E⑶14具备发动机转速检测模块、调节器 (governor)控制模块、燃料喷射量计算模块、反馈修正系数计算模块和点火时机计算模块。发动机转速检测模块对由脉冲线圈检测器36检测的曲轴转角信号Pc进行计数， 检测出发动机转速NE (rpm)。调节器控制模块输入由目标转速输入调控器48输入的发动机12的目标转速Nd 和由发动机转速检测模块检测的发动机转速NE，并以使检测的发动机转速NE与所输入的目标转速Nd —致的方式调整节气门开度。具体来说，若检测的发动机转速NE比目标转速Nd小，则输出比当前的节气门开度指令值9 th增大预定开度的节气门开度指令值9 th。相反地，若检测的发动机转速NE比目标转速Nd大，则输出比当前输出的节气门开度指令值θ th减小预定开度的节气门开度指令值9th。所输出的节气门开度指令值θ th被发送至节气门电机42，由节气门电机42 调整节气门开度。另外，使节气门开度增大或减少时的预定开度是基于PID控制(比例-积分-微分控制)来确定的。燃料喷射量计算模块基于由发动机转速检测模块检测的发动机转速NE和由调节器控制模块输出的节气门开度指令值θ th，按照预先设定的燃料喷射量映射图计算映射图燃料喷射量Qmap。燃料喷射量映射图是预先通过实验求得在理想状态下(外部气温25°C、 高度0m、湿度50%)的燃料喷射量并设定得到的。燃料喷射量映射图针对酒精的比例为低、中、高(具体来说为25^^50^^75%)的混合燃料准备了三种，并且由映射图切换开关50向燃料喷射量计算模块输入表示切换位置的信号。即，选择与映射图切换开关50的切换位置对应的燃料喷射量映射图，并按照所选择的燃料喷射量映射图计算燃料喷射量。另外，还向燃料喷射量计算模块输入由温度传感器46检测的发动机温度Te，在发动机起动时，基于发动机温度Te对按照燃料喷射量映射图计算的燃料喷射量进行修正。由燃料喷射量计算模块计算的映射图燃料喷射量Qmap被发送到反馈修正系数计算模块。在反馈修正系数计算模块中，如后所述地计算反馈修正系数K。此外，反馈修正系数计算模块基于计算的反馈修正系数K使显示灯52动作。反馈修正系数K被发送到燃料喷射量计算模块，将所发送的反馈修正系数K与燃料喷射量映射图的各燃料喷射量相乘而重新构建(修正)燃料喷射量映射图，然后将按照重新构建的燃料喷射量映射图计算的燃料喷射量作为最终燃料喷射量指令值Qf发送至喷射器20。喷射器20基于发送的指令值Qf喷射燃料。点火时机计算模块基于来自脉冲线圈检测器36的曲轴转角信号Pc计算点火时机，并于计算的点火时机向点火火花塞26发送点火信号。图5是示出本发明涉及的控制装置的动作的流程图。图示的程序在装置的电源接通时在ECU14中执行。首先，在SlO中，判断映射图切换开关50是否被切换。具体来说，判断映射图切换开关50是否被从上一次发动机停止时的切换位置切换到其他的切换位置。
当在SlO中为肯定的时候，前进至S12，如后所述地使存储器中存储的反馈修正系数K初始化。具体来说是将反馈修正系数K设定为1。当在SlO中为否定的时候，前进至S14，读出存储在存储器中的反馈修正系数K，重新构建燃料喷射量映射图。具体来说，使与映射图切换开关50的切换位置对应的燃料喷射量映射图与反馈修正系数K相乘从而重新构建映射图。接下来前进到S16，使显示灯52点接下来，前进至S18，判断是否发生发动机停止。具体来说，判断当以起动电动机或者反冲起动器使曲轴32转动(cranking)而将发动机12起动时，是否发动机12未达到完爆转速就停止了。当在S18中为肯定的情况下，判断为重新构建的燃料喷射量映射图不合适，前进至S12，将反馈修正系数K初始化，回到重新构建燃料喷射量映射图之前的原来的燃料喷射量映射图。并且，使显示灯52熄灭。接下来前进至S20，判断是否发动机12起动且暖机运转已结束。暖机运转的结束是基于温度传感器46的输出信号来进行判断。在判断为暖机运转结束时，前进至S22，执行反馈修正系数K的计算处理。图6是示出反馈修正系数K的计算处理的子程序流程图。首先在SlOO中，判断是否已输入预定范围内的目标转速Nd。具体来说，判断目标转速输入调控器48是否被设定为IOOOrpm至3000rpm的范围内。当在SlOO中为肯定的情况下，前进到S102，判断检测的发动机转速NE是否持续预定时间地显示为目标转速Nd附近的值。具体来说，判断是否检测的发动机转速NE持续 5秒钟都处于相对于目标转速Nd士 200rpm的范围内。当在S102中为肯定的情况下，前进到S104，判断节气门开度(准确地说是节气门开度指令值9 th)是否在预定节气门开度以下、且节气门开度的变化量(准确地说是节气门开度指令值9 th的变化量)是否持续预定时间地在预定变化量以下。具体来说，判断节气门开度是否为30%以下的开度，并判断节气门开度的变化量是否持续5秒钟都在士的范围内。当在S104中为肯定的情况下，前进到S106，判断为与发动机12连接的负载是恒定的。接下来前进到S108，计算映射图燃料喷射量Qmap。具体来说，在与发动机12连接的负载恒定的状态下，基于检测的发动机转速NE和节气门开度指令值θ th，按照燃料喷射量映射图(在S14中重新构筑之前的原来的燃料喷射量映射图)计算映射图燃料喷射量 Qmap0接下来，前进到S110，执行输出空燃比推测处理。图7是示出输出空燃比推测处理的子程序流程图。在说明该流程图之前对推测输出空燃比的原理进行说明。图8是示出该原理的图表。横轴为空燃比A/F，图表中的虚线表示相对于空燃比 A/F的发动机12的输出特性。一般来说，发动机输出具有在比理论空燃比(A/F = 14. 7(质量比))浓(rich)的一侧的空燃比下达到最大的特性。即，随着向比发动机输出达到最大的空燃比(输出空燃比)稀(lean)的一侧或者浓的一侧转移，输出降低。另一方面，在与发动机12连接的负载恒定且发动机转速NE与目标转速Nd—致的状态下，节气门开度指令值θ th也通过电子调节器控制而大致保持恒定值。在该状态下，当故意地使燃料喷射量增加或者减少、也即是说使空燃比变化时，由于发动机输出变化而使得发动机转速NE也变化。因此，节气门开度指令值eth也通过电子调节器控制而变化。即，当如图中所示地使燃料喷射量变化时，节气门开度指令值eth 在输出空燃比处显示为最小值，并随着向比其稀的一侧或浓的一侧转移而增加。因此，在与发动机12连接的负载一定且发动机转速NE与目标转速Nd —致的状态下，故意地使燃料喷射量增加或者减少，求得节气门开度指令值θ th的最小值，由此能够推测出输出空燃比。对图7的输出空燃比推测处理的流程图进行说明，首先在S200中，一边使燃料喷射量增加一边读取节气门开度指令值9 th。具体来说，使燃料喷射量每秒增加5%。并每隔100msec读取因此而调整了的节气门开度指令值θ th，计算一秒钟内节气门开度指令值 θ th的平均值。依次将增加并喷射的燃料喷射量和节气门开度指令值θ th的平均值存储到存储器。接着前进到S202，判断节气门开度指令值θ th是否增加了预定开度以上。具体来说，判断使燃料喷射量增加后的节气门开度指令值eth(平均值)是否相对于使燃料喷射量增加前计算的节气门开度指令值θ th(平均值)增加了 10%以上。就图8而言，即判断是否到达点a附近。当在S202中为肯定的情况下，前进到S204，这次相反，一边使燃料喷射量减少一边读取节气门开度指令值9 th。具体来说，使燃料喷射量每秒减少5%。并每隔100msec 读取因此而调整了的节气门开度指令值θ th，计算一秒钟内节气门开度指令值9 th的平均值。依次将减少并喷射的燃料喷射量和节气门开度指令值9 th的平均值存储到存储器。接着前进到S206，判断节气门开度指令值θ th是否增加了预定开度以上。具体来说，判断使燃料喷射量减少后的节气门开度指令值eth(平均值)是否相对于使燃料喷射量减少前计算的节气门开度指令值eth(平均值)增加了 5%以上。就图8而言，即判断是否到达点b附近。当在S206中为肯定的情况下，前进到S208，计算与输出空燃比对应的燃料喷射量 Qmin。具体来说，如图9所示地，标出增加或者减少并喷射的燃料喷射量和当时计算的节气门开度指令值9th(平均值)。接下来，将节气门开度指令值θ th的变化特性作为二次曲线利用最小二乘法进行拟合。接下来，求得近似得到的二次曲线的节气门开度指令值9 th 的最小值，并求得与节气门开度指令值θ th的最小值对应的燃料喷射量。该与节气门开度指令值θ th的最小值对应的燃料喷射量为达到输出空燃比的燃料喷射量，即与输出空燃比对应的燃料喷射量Qmin。回到图6的流程图继续说明，接下来前进到S112，计算反馈修正系数K。如图所示， 反馈修正系数K是基于S108的映射图燃料喷射量Qmap与S208的与输出空燃比对应的燃料喷射量Qmin之比来计算。S卩，反馈修正系数K是表示在理想状态(即设定燃料喷射量映射图时的状态)下达成输出空燃比的燃料喷射量与在发动机被驱动的环境中实际地达成输出空燃比的燃料喷射量的偏差的程度的系数。回到图5的流程图继续说明，接下来前进到S24，重新构建燃料喷射量映射图。具
10体来说，使与映射图切换开关的切换位置对应的燃料喷射量映射图与在S112中计算的反馈修正系数K相乘从而重新构建映射图。接下来前进到S26，使显示灯52点亮。使显示灯52点亮是为了报知操作者已通过基于推测输出空燃比的反馈修正适当地对燃料喷射量映射图进行了重新构建。接下来前进到S28，将在S112中计算的反馈修正系数K保存到存储器中。存储反馈修正系数K是为了 如S14中所述地在下一次发动机起动时重新构建燃料喷射量映射图， 得到以输出空燃比驱动的适当的燃料喷射量。接下来前进到S30，执行酒精比例推测处理和燃料喷射量映射图切换处理。图10是示出这些处理的子程序流程图。首先在S300中，判断反馈修正系数K是否在预定值α以上。预定值α设定为比 1大的值，如1.2等。当在S300中为肯定的情况下，前进到S302，判断映射图切换开关50是否位于酒精比例高的切换位置。当在S302中为肯定的情况下，前进到S304，使显示灯52闪烁。S卩，在S302中为肯定的情况下，为相对于酒精比例高的燃料喷射量映射图计算的反馈修正系数K大于1. 2的情况，推测为该情况下混合燃料的酒精比例极高(酒精比例在90%以上)。因此，使显示灯 52闪烁以促使操作者加入汽油。当在S302中为否定的情况下，前进到S306，判断映射图切换开关50是否位于酒精比例中的切换位置。当在S306中为肯定的情况下，前进到S308，推测为混合燃料的酒精比例高。即，当在S306中为肯定的情况下，由于为相对于酒精比例中的燃料喷射量映射图计算的反馈修正系数K在1.2以上的情况，因而推测为酒精比例比酒精比例中更高(酒精比例在75%左右)。因此，接下来前进至S310，切换为酒精比例高的燃料喷射量映射图。当在S306中为否定的情况下，前进到S312，推测为混合燃料的酒精比例为中等程度。即，当在S306中为否定的情况下，由于为相对于酒精比例低的燃料喷射量映射图计算的反馈修正系数K在1. 2以上的情况，因而推测为酒精比例为比酒精比例低稍高的中等程度(酒精比例在50%左右)。因此，接下来前进至S314，切换为酒精比例中的燃料喷射量映射图。当在S300中为否定的情况下，前进到S316，判断反馈修正系数K是否在预定值β 以下。预定值β设定为比1小的值，如0.8等。当在S316中为肯定的情况下，前进到S318，判断映射图切换开关50是否处于酒精比例高的切换位置。当在S318中为肯定的情况下，前进到S320，推测为混合燃料的酒精比例为中等程度。S卩，在S318中为肯定的情况下，由于为相对于酒精比例高的燃料喷射量映射图计算的反馈修正系数K在0. 8以下的情况，因而推测为酒精比例为比酒精比例高稍低的中等程度 (酒精比例在50%左右)。因此，接下来前进至S322，切换为酒精比例中的燃料喷射量映射图。当在S318中为否定的情况下，前进到S3M，判断映射图切换开关50是否位于酒精比例中的切换位置。
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当在S3M中为肯定的情况下，前进到S326，推测为混合燃料的酒精比例低。艮口， 在S3M中为肯定的情况下，由于为相对于酒精比例中的燃料喷射量映射图计算的反馈修正系数K在0.8以下的情况，因而推测为酒精比例为比酒精比例中更低的程度(酒精比例在25%左右)。因此，接下来前进至，切换为酒精比例低的燃料喷射量映射图。当在S316或S3M中为否定的情况下，不切换燃料喷射量映射图，而保持原状并结束程序。如上所述，在本发明的实施例中，通用型发动机的空燃比控制装置(10)具备 发动机(12)，该发动机(1 能够与负载连接；目标转速输入单元(目标转速输入调控器 48)，该目标转速输入单元输入由操作者设定的所述发动机的目标转速(Nd)；发动机转速检测单元(ECU14 (发动机转速检测模块))，该发动机转速检测单元检测所述发动机的转速 (NE)；节气门开度调整单元(ECU14(调节器控制模块)、节气门电机42)，该节气门开度调整单元调整设于所述发动机的进气管(16)的节气门(18)的节气门开度(节气门开度指令值 θ th)，以使所述检测的转速与所述输入的目标转速一致；燃料喷射量计算单元(ECU14(燃料喷射量计算模块))，该燃料喷射量计算单元基于所述检测的转速和所述调整后的节气门开度，按照预先设定的燃料喷射量特性(燃料喷射量映射图)计算所述发动机的燃料喷射量(映射图燃料喷射量Qmap)；以及燃料喷射单元(喷射器20)，该燃料喷射单元基于所述计算的燃料喷射量喷射燃料，在该通用型发动机的空燃比控制装置(10)中，具备负载判断单元(E⑶14，S22、S102至S104)，该负载判断单元判断与所述发动机连接的负载是否恒定；增减燃料喷射量喷射单元(E⑶14，S22、S110、S200至S206)，在判断为与所述发动机连接的负载恒定时，该增减燃料喷射量喷射单元通过所述燃料喷射单元喷射相对于所述计算的燃料喷射量增加或者减少后的增减燃料喷射量；空燃比推测单元(ECU14，S22、S110、 S208)，该空燃比推测单元基于在喷射所述增减燃料喷射量时调整的所述节气门开度来推测所述发动机的输出达到最大的空燃比(与输出空燃比对应的燃料喷射量Qmin)；以及修正单元(E⑶14，SM)，该修正单元基于所述推测的空燃比修正所述燃料喷射量特性。即，调节器以使发动机转速与目标转速一致的方式控制节气门开度，在具备所述调节器的发动机控制装置中，在发动机负载恒定的状态下，故意地使按照预先设定的燃料喷射量特性计算的燃料喷射量增减变化来使发动机输出、以及发动机转速变化，利用与该变化相应地变化的节气门开度来推测输出空燃比，并基于推测的输出空燃比对燃料喷射量特性反馈修正，通过这样来构成，因此无需设置02传感器、LAF传感器等价格高昂的空燃比传感器，就能够以按照输出空燃比驱动发动机的方式对燃料喷射量反馈修正。此外，通用型发动机的空燃比控制装置构成为，所述空燃比推测单元求得在喷射所述增减燃料喷射量时调整的所述节气门开度的最小值，并基于所述求得的最小值推测所述空燃比(ECU14, S22、S110、S208)。S卩，构成为利用当喷射与求得的节气门开度最小值对应的燃料喷射量的时候发动机输出达到最大这一情况来推测输出空燃比，因此，能够以简易的结构适当地推测输出空燃比。进而构成为，通用型发动机的空燃比控制装置还具备报知单元(显示灯52， ECU14，S16、S^O，该报知单元在由所述修正单元修正了所述燃料喷射量特性时报知所述燃料喷射量特性已被修正这一情况。
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因此，能够将在以输出空燃比适当地驱动发动机这一情况通知给操作者。进而构成为，通用型发动机的空燃比控制装置还具备修正系数存储单元(E⑶14， S28)，该修正系数存储单元在由所述修正单元修正了所述燃料喷射量特性时，对修正所述燃料喷射量特性的修正系数进行存储。因此，通过在下一次发动机起动时按照用该修正系数修正后的燃料喷射量特性计算燃料喷射量，从而能够适当地使发动机起动。此外，通用型发动机的空燃比控制装置构成为，所述负载判断单元在所述检测的转速持续预定时间地处于基于所述目标转速设定的预定范围内时，判断为与所述发动机连接的负载是恒定的(ECU14，S22、S102)。因此，能够以简易的结构适当地判断发动机负载是恒定的这一情况。此外，通用型发动机的空燃比控制装置构成为，所述负载判断单元在所述调整后的节气门开度处于预定节气门开度以下、且所述调整后的节气门开度的变化量持续预定时间地处于预定变化量以下时，判断为与所述发动机连接的负载是恒定的(ECU14，S22、 S104)。即构成为，在持续预定时间地维持空转转速时，判断为发动机负载是恒定的，因此，能够以简易的结构适当地判断发动机负载是恒定的这一情况。此外，通用型发动机的空燃比控制装置构成为，所述燃料是由酒精和汽油构成的混合燃料。由此，即使在因酒精与汽油的混合比例使输出空燃比变化的情况下，也能够通过推测输出空燃比，从而对于各种比例的混合燃料都能够适当地对应而按照输出空燃比驱动发动机。另外，在上述中，是将反馈修正系数K与燃料喷射量映射图的各燃料喷射量相乘从而重新构建燃料喷射量映射图，然而也可以只是对按照燃料喷射量映射图计算的燃料喷射量乘以反馈修正系数K，作为最终燃料喷射量指令值Qf。此外，当在S102和S104中为肯定时，判断为与发动机连接的负载恒定，然而也可以在任意一方的步骤中为肯定时如此判断。此外，映射图切换开关50的切换分为三个等级，然而也可以与燃料喷射量映射图的数量相应地增加，还可以通过在映射图之间对燃料喷射量进行补全而作为能够连续切换的开关。此外，通过使显示灯52点亮等利用视觉来报知操作者，然而也可以使用蜂鸣器等利用听觉来进行报知。
权利要求
1. 一种通用型发动机的空燃比控制装置，该通用型发动机的空燃比控制装置具备a.通用型发动机，该通用型发动机能够与负载连接；b.目标转速输入单元，该目标转速输入单元输入由操作者设定的所述发动机的目标转速；c.发动机转速检测单元，该发动机转速检测单元检测所述发动机的转速；d.节气门开度调整单元，该节气门开度调整单元调整设于所述发动机的进气管中的节气门的节气门开度，以使所述检测的转速与所述输入的目标转速一致；e.燃料喷射量计算单元，所述燃料喷射量计算单元基于所述检测的转速和所述调整后的节气门开度，按照预先设定的燃料喷射量特性计算所述发动机的燃料喷射量；以及f.燃料喷射单元，所述燃料喷射单元基于所述计算的燃料喷射量喷射燃料，该通用型发动机的空燃比控制装置的特征在于，该通用型发动机的空燃比控制装置具备g.负载判断单元，该负载判断单元判断与所述发动机连接的负载是否恒定；h.增减燃料喷射量喷射单元，在判断为与所述发动机连接的负载恒定时，该增减燃料喷射量喷射单元通过所述燃料喷射单元喷射相对于所述计算的燃料喷射量增加或者减少后的增减燃料喷射量；i.空燃比推测单元，该空燃比推测单元基于在喷射所述增减燃料喷射量时调整的所述节气门开度来推测所述发动机的输出达到最大的空燃比；以及j.修正单元，该修正单元基于所述推测的空燃比修正所述燃料喷射量特性。
2.根据权利要求1所述的通用型发动机的空燃比控制装置，其特征在于，所述空燃比推测单元求得在喷射所述增减燃料喷射量时调整的所述节气门开度的最小值，并基于所述求得的最小值推测所述空燃比。
3.根据权利要求1或2所述的通用型发动机的空燃比控制装置，其特征在于，该通用型发动机的空燃比控制装置还具备k.报知单元，该报知单元在由所述修正单元修正了所述燃料喷射量特性时报知所述燃料喷射量特性已被修正这一情况。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的通用型发动机的空燃比控制装置，其特征在于，该通用型发动机的空燃比控制装置还具备1.修正系数存储单元，该修正系数存储单元在由所述修正单元修正了所述燃料喷射量特性时，对修正所述燃料喷射量特性的修正系数进行存储。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的通用型发动机的空燃比控制装置，其特征在于，所述负载判断单元在所述检测的转速持续预定时间地处于基于所述目标转速设定的预定范围内时，判断为与所述发动机连接的负载是恒定的。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的通用型发动机的空燃比控制装置，其特征在于，所述负载判断单元在所述调整后的节气门开度处于预定节气门开度以下、且所述调整后的节气门开度的变化量持续预定时间地处于预定变化量以下时，判断为与所述发动机连接的负载是恒定的。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的通用型发动机的空燃比控制装置，其特征在于，所述燃料是由酒精和汽油构成的混合燃料。
全文摘要
本发明提供通用型发动机的空燃比控制装置，不设置空燃比传感器就能够推测输出空燃比，并以按照输出空燃比驱动发动机的方式反馈修正燃料喷射量。在该空燃比控制装置中，以使检测的发动机转速与输入的目标转速一致的方式调整节气门开度，基于检测的发动机转速和调整后的节气门开度按照预先设定的燃料喷射量特性计算燃料喷射量，并基于计算的燃料喷射量喷射燃料，并且，在判断为与发动机连接的负载恒定时，喷射相对于计算的燃料喷射量增加或减少后的增减燃料喷射量，基于当时调整的节气门开度推测发动机的输出达到最大的空燃比(与输出空燃比对应的燃料喷射量(Qmin))(S200至S208)，并根据推测的空燃比修正燃料喷射量特性。
文档编号F02D41/14GK102155316SQ201110023190
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月20日 优先权日2010年2月12日
发明者斋藤茂, 桥爪崇, 福嶋友树 申请人:本田技研工业株式会社