本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)單元和騎乘式車輛。
背景技術(shù):
一些車輛設(shè)置有罐體。罐體中容納吸附劑,該吸附劑吸附在燃料箱中產(chǎn)生的燃料蒸氣。存在用于將含有燃料蒸氣的空氣從罐體中主動(dòng)地引入燃燒室的技術(shù),以減少由吸附劑吸附的、并且然后從罐體排放到大氣中的燃料蒸氣量。這項(xiàng)技術(shù)廣泛用于安裝在汽車(四輪式車輛)上的發(fā)動(dòng)機(jī)單元中。在專利文獻(xiàn)1中,將電磁閥設(shè)置于將燃料蒸氣從罐體引入進(jìn)氣通路構(gòu)件所經(jīng)過的通路。根據(jù)占空比(dutyratio)(或工作周期(dutycycle))控制閥的打開和關(guān)閉,以控制被引入燃燒室的燃料蒸氣量。在占空比控制下,周期性地接通和斷開電磁閥,并且調(diào)節(jié)開閉循環(huán)的時(shí)間段和/或控制信號(hào)的脈沖寬度。由此,控制引入燃燒室的燃料蒸氣量。
引用列表
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本未經(jīng)審查專利公報(bào)no.2007-218267
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
期望將專利文獻(xiàn)1中描述的技術(shù)應(yīng)用于諸如在摩托車等的騎乘式車輛中所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元。作為本發(fā)明人從事的技術(shù)研究的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了以下事實(shí)。如果將專利文獻(xiàn)1的技術(shù)不加改變地應(yīng)用于在騎乘式車輛中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元,則可能引起不利。即,從罐體引入燃燒室的燃料蒸氣量可能變化較大,這使得難以控制發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的目的在于提供發(fā)動(dòng)機(jī)單元和騎乘式車輛,當(dāng)將燃料蒸氣從罐體主動(dòng)地引入燃燒室時(shí),該發(fā)動(dòng)機(jī)單元和該騎乘式車輛中的每一者能夠更容易地控制發(fā)動(dòng)機(jī)。
解決問題的技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,單缸或多缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)單元包括:燃燒室;進(jìn)氣通路構(gòu)件,空氣經(jīng)過進(jìn)氣通路構(gòu)件被引入燃燒室;和節(jié)氣門,其設(shè)置在進(jìn)氣通路構(gòu)件的中間部分。燃燒室、進(jìn)氣通路構(gòu)件和節(jié)氣門設(shè)置為用于一個(gè)或多個(gè)氣缸的每一者。在進(jìn)氣通路構(gòu)件的位于節(jié)氣門的下游的下游進(jìn)氣通路部中的壓力按照以下壓力變化的方式變化:在每個(gè)四沖程循環(huán)中產(chǎn)生與大氣壓相差較小的較小壓降和與大氣壓相差較大的較大壓降;并且,較小壓降和較大壓降基于四沖程反復(fù)地產(chǎn)生。發(fā)動(dòng)機(jī)單元還包括:罐體,其連接到燃料箱并且在罐體中容納吸附劑,吸附劑構(gòu)造成吸附來自燃料箱的進(jìn)氣中所包含的燃料蒸氣;連通通路構(gòu)件,其構(gòu)造成為一個(gè)或多個(gè)氣缸中的每一者在罐體的內(nèi)部與下游進(jìn)氣通路部之間建立連通;閥,其能夠從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)并且能夠從打開狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài),關(guān)閉狀態(tài)是閥防止空氣在罐體的內(nèi)部與下游進(jìn)氣通路部之間流通所在的狀態(tài),打開狀態(tài)是閥允許空氣在罐體的內(nèi)部與下游進(jìn)氣通路部之間流通所在的狀態(tài);和控制器,其構(gòu)造為控制閥以與壓力變化方式相關(guān)聯(lián)地執(zhí)行閥切換操作,其中,在壓力變化方式中較小壓降和較大壓降基于四沖程反復(fù)地產(chǎn)生,閥切換操作是一組接通操作和斷開操作,首先執(zhí)行接通操作和斷開操作中的一者,然后執(zhí)行接通操作和斷開操作的另一者,接通操作是使閥從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)的操作,以及斷開操作是使閥從打開狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài)的操作。
本發(fā)明人經(jīng)過努力發(fā)現(xiàn)了當(dāng)專利文獻(xiàn)1的技術(shù)不加改變地應(yīng)用到在騎乘式車輛中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元中時(shí),從罐體引入燃燒室的燃料蒸氣量變化較大的原因。從罐體引入燃燒室的燃料蒸氣量根據(jù)在下游進(jìn)氣通路部內(nèi)的壓降量(即,在下游進(jìn)氣通路部中的負(fù)壓與大氣壓之差)而改變。下游進(jìn)氣通路部與從罐體延伸的連通通路構(gòu)件連接??紤]上述情況,本發(fā)明人將在騎乘式車輛中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元中的下游進(jìn)氣通路部中產(chǎn)生的壓降與在汽車中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元中的壓降進(jìn)行比較。作為比較的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)以下差異。
在汽車中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元采用抑制在下游進(jìn)氣通路部中的壓力變化的配置。在專利文獻(xiàn)1中,調(diào)壓箱設(shè)置在節(jié)氣門的下游,并且該調(diào)壓箱抑制壓力變化。此外,來自罐體的燃料蒸氣被引入調(diào)壓箱。在上述配置中,通過占空比控制引入燃料蒸氣的節(jié)氣門的打開/關(guān)閉操作。然后,繪制作為占空比的函數(shù)的引入空氣量示出簡單的線性關(guān)系,如專利文獻(xiàn)1的圖2所示。
現(xiàn)在,參照在騎乘式車輛中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元。在騎乘式車輛中,廣泛地使用單缸發(fā)動(dòng)機(jī)單元和具有各自節(jié)氣門體的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)單元。在用于騎乘式車輛的該發(fā)動(dòng)機(jī)單元中,在其下游進(jìn)氣通路部中的壓力大幅變化為在大氣壓之下,即,在其下游進(jìn)氣通路部中產(chǎn)生較大的壓降。該較大壓降在每個(gè)四沖程循環(huán)中產(chǎn)生,并且該壓降基于四沖程反復(fù)地產(chǎn)生??紤]將燃料蒸氣從罐體引入下游進(jìn)氣通路部的情況。在該情況下,從連通通路構(gòu)件流入下游進(jìn)氣通路部的空氣量不僅取決于閥打開所持續(xù)的時(shí)間段的長度,還取決于在下游進(jìn)氣通路部中的壓降量。換言之,壓降量是在下游進(jìn)氣通路部中的壓力與大氣壓之差?,F(xiàn)在,假設(shè)閥打開所持續(xù)的時(shí)間段的長度固定。在該前提下,當(dāng)在下游進(jìn)氣通路部中的壓力變化時(shí),從罐體引入下游進(jìn)氣通路部的空氣量的變化取決于在閥打開所持續(xù)的時(shí)間段中壓力變化的方式。因此,在騎乘式車輛中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元中,如果如專利文獻(xiàn)1中所描述的閥被周期性地打開/關(guān)閉(即,完全不考慮基于四沖程的壓力變化方式),則會(huì)出現(xiàn)以下不利。即,從罐體流入下游進(jìn)氣通路部的空氣量根據(jù)壓力變化而大幅變化。
基于以上原因,在本發(fā)明中,在壓力變化的前提下(更確切地說,利用壓力變化)調(diào)節(jié)燃料蒸氣的引入量。具體地,已經(jīng)想到如下配置:與如下壓力變化方式相關(guān)聯(lián)地執(zhí)行引入燃料蒸氣的閥切換操作:在每個(gè)四沖程循環(huán)中的較小壓降和較大壓降基于四沖程反復(fù)地產(chǎn)生。
利用該配置,當(dāng)將燃料蒸氣從罐體主動(dòng)地引入燃燒室中時(shí),以與壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的方式適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)燃料蒸氣量。因此,易于控制發(fā)動(dòng)機(jī)。
在本發(fā)明中,優(yōu)選地,當(dāng)將構(gòu)成四沖程循環(huán)的四個(gè)沖程中的每一者計(jì)為一個(gè)沖程時(shí),控制器配置成控制閥以與n個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)地執(zhí)行閥切換操作,其中,n為4的倍數(shù)或1或2。
與一個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)地(即,基于一個(gè)沖程時(shí)間段)執(zhí)行閥切換操作的控制和與兩個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)地(即,基于兩個(gè)沖程時(shí)間段)執(zhí)行閥切換操作的控制兩者均包含在與四沖程循環(huán)相關(guān)聯(lián)的控制中。在n為4的倍數(shù)的情況下,當(dāng)與n個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)地(即,基于n個(gè)沖程時(shí)間段)執(zhí)行閥切換操作時(shí),基于四沖程循環(huán)或者與在n個(gè)沖程時(shí)間段中的間隔開一個(gè)或多個(gè)四沖程循環(huán)的四沖程循環(huán)相關(guān)聯(lián)地執(zhí)行操作。因此,通過上述配置,在上述任意情況下,以與較小壓降和較大壓降基于四沖程而在每個(gè)四沖程循環(huán)中反復(fù)地產(chǎn)生的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)地調(diào)節(jié)通氣量。
此外,在本發(fā)明中,優(yōu)選地,控制器配置成控制閥以與n個(gè)沖程時(shí)間段同步地執(zhí)行接通操作和斷開操作中的至少一者,其中,n為4的倍數(shù)或1或2。
在該配置中,與n個(gè)沖程時(shí)間段同步地執(zhí)行切換操作中的至少一個(gè),其中,n為4的倍數(shù)或1或2。因此,易于控制切換操作。
在本發(fā)明中,控制器可以控制閥以在每n個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行接通操作,并且然后執(zhí)行斷開操作,其中,n為4的倍數(shù)或1或2。在本發(fā)明中,控制器可以控制閥以在每n個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行斷開操作,并且然后執(zhí)行接通操作,其中,n為4的倍數(shù)或1或2。在本發(fā)明中,控制器可以控制閥以在每n個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行一次接通操作和斷開操作中的每一者,其中,n為4的倍數(shù)或1或2。在本發(fā)明中,控制器可以控制閥以在每一個(gè)沖程或每兩個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行一次接通操作和斷開操作中的每一者。在本發(fā)明中,控制器可以控制閥以在每n個(gè)沖程時(shí)間段的四沖程循環(huán)內(nèi)執(zhí)行一次接通操作和斷開操作中的每一者,其中,n為4的倍數(shù)。在本發(fā)明中,控制器可以控制閥以在每四個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行一次接通操作和斷開操作中的每一者。在本發(fā)明中,控制器可以控制閥以在每n個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行兩次或更多次接通操作和斷開操作中的每一者,其中,n為4的倍數(shù)。在本發(fā)明中,控制器可以控制閥以在每n個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行接通操作和斷開操作中的一者,并且然后執(zhí)行另一者,其中,n為4的倍數(shù)或1或2,在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行接通操作和斷開操作的時(shí)刻在各個(gè)n個(gè)沖程時(shí)間段之間是不同的。
此外,在本發(fā)明中,優(yōu)選地,發(fā)動(dòng)機(jī)單元還包括傳感器,傳感器構(gòu)造成檢測在下游進(jìn)氣通路部中的負(fù)壓;并且,控制器配置成基于由傳感器所獲得的檢測結(jié)果來控制在四沖程循環(huán)中的閥打開時(shí)間段相對于四沖程循環(huán)的長度的相對長度。閥打開時(shí)間段是閥處于打開狀態(tài)所持續(xù)的時(shí)間段。
在該配置中,直接檢測在下游進(jìn)氣通路部內(nèi)的壓力變化,并且基于檢測結(jié)果控制閥處于打開狀態(tài)所持續(xù)的時(shí)間段的長度。因此,根據(jù)壓力變化來適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)通氣量。
在本發(fā)明中,優(yōu)選地,控制器配置成控制閥使得當(dāng)燃燒室的引入空氣量等于或低于預(yù)定值時(shí),從連通通路構(gòu)件引入下游進(jìn)氣通路部的燃料蒸氣量與燃燒室的引入空氣量的比率隨著燃燒室的引入空氣量的增加而增大,其中,燃燒室的引入空氣量是從下游進(jìn)氣通路部引入燃燒室中的空氣量。
在該配置中,控制閥使得在燃燒室的引入空氣量達(dá)到預(yù)定值之前,引入下游進(jìn)氣通路部中的燃料蒸氣量的比率隨著隨著燃燒室的引入空氣量的增加而增大。因此,以燃料蒸氣對在燃燒室中的燃燒造成的影響較小的方式將燃料蒸氣從罐體引入燃燒室。因此,當(dāng)將燃料蒸氣從罐體主動(dòng)地引入燃燒室時(shí),更易于控制發(fā)動(dòng)機(jī)。
在本發(fā)明中,優(yōu)選地,發(fā)動(dòng)機(jī)單元還包括進(jìn)氣門,進(jìn)氣門構(gòu)造成打開/關(guān)閉下游進(jìn)氣通路部與燃燒室之間的連通口;以及,在進(jìn)氣門關(guān)閉連通口所持續(xù)的關(guān)閉時(shí)間段的后半段內(nèi)并且在關(guān)閉時(shí)間段結(jié)束之前的時(shí)刻,控制器配置成使閥從關(guān)閉狀態(tài)切換成打開狀態(tài)。
在該配置中,當(dāng)進(jìn)氣門從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)時(shí),在下游進(jìn)氣通路部內(nèi)的壓力開始下降。然后,在進(jìn)氣門的關(guān)閉時(shí)間段結(jié)束之前,預(yù)先打開引入燃料蒸氣的閥。這使得燃料蒸氣響應(yīng)于在下游進(jìn)氣通路部中的壓力開始下降而迅速地從罐體流入進(jìn)氣通路。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,騎乘式車輛包括:本發(fā)明的以上方面的發(fā)動(dòng)機(jī)單元;車體框架,其支承發(fā)動(dòng)機(jī)單元;騎乘者車座;把手,其設(shè)置在騎乘者車座的前方;和燃料箱,其連接到發(fā)動(dòng)機(jī)單元中所包含的罐體。
利用該配置,當(dāng)將燃料蒸氣從罐體主動(dòng)地引入燃燒室時(shí),能夠以與在騎乘式車輛中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元中觀察到的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的方式,適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)燃料蒸氣的引入量。因此,提供了包括可易于控制的發(fā)動(dòng)機(jī)的騎乘式車輛。
在本發(fā)明中,“與大氣壓相差較小的較小壓降和與大氣壓相差較大的較大壓降”表示存在兩個(gè)壓降,其中一者與大氣壓的差大于另一者與大氣壓的差。此外,“與壓力變化方式相關(guān)聯(lián)”或者“與n個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)”是指參照與壓力變化方式或n個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)的時(shí)刻進(jìn)行控制。在每個(gè)四沖程循環(huán)或每n個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)的操作時(shí)刻(即,四沖程循環(huán)或n個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)的操作的時(shí)間點(diǎn)的位置)在各個(gè)四沖程循環(huán)或n個(gè)沖程時(shí)間段當(dāng)中可以是相同或不相同的。注意,“與n個(gè)沖程時(shí)間段同步”是指在每n個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)操作的時(shí)刻(即,操作的時(shí)間點(diǎn)相對于n個(gè)沖程時(shí)間段的長度的位置)在各個(gè)n個(gè)沖程時(shí)間段當(dāng)中是相同的。例如,當(dāng)在一個(gè)沖程時(shí)間段中的時(shí)間點(diǎn)用0至180度的曲柄角來表示時(shí),“與n個(gè)沖程時(shí)間段同步”是指在每n個(gè)沖程時(shí)間段中在相同的曲柄角處執(zhí)行操作。
附圖說明
圖1示出涉及本發(fā)明的實(shí)施例的摩托車的側(cè)視圖。
圖2示出圖1中的摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)單元及其外部裝置的示意圖。圖2包括在發(fā)動(dòng)機(jī)單元中的發(fā)動(dòng)機(jī)的局部橫截面,并且部分地示出了發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖3示出設(shè)置于連通通路構(gòu)件的電磁閥的剖視圖,該連通通路構(gòu)件將罐體連接到下游進(jìn)氣通路部。每個(gè)剖視圖部分地包括電磁閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的前視圖。
圖4示出以下曲線圖和圖線的組合:分別示出進(jìn)氣門、排氣門和電磁閥的打開/關(guān)閉狀態(tài)的圖線;和示出在下游進(jìn)氣通路部中壓力的變化的曲線圖。
圖5示出用于控制電磁閥的條件的曲線圖。
圖6示出當(dāng)根據(jù)各種控制方法控制電磁閥時(shí)燃料蒸氣的流入量的變化
圖7涉及實(shí)施例的變形例。具體地,圖7是以下圖表的組合:示出電磁閥的打開/關(guān)閉狀態(tài)的圖線;和示出在下游進(jìn)氣通路部中壓力變化的曲線圖。
圖8涉及實(shí)施例的另外變形例。具體地,圖8是以下圖表的組合:示出電磁閥的打開/關(guān)閉狀態(tài)的圖線;和示出在下游進(jìn)氣通路部中壓力變化的曲線圖。
圖9示出將本發(fā)明應(yīng)用于多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)單元所在的另外變形例的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照作為示例的摩托車1描述本發(fā)明的實(shí)施例。摩托車1設(shè)置有具體實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)單元的發(fā)動(dòng)機(jī)單元100。
在以下說明中,前后方向是指騎乘在摩托車1的騎乘者車座11上的騎乘者r所觀察到的車輛的前后方向。騎乘者車座11將在下文進(jìn)行描述。左右方向是指騎乘在騎乘者車座11上的騎乘者r所觀察到的車輛的左右方向(車輛寬度方向)。圖中的箭頭f和b分別表示向前方向和向后方向。圖中的箭頭l和r分別表示向左方向和向右方向。
如圖1所示,摩托車1包括前輪2、后輪3、車體框架4和騎乘者車座11。把手單元9設(shè)置到車體框架4的位于騎乘者車座11的前方的部分。握把9r設(shè)置在把手單元9的右端部,并且,握把9l設(shè)置在把手單元9的左端部。應(yīng)當(dāng)注意,圖1中只示出了握把9l。握把9r在左右方向上位于握把9l的另一側(cè)。握把9r是油門握把(throttlegrip)。剎車桿安裝在握把9r的附近。離合器桿10安裝在握把9l的附近。前叉7的上端部緊固到把手單元9。前叉7的下端部支承前輪2。
擺臂12在其前端部處由車體框架4的下部可擺動(dòng)地支承。擺臂12的后端部支承后輪3。后懸架將擺臂12的非擺臂樞轉(zhuǎn)點(diǎn)的部分連接到車體框架4。后懸架吸收上下方向上的振動(dòng)。
車體框架4支承單缸發(fā)動(dòng)機(jī)單元100。車體框架4可以直接支承發(fā)動(dòng)機(jī)單元100,或者可以經(jīng)由另外的構(gòu)件間接地支承發(fā)動(dòng)機(jī)單元100。發(fā)動(dòng)機(jī)單元100包括四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)130。發(fā)動(dòng)機(jī)單元100的詳細(xì)結(jié)構(gòu)將在下文進(jìn)行描述。空氣濾清器31連接到發(fā)動(dòng)機(jī)130??諝鉃V清器31構(gòu)造成清潔進(jìn)入的外部或外側(cè)空氣。已經(jīng)由空氣濾清器31清潔的空氣被引入發(fā)動(dòng)機(jī)130。消音器41連接到發(fā)動(dòng)機(jī)130。燃料箱14設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)130的上方。
具有多個(gè)變速齒輪的變速器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)130的后方。將發(fā)動(dòng)機(jī)130的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由變速器和鏈條26傳遞到后輪3。將用于改變變速器的擋位的換擋踏板24設(shè)置在變速器的左側(cè)。將腳踏板23設(shè)置在車體框架4的左側(cè)和右側(cè)。腳踏板23位于后輪3的稍前方。腳踏板23構(gòu)造成支承騎乘摩托車的騎乘者r的腳。
前罩15位于前輪2的上方以及握把9r和9l的前方。儀表單元16在前后方向上位于前罩15和握把9r、9l之間。儀表單元16的顯示面被構(gòu)造為在其上顯示車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輛狀態(tài)、行駛距離、時(shí)鐘時(shí)間、測量時(shí)間等。
以下將參照圖2詳細(xì)描述發(fā)動(dòng)機(jī)單元100。除了發(fā)動(dòng)機(jī)130之外,發(fā)動(dòng)機(jī)單元100還包括進(jìn)氣通路構(gòu)件110和排氣通路構(gòu)件120。進(jìn)氣通路構(gòu)件110和排氣通路構(gòu)件120連接到發(fā)動(dòng)機(jī)130。發(fā)動(dòng)機(jī)單元100還包括罐體161和ecu(electroniccontrolunit,電子控制單元)150。發(fā)動(dòng)機(jī)130是四沖程單缸發(fā)動(dòng)機(jī)。在該發(fā)動(dòng)機(jī)130中,曲軸134(將在下文描述)在一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中旋轉(zhuǎn)兩圈。一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)包括四個(gè)沖程,即進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程和排氣沖程。ecu150包括諸如cpu(centralprocessingunit,中央處理單元)、rom(readonlymemory,只讀存儲(chǔ)器)、ram(randomaccessmemory,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)和asic(applicationspecificintegratedcircuit,專用集成電路)等硬件以及諸如存儲(chǔ)在rom和/或ram中的程序數(shù)據(jù)等軟件。cpu基于諸如程序數(shù)據(jù)等軟件執(zhí)行各種類型的信息處理。asic基于上述信息處理的結(jié)果控制發(fā)動(dòng)機(jī)130的部件。利用該構(gòu)造,ecu150控制發(fā)動(dòng)機(jī)130的部件以順利實(shí)施上述四個(gè)沖程。
發(fā)動(dòng)機(jī)130包括氣缸131、活塞132和曲軸134?;钊?32設(shè)置在氣缸131中。曲軸134經(jīng)由連桿133連接到活塞132。燃燒室130a設(shè)置在氣缸131中。燃燒室130a由活塞132的外表面132a和氣缸131的內(nèi)壁面131a形成。燃燒室130a使進(jìn)氣通路110a和排氣通路120a連通。進(jìn)氣通路110a位于進(jìn)氣通路構(gòu)件110中,并且排氣通路120a位于排氣通路構(gòu)件120中。
進(jìn)氣門141設(shè)置于在進(jìn)氣通路110a和燃燒室130a之間的連通口處。排氣門142設(shè)置于在排氣通路120a和燃燒室130a之間的連通口處。發(fā)動(dòng)機(jī)130設(shè)置有氣門操作機(jī)構(gòu),該氣門操作機(jī)構(gòu)構(gòu)造成以使進(jìn)氣門141和排氣門142與曲軸134的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的方式進(jìn)行操作。氣門操作機(jī)構(gòu)包括諸如凸輪軸、搖臂、搖臂軸等構(gòu)件。這些構(gòu)件將由旋轉(zhuǎn)曲軸134產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給進(jìn)氣門141和排氣門142。這種配置使得進(jìn)氣門141和排氣門142能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻反復(fù)地打開/關(guān)閉在進(jìn)氣通路110a和排氣通路120a各自與燃燒室130a之間的相應(yīng)連通口。打開/關(guān)閉氣門的時(shí)刻與構(gòu)成一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的四個(gè)沖程相關(guān)聯(lián)?;鸹ㄈ?43設(shè)置為點(diǎn)燃在燃燒室130a中的空氣-燃料混合物?;鸹ㄈ?43的末端位于燃燒室130a中?;鸹ㄈ?43與ecu150電連接。ecu150通過火花塞143控制點(diǎn)火。
進(jìn)氣通路110a在進(jìn)氣通路構(gòu)件110的一端處與燃燒室130a連通。進(jìn)氣通路構(gòu)件110的另一端連接到空氣濾清器31。外部空氣被吸入通過空氣濾清器31。空氣濾清器31對經(jīng)過它的空氣進(jìn)行清潔。已經(jīng)由空氣濾清器31清潔的空氣被引入進(jìn)氣通路構(gòu)件110。已經(jīng)從空氣濾清器31引入進(jìn)氣通路構(gòu)件110的空氣經(jīng)過節(jié)氣門體111流向發(fā)動(dòng)機(jī)130。節(jié)氣門體111形成進(jìn)氣通路構(gòu)件110的一部分。節(jié)氣門體111在其內(nèi)容納節(jié)氣門112,使得其節(jié)氣門開度是可變的。節(jié)氣門112由節(jié)氣門體111支承,使得進(jìn)氣通路110a的位于節(jié)氣門體111中的部分的開度根據(jù)節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度而改變。隨著節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度改變,經(jīng)過節(jié)氣門體111的空氣的流速改變。節(jié)氣門體111設(shè)置有電動(dòng)機(jī),該電動(dòng)機(jī)被構(gòu)造為改變節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度。該電動(dòng)機(jī)與ecu150電連接。ecu150對節(jié)氣門112通過電動(dòng)機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的程度進(jìn)行控制。由此,ecu150控制從空氣濾清器31經(jīng)過進(jìn)氣通路構(gòu)件110流入發(fā)動(dòng)機(jī)130的空氣的量。如上所述,本實(shí)施例中所使用的節(jié)氣門是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電驅(qū)動(dòng)式節(jié)氣門。或者,可以使用機(jī)械式節(jié)氣門。機(jī)械式節(jié)氣門構(gòu)造成使得油門握把(throttlegrip)的操作通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞給節(jié)氣門。
進(jìn)氣通路構(gòu)件110設(shè)置有燃料噴射器144。燃料噴射器144構(gòu)造成將燃料噴射到進(jìn)氣通路110a中。燃料噴射器144經(jīng)由燃料供給管33連接到燃料箱14。將燃料從燃料箱14經(jīng)過燃料供給管33供應(yīng)給燃料噴射器144。燃料噴射器144與ecu150電連接。ecu150通過燃料噴射器144控制將燃料噴射到進(jìn)氣通路110a中。
排氣通路120a在排氣通路構(gòu)件120的一端處與燃燒室130a連通。排氣通路構(gòu)件120的另一端連接到消音器41。來自發(fā)動(dòng)機(jī)130的廢氣經(jīng)過排氣通路構(gòu)件120排放到消音器41。排氣通路120a中設(shè)置有三元催化劑。催化劑凈化從發(fā)動(dòng)機(jī)130流入排氣通路構(gòu)件120的排氣。將由催化劑凈化的排氣經(jīng)過消音器41排放到外部。
發(fā)動(dòng)機(jī)單元100設(shè)置有各種傳感器。例如,節(jié)氣門體111設(shè)置有進(jìn)氣壓力傳感器151。進(jìn)氣壓力傳感器151檢測在進(jìn)氣通路110a的位于節(jié)氣門112的下游的一部分中的壓力。節(jié)氣門體111還設(shè)置有節(jié)氣門位置傳感器152,該節(jié)氣門位置傳感器152檢測節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度。曲軸134設(shè)置有rpm轉(zhuǎn)速傳感器153,該rpm轉(zhuǎn)速傳感器153檢測曲軸134的rpm轉(zhuǎn)速(每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù))。轉(zhuǎn)速傳感器153還檢測曲軸134的位置。將由傳感器所獲得的檢測結(jié)果的信號(hào)傳遞到ecu150。ecu150基于由傳感器傳遞的檢測結(jié)果控制發(fā)動(dòng)機(jī)單元100的部件的操作。
發(fā)動(dòng)機(jī)單元100還包括罐體161。罐體161設(shè)置成通過收集在燃料箱14中的燃料蒸氣來抑制燃料蒸氣從燃料箱14排放到大氣中。罐體161在其內(nèi)容納有諸如活性碳等吸附劑。罐體161經(jīng)由通氣管162與燃料箱14連接。燃料箱14中的燃料蒸氣通過通氣管162流入罐體161。引入罐體161中的燃料蒸氣由在罐體161中的吸附劑吸附。
罐體161還經(jīng)由連通通路構(gòu)件163聯(lián)接到進(jìn)氣通路構(gòu)件110。罐體161的內(nèi)部與連通通路163a連通,該連通通路163a在連通通路構(gòu)件163的一端處設(shè)置在連通通路構(gòu)件163中。連通通路構(gòu)件163的另一端連接到進(jìn)氣通路構(gòu)件110的下游進(jìn)氣通路部110d。下游進(jìn)氣通路部110d是進(jìn)氣通路構(gòu)件110的位于節(jié)氣門112的下游的部分。因此,罐體161的內(nèi)部經(jīng)由連通通路163a與進(jìn)氣通路110a的下游進(jìn)氣通路110x連通。下游進(jìn)氣通路110x是進(jìn)氣通路110a的位于下游進(jìn)氣通路部110d中的部分。在圖2中,下游進(jìn)氣通路110x示為由雙點(diǎn)劃線包圍的部分。
電磁閥170設(shè)置到連通通路構(gòu)件163的中間部分。如圖3(a)所示,電磁閥170包括:殼體171、芯體172、柱塞173、線圈174、閥體175和彈簧176。殼體171固定到連通通路構(gòu)件163。芯體172設(shè)置在殼體171中。此外,連通通路163x設(shè)置在殼體171中。連通通路163x彎曲成ω(歐姆)形狀。連通通路163x是連通通路163a的一部分。連通通路163x包括開口163y。在圖3(a)中,彈簧176向閥體175朝下方偏壓,使得當(dāng)沒有電流流過線圈174時(shí)閥體175使開口163y保持為關(guān)閉。閥體175固定到柱塞173的前端。圖3(a)中所示的閥體175使開口163y關(guān)閉的狀態(tài)在下文中被稱為關(guān)閉狀態(tài)。在關(guān)閉狀態(tài)下,燃料蒸氣無法從罐體161經(jīng)過連通通路163a流動(dòng)到下游進(jìn)氣通路部110d。
在該圖中,響應(yīng)于經(jīng)過線圈174的電流的流動(dòng),柱塞173向上運(yùn)動(dòng)。閥體175抵抗彈簧176的偏壓力而與柱塞173一起向上運(yùn)動(dòng)。因此,電磁閥170切換到圖3(b)中所示的狀態(tài)。以下將該狀態(tài)稱為“打開狀態(tài)”。當(dāng)電磁閥170處于打開狀態(tài)時(shí),閥體175打開開口163y。這允許燃料蒸氣從罐體161經(jīng)過連通通路163a流動(dòng)到下游進(jìn)氣通路部110d。
電磁閥170在ecu150的控制下在打開狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間可切換。在下文中,將在ecu150的控制下使電磁閥170從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)的操作稱為“接通操作”。同時(shí),將在ecu150的控制下使電磁閥170從打開狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài)的操作稱為“斷開操作”。
將電磁閥170切換到打開狀態(tài)使得在罐體161的內(nèi)部和下游進(jìn)氣通路110x之間建立連通。同時(shí),壓力從燃燒室130a傳遞到下游進(jìn)氣通路110x。例如,在進(jìn)氣沖程中或期間,在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力大部分情況下是低于大氣壓。如果在進(jìn)氣沖程中電磁閥170處于打開狀態(tài),則低于大氣壓的壓力從下游進(jìn)氣通路110x經(jīng)過連通通路163a傳遞到罐體161。因此,在罐體161中的燃料蒸氣經(jīng)過連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x。已經(jīng)流入下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣還流入燃燒室130a。引入燃燒室130a的燃料蒸氣在燃燒室130a中點(diǎn)燃。因此,罐體161中的燃料蒸氣被引入燃燒室130a,并且這減少了在罐體161中的燃料蒸氣向大氣的排放。
現(xiàn)在,在汽車(四輪式車輛)的領(lǐng)域中,知曉以下技術(shù):通過占空比控制電磁閥,該電磁閥被構(gòu)造成打開/關(guān)閉用于將燃料蒸氣從罐體引入進(jìn)氣系統(tǒng)的通路。在此方面,本發(fā)明人從事技術(shù)研究,并且發(fā)現(xiàn)以下事實(shí)。如果將用于汽車的上述技術(shù)不加改變地應(yīng)用于在騎乘式車輛中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元,則可能會(huì)引起不利。即,從罐體引入燃燒室中的燃料蒸氣量可能變化較大,這使得難以控制發(fā)動(dòng)機(jī)。鑒于上述情況,本發(fā)明人全心地研究控制方法,該方法在將燃料蒸氣從罐體主動(dòng)地引入燃燒室時(shí)消除或降低了發(fā)動(dòng)機(jī)控制的難度。作為全心研究的結(jié)果,本發(fā)明人得出了消除或降低上述難度的控制方法。以下將參照圖4和圖5描述控制方法的示例。
圖4中的每個(gè)線段l1示出了在四沖程循環(huán)中進(jìn)氣門141打開所持續(xù)的時(shí)間段。每個(gè)線段l2示出了在四沖程循環(huán)中排氣門142打開所持續(xù)的時(shí)間段。曲線p1和p2示出了在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力變化。在圖4中的橫坐標(biāo)上繪制的數(shù)值表示以度為單位的曲柄角。在該實(shí)施例中,0度的曲柄角對應(yīng)于從打開進(jìn)氣門141的時(shí)刻到關(guān)閉排氣門142的時(shí)刻的時(shí)間段的大約中間點(diǎn)的時(shí)刻。圖4中的縱軸表示壓力值,用于示出在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力變化的曲線圖。
曲線p1表示在曲軸134以預(yù)定rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的條件下的壓力變化。曲線p2表示在以下條件下的壓力變化:節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度與用于曲線p1的節(jié)氣門開度相同;并且曲軸134以比曲線p1的rpm轉(zhuǎn)速高的rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。如在曲線p1和p2中所示,在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力在進(jìn)氣門141開始打開之后的較短時(shí)間內(nèi)開始從大氣壓下降。對于曲線p1,壓力在大約180度的曲柄角處達(dá)到最低點(diǎn)或最小值,然后轉(zhuǎn)而上升。在進(jìn)氣門141關(guān)閉之后,壓力在大約360度的曲柄角處返回到大氣壓的附近。然后,壓力在大氣壓附近輕微地波動(dòng)并且逐漸變得基本恒定。同時(shí),對于曲線p2,當(dāng)壓力在大約200度的曲柄角處達(dá)到最低點(diǎn)或最小值之后,壓力以比曲線p1的壓力變化更平緩的方式返回到大氣壓。此外,在曲線p2中的最小壓力值小于在曲線p1中的最小壓力值。
因此,響應(yīng)于進(jìn)氣門141的打開和關(guān)閉,在每個(gè)四沖程循環(huán)中依次或順序產(chǎn)生與大氣壓相差較大的較大壓降(depression)和與大氣壓相差較小的較小壓降。在曲線p1和p2中,較大壓降出現(xiàn)在從180度到200度的范圍周圍。在曲線p1中,較小壓降出現(xiàn)在從360度到720度的范圍周圍,并且在曲線p2中較小壓降出現(xiàn)在從540度到720度的范圍周圍。在四沖程循環(huán)反復(fù)進(jìn)行時(shí),上述壓力變化在下游進(jìn)氣通路110x中反復(fù)地產(chǎn)生。因此,壓力按照以下壓力變化的方式變化:較大壓降和較小壓降在四沖程基礎(chǔ)上反復(fù)產(chǎn)生。這種壓力變化方式可以在四沖程騎乘式車輛中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元中觀察到。從曲線p1到曲線p2的偏移由曲軸的rpm轉(zhuǎn)速增大造成,如上所述。在不改變曲軸的rpm轉(zhuǎn)速的情況下,當(dāng)減小節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度時(shí),曲線p1也會(huì)以相同的方式偏移。即,節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度越小,壓力變化量越大。
本發(fā)明人想到用于通過ecu150控制電磁閥170的以下方法:控制電磁閥170與上述壓力變化方式相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行切換操作,該上述壓力變化方式是在四沖程騎乘式車輛中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元中觀察到的。注意,“與壓力變化方式相關(guān)聯(lián)地”是指參照壓降產(chǎn)生所在的時(shí)刻來控制切換操作。
更具體地,本發(fā)明人使用基于在圖4的下部中的時(shí)間圖線c1至c3的控制方法。圖線c1至c3對應(yīng)于彼此不同的控制方法?;趫D線c1至c3的控制方法中的任何一個(gè)可以用作通過ecu150來控制氣門的方法?;蛘撸梢允褂没趫D線c1至c3的任意兩種或更多種控制方法的組合。在圖線c1至c3的每一者中,在圖4中位于標(biāo)有“打開”的水平線處的線表示電磁閥170處于打開狀態(tài)所持續(xù)的時(shí)間段。圖4中位于標(biāo)有“關(guān)閉”的水平線處的線表示電磁閥170處于關(guān)閉狀態(tài)所持續(xù)的時(shí)間段。
在基于圖線c1至c3的控制方法的每一者中,在每個(gè)四沖程循環(huán)中執(zhí)行一次接通操作和斷開操作中的每一者。接通操作是將電磁閥170從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)的操作。斷開操作是將電磁閥170從打開狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài)的操作。作為上述操作的結(jié)果,在每個(gè)四沖程循環(huán)中,當(dāng)電磁閥170處于打開狀態(tài)時(shí),燃料蒸氣從連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x。在下文中可以將電磁閥170處于打開狀態(tài)所持續(xù)的時(shí)間段稱為“電磁閥170的打開時(shí)間段”。電磁閥170的打開時(shí)間段的長度可以通過改變接通操作和斷開操作的時(shí)刻中的至少一者來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在本實(shí)施例中,接通操作的時(shí)刻在四沖程循環(huán)中是固定的。電磁閥170的打開時(shí)間段的長度通過改變斷開操作的時(shí)刻進(jìn)行調(diào)節(jié)。現(xiàn)在,在每個(gè)四沖程循環(huán)中的接通操作和斷開操作的時(shí)刻以從0度至720度的曲柄角來表示。如圖4所示,在每個(gè)四沖程循環(huán)中,在圖線c1中的接通操作的時(shí)刻t1在660度的曲柄角處。在所有的四沖程循環(huán)當(dāng)中,接通操作的時(shí)刻均相同。圖線c1中的接通操作被定時(shí)于即將在每個(gè)循環(huán)中進(jìn)氣門141打開的時(shí)刻之前。進(jìn)氣門141打開的時(shí)刻由在圖4中的每個(gè)線段l1的左端來表示。圖線c2中的接通操作的時(shí)刻在每個(gè)四沖程循環(huán)中90度的曲柄角處。圖線c2中的接通操作被定時(shí)在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力下降過程中并且在壓力達(dá)到最小值之前。圖線c3中的接通操作的時(shí)刻在每個(gè)四沖程循環(huán)中270度的曲柄角處。圖線c3中的接通操作被定時(shí)在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力達(dá)到最小值之后并且在壓力升高到大氣壓的過程中。
圖4中的圖線c1至c3中的每一者示出了電磁閥170的打開時(shí)間段的長度是對應(yīng)于四沖程循環(huán)的時(shí)間段的長度的一半所在的情況。換言之,假設(shè)對應(yīng)于四沖程循環(huán)的時(shí)間段的長度為100%,那么在圖4中的圖線c1至c3的每一者中,電磁閥170的打開時(shí)間段的長度為50%。在下文中,在將電磁閥170的打開時(shí)間段的長度表示為百分比時(shí),該表示的前提是對應(yīng)于四沖程循環(huán)的時(shí)間段的長度為100%。
電磁閥170的打開時(shí)間段的長度通過改變斷開操作的時(shí)刻進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如,在圖線c1中,斷開操作的時(shí)刻可以從t2(300度)改變到t3(120度)。由此,電磁閥170的打開時(shí)間段的長度從50%改變到25%。在圖線c1中,在每個(gè)四沖程循環(huán)中,首先執(zhí)行斷開操作,然后執(zhí)行接通操作。與此相反,在圖線c2和c3中,在每個(gè)四沖程循環(huán)中,首先執(zhí)行接通操作,然后執(zhí)行斷開操作。因此,在每個(gè)四沖程循環(huán)中以何種順序執(zhí)行接通操作和斷開操作并不重要。
接通操作和斷開操作的上述時(shí)刻(曲柄角)基于由轉(zhuǎn)速傳感器153所檢測到的曲軸134的曲柄位置進(jìn)行控制。
現(xiàn)在,根據(jù)基于圖線c1至c3的控制方法來考慮從連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣量。被引入的燃料蒸氣量取決于在電磁閥170的打開時(shí)間段和在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力之間的關(guān)系。例如,在圖線c1中,從t1到t2的時(shí)間段是電磁閥170的打開時(shí)間段。在該時(shí)間段內(nèi),在曲線p1和p2兩者中均產(chǎn)生與大氣壓相差相對較大的較大壓降,如由圖4中的雙點(diǎn)劃線a1包圍的部分所示。在此期間,燃料蒸氣從連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x,燃料蒸氣量隨著壓降大小的變化而改變。
如上所述,在本實(shí)施例中,斷開操作的時(shí)刻是可變的。當(dāng)斷開操作的時(shí)刻改變時(shí),電磁閥170的打開時(shí)間段和在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力之間的關(guān)系改變。例如,假設(shè)在圖線c1中,斷開操作的時(shí)刻從t2改變到t3(參見圖線c1所示的虛線)。通過該改變,電磁閥170的打開時(shí)間段的長度從50%改變到25%。然后,曲線p1和p2每一者的表示在電磁閥170的打開時(shí)間段期間所產(chǎn)生的較大壓降的一部分從由雙點(diǎn)劃線a1包圍的部分改變?yōu)橛呻p點(diǎn)劃線a2包圍的部分。因此,從連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣量減少。
因此,在本實(shí)施例的控制方法所包括的基于圖線c1至c3的控制方法中,ecu150能夠改變斷開操作的時(shí)刻,并且使接通操作的時(shí)刻固定。由此,在這些控制方法中,使接通操作與四沖程循環(huán)(四個(gè)沖程時(shí)間段)同步地執(zhí)行。表述“與四沖程循環(huán)同步”是指在每個(gè)四沖程循環(huán)中的操作的時(shí)刻在各個(gè)四沖程循環(huán)當(dāng)中均相同。通過改變在每個(gè)四沖程循環(huán)中的斷開操作的時(shí)刻,電磁閥170的打開時(shí)間段與在每個(gè)四沖程循環(huán)中的壓力變化之間的關(guān)系發(fā)生變化?;蛘撸梢圆捎门c上述相反的配置:斷開操作的時(shí)刻可以與四沖程循環(huán)同步,而接通操作的時(shí)刻是可變的??梢酝ㄟ^這種配置改變電磁閥170的打開時(shí)間段。
從連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣量可以通過以上述方式改變電磁閥170的打開時(shí)間段進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實(shí)施例的控制方法使得從連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣量不太可能不受期望地改變,除非每個(gè)四沖程循環(huán)中的壓力變化方式大幅改變。
例如,在圖線c1中,假設(shè)電磁閥170的打開時(shí)間段固定為50%。在這種情況下,曲線p1的表示在電磁閥170的打開時(shí)間段期間所產(chǎn)生的較大壓降的部分是由圖4中的雙點(diǎn)劃線a1和a1’所包圍的部分。通過曲線p1的由雙點(diǎn)劃線a1和a1’所包圍的部分之間的對比可以看出,這些部分之間的壓力變化方式并沒有實(shí)質(zhì)性的差別。也就是說,只要打開時(shí)間段固定,除非壓力變化方式大幅改變,否則電磁閥170的打開時(shí)間段與壓力變化之間的關(guān)系不太可能發(fā)生改變。因此,從連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣量不太可能改變。
同時(shí),如果摩托車1的行駛狀態(tài)改變,則下游進(jìn)氣通路110x中的壓力變化方式也會(huì)發(fā)生改變。例如,如果發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速改變,則下游進(jìn)氣通路110x中的壓力變化方式從曲線p1所示的方式改變?yōu)榍€p2所示的方式。因此,例如,在基于圖線c1的控制下,即使電磁閥170的打開時(shí)間段固定,但是rpm轉(zhuǎn)速的變化會(huì)引起從連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣量的差異。具體地,在發(fā)動(dòng)機(jī)130以曲線p1中的rpm轉(zhuǎn)速行駛的情況與發(fā)動(dòng)機(jī)130以曲線p2中的rpm轉(zhuǎn)速行駛的情況之間,燃料蒸氣量存在差異。而且,發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速變化還引起流入燃燒室130a的空氣量改變。因此,rpm轉(zhuǎn)速的改變引起燃料蒸氣的流入量和空氣的流入量的改變。這改變了燃料蒸氣對燃燒室130a中的空氣-燃料混合物的空燃比的影響程度。為此,將燃料蒸氣引入燃燒室130a中可能阻礙在燃燒室130a中的空氣-燃料混合物以期望的空燃比穩(wěn)定燃燒。
因此,為了使燃燒室130a中的燃料穩(wěn)定燃燒,本實(shí)施例的ecu150被構(gòu)造為對引入燃燒室130a的燃料蒸氣量進(jìn)行如下控制。ecu150基于以下檢測值來控制電磁閥170的打開時(shí)間段的長度。檢測值是:發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速的檢測值;以及下游進(jìn)氣通路110x中壓力的檢測值或節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度的檢測值。這些檢測值由傳感器151至153所獲得的檢測結(jié)果來獲得?;谛旭偁顟B(tài)來確定使用檢測值(下游進(jìn)氣通路110x中壓力的檢測值和節(jié)氣門112節(jié)氣門開度的檢測值)中的哪一個(gè)。例如,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速較低時(shí),可以使用在下游進(jìn)氣通路110x中壓力的檢測值,并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速較高時(shí),可以使用節(jié)氣門112節(jié)氣門開度的檢測值。用于控制的每個(gè)檢測值可以是在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)所檢測到的值的平均值?;蛘?,周期性地檢測到的值可以用于該控制。這種檢測的頻率可以為每四沖程循環(huán)一次,或者為多個(gè)四沖程循環(huán)一次。
ecu150執(zhí)行控制,使得每個(gè)四沖程循環(huán)的燃料蒸氣的流入量與吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量的比率滿足圖5(a)所示的關(guān)系。注意,可以將吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量”。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量相當(dāng)于本發(fā)明中的“燃燒室的引入空氣量”。圖5(a)中的曲線圖的橫坐標(biāo)表示發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量是每四沖程循環(huán)流入燃燒室130a的空氣量。該空氣量可以由以下值獲得:發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速;以及節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度或者在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力。圖5(a)中的曲線圖的縱坐標(biāo)表示燃料蒸氣的流入量與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的比率。在下文中,將該比率稱為“燃料蒸氣比”。燃料蒸氣比是每四沖程循環(huán)從連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣量與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的百分比。
如圖5(a)所示,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量小于第一值q1時(shí),進(jìn)行控制使得燃料蒸氣比隨著發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的增加而簡單地增大。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量越大,引入燃燒室130a的燃料蒸氣對燃料燃燒的影響越小。因此,通過使引入燃燒室130a的燃料蒸氣量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的增加而增大,使較大的燃料蒸氣量引入燃燒室130a的同時(shí)對燃料燃燒的影響較小。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量超過第一值q1時(shí),進(jìn)行控制使得燃料蒸氣比在預(yù)定值r%處保持恒定。這是因?yàn)椋绻剂险魵饬颗c發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的百分比超過r%,就難以控制在發(fā)動(dòng)機(jī)130中的燃燒。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量進(jìn)一步增加時(shí)(例如,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量超過比第一值q1大的第二值q2時(shí)),燃料蒸氣比隨著發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的增大而減小。這是因?yàn)?,如果發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量超過第二值q2,即使電磁閥170的打開時(shí)間段的長度被設(shè)定為100%,燃料蒸氣比也會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的增大而減小。燃料蒸氣比減小的原因如下。當(dāng)在恒定的rpm轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量增大時(shí),在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力與大氣壓的壓差減小。壓差減小使得燃料蒸氣難以流入下游進(jìn)氣通路110x。這使得燃料蒸氣的流入量的增量小于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的增量。
為了將燃料蒸氣比調(diào)節(jié)為滿足圖5(a)所示的關(guān)系,必須相對于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量將燃料蒸氣的引入量控制在期望值處。從連通通路163a流動(dòng)到下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣量取決于在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力。然后,ecu150控制電磁閥170,使得電磁閥170的打開時(shí)間段的長度根據(jù)在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力而改變,從而滿足圖5(b)所示的關(guān)系。例如,在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力對應(yīng)于由進(jìn)氣壓力傳感器151所檢測到的值。如圖5(b)所示,調(diào)節(jié)電磁閥170的打開時(shí)間段的長度,使得當(dāng)在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力接近大氣壓時(shí)該長度增加。通過當(dāng)在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力接近大氣壓力時(shí)使電磁閥170的打開時(shí)間段的長度增加,確保燃料蒸氣的期望流入量。
如下所述,本實(shí)施例的ecu150被構(gòu)造為在不計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量和燃料蒸氣比中的任何一者的情況下控制電磁閥170的打開時(shí)間段的長度。ecu150包括存儲(chǔ)單元。存儲(chǔ)單元在其中存儲(chǔ):關(guān)于電磁閥170的打開時(shí)間段的長度的信息;以及關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速和在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力的信息。這些信息條目彼此相關(guān)。ecu150的存儲(chǔ)單元在其中還存儲(chǔ):關(guān)于電磁閥170的打開時(shí)間段的長度的信息;以及關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度的信息。這些信息條目彼此相關(guān)。這些信息條目通過以下方式彼此相關(guān):使得當(dāng)ecu150基于存儲(chǔ)的信息和檢測值來控制電磁閥170時(shí)ecu150所進(jìn)行的控制滿足圖5(a)和圖5(b)所示的關(guān)系。ecu150從存儲(chǔ)單元獲取關(guān)于電磁閥170的打開時(shí)間段的長度的信息。該信息是基于以下值獲得的:發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速的檢測值;以及在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力的檢測值或節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度的檢測值。ecu150控制電磁閥170的切換操作,使得在每個(gè)四沖程循環(huán)中的電磁閥170的打開時(shí)間段的長度等于由從存儲(chǔ)單元中獲得的信息所表示的長度。在本實(shí)施例中,如上所述,基于圖線c1至c3,在每個(gè)四沖程循環(huán)中調(diào)節(jié)斷開操作的時(shí)刻,而固定接通操作的時(shí)刻。
圖6是示出在基于圖線c1至c3的電磁閥170的控制下,燃料蒸氣的流入量的變化的曲線圖,其中,該流入量作為電磁閥170的打開時(shí)間段的長度的函數(shù)。曲線q1示出在節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度相對較小或者發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速相對較高的情況下,基于圖線c1至c3的控制下的燃料蒸氣流入量的變化。當(dāng)節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度相對較小或者發(fā)動(dòng)機(jī)的rpm轉(zhuǎn)速相對較高時(shí),例如如圖4中的曲線p2所示,在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力在四沖程的時(shí)間段內(nèi)通常保持為低于大氣壓。因此,無論基于圖線c1至c3中的哪一者的控制,燃料蒸氣的流入量均隨著電磁閥170的打開時(shí)間段的長度而基本線性地增加,如曲線q1所示。
同時(shí),當(dāng)節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度相對較大或者發(fā)動(dòng)機(jī)的rpm轉(zhuǎn)速相對較低時(shí),燃料蒸氣的流入量的增加方式取決于控制是基于圖線c1至c3中的哪一者而不同。曲線q2示出當(dāng)節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度相對較大或者發(fā)動(dòng)機(jī)的rpm轉(zhuǎn)速相對較低時(shí),在基于圖線c1的控制下的燃料蒸氣的流入量的變化。曲線q2示出在從0%至100%的整個(gè)范圍內(nèi),燃料蒸氣的流入量基本穩(wěn)定地增加。然而,曲線q2的增加的線性程度不如曲線q1的增加的線性程度。而且,在曲線q1和q2之間的流入量的差較小。曲線q3和q4分別示出當(dāng)節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度相對較大或者發(fā)動(dòng)機(jī)的rpm轉(zhuǎn)速相對較低時(shí),在基于圖線c2和c3的控制下的燃料蒸氣的流入量的變化。如這些曲線所示,在基于圖線c2或c3的控制下,燃料蒸氣的流入量在0%至100%的范圍內(nèi)的絕大部分中比曲線q1和q2所示的情況中的流入量小。而且,流入量的增加方式不太穩(wěn)定。
由rpm轉(zhuǎn)速的變化引起的在示出燃料蒸氣的流入量的變化的曲線之間的差異的原因如下。例如,如圖4中的曲線p1和p2所示,在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力變化方式根據(jù)rpm轉(zhuǎn)速而改變。特別是在基于圖線c2和c3的控制下,接通操作被定時(shí)在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力開始大幅下降到大氣壓以下之后。如圖4所示,由于rpm轉(zhuǎn)速的差異引起的壓力變化方式的差異主要出現(xiàn)在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力達(dá)到其最小值所在的時(shí)刻之后的時(shí)間段。為此,在基于圖線c2和c3的控制下,rpm轉(zhuǎn)速的差異引起燃料蒸氣的流入量的較大差異。同時(shí),圖線c1中的接通操作被定時(shí)于即將在進(jìn)氣門141打開之前。即,對于曲線p1和p2兩者,圖線c1中的接通操作被定時(shí)在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力開始大幅下降到大氣壓以下之前不久。為此,在基于圖線c1的控制下,rpm轉(zhuǎn)速的差異引起燃料蒸氣的流入量的較小差異。
因此,圖線c1適于控制燃料蒸氣的流入量。在圖線c1中,接通操作被定時(shí)于即將在進(jìn)氣門141打開之前。在以下時(shí)刻也使基于圖線c1的控制生效。在進(jìn)氣門141從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)之后,在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力開始下降。鑒于上述情況,在進(jìn)氣門141關(guān)閉的時(shí)間段結(jié)束之前,預(yù)先打開電磁閥170。這使得燃料蒸氣能夠響應(yīng)于在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力開始下降而迅速地從罐體161流入下游進(jìn)氣通路110x。注意,在接通操作的時(shí)刻和打開進(jìn)氣門141的時(shí)刻之間可能存在一定時(shí)間延遲。例如,只要接通操作的時(shí)刻在進(jìn)氣門141閉合的時(shí)間段的后半段內(nèi),接通操作的時(shí)刻就可以在圖線c1中的時(shí)刻之前。
可以根據(jù)基于檢測值計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量來控制電磁閥170。檢測值是:發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速的檢測值;以及在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力的檢測值或者節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度的檢測值。例如,ecu150可以被構(gòu)造如下。ecu150的存儲(chǔ)單元在其中存儲(chǔ)表示圖5(a)和圖5(b)的曲線圖的數(shù)據(jù)。ecu150使用檢測值來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量。然后,ecu150參照圖5(a)的曲線圖獲得與由此計(jì)算出的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量相對應(yīng)的燃料蒸氣比。接著,ecu150參照圖5(b)的曲線圖獲得與由檢測值推定的在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力相對應(yīng)的電磁閥170的打開時(shí)間段的長度。而且,ecu150基于由此獲得的電磁閥170的打開時(shí)間段的長度來切換電磁閥170。
應(yīng)當(dāng)注意,圖5(a)和圖5(b)的曲線圖只是在ecu150的控制中所參考的理想示例。以盡可能滿足這些曲線圖中所示的關(guān)系的方式來實(shí)施控制是優(yōu)選的。注意,該控制不必實(shí)施為使控制結(jié)果嚴(yán)格滿足這些圖中所示的關(guān)系。
根據(jù)上述的本實(shí)施例,當(dāng)主動(dòng)地將來自罐體161的燃料蒸氣引入燃燒室130a時(shí),更易于控制發(fā)動(dòng)機(jī)130。當(dāng)將用于在汽車中控制燃料蒸氣引入的占空比控制應(yīng)用于騎乘式車輛時(shí),更不易于進(jìn)行控制。以下將描述在本實(shí)施例中更易于進(jìn)行控制的原因。
本發(fā)明人將在騎乘式車輛中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元中的進(jìn)氣通路中產(chǎn)生的壓降與在汽車中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元中的壓降進(jìn)行了比較。作為相比較的結(jié)果,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)騎乘式車輛與汽車之間存在以下差異。汽車中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元采用抑制在進(jìn)氣通路中的壓力變化的配置。同時(shí),在作為騎乘式車輛的示例的摩托車1中,如圖4的曲線p1和p2所示,在每個(gè)四沖程循環(huán)中,下游進(jìn)氣通路110x中產(chǎn)生較大的壓降。當(dāng)來自罐體161的燃料蒸氣被引入下游進(jìn)氣通路110x時(shí),從連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x的空氣量不僅取決于電磁閥170打開所持續(xù)的時(shí)間段的長度,還取決于在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力?,F(xiàn)在,假設(shè)電磁閥170打開所持續(xù)的時(shí)間段的長度是固定的。在該前提下,當(dāng)在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力變化時(shí),從罐體161引入下游進(jìn)氣通路110x中的空氣量的變化取決于在電磁閥170的打開時(shí)間段期間的壓力變化。因此,如果電磁閥170在用于在汽車中引入燃料蒸氣的占空比的控制下被周期性地打開/關(guān)閉而完全不考慮基于四沖程的壓力變化方式,則會(huì)發(fā)生以下不利。即,從罐體161流入下游進(jìn)氣通路110x的空氣量隨著在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力變化而大幅變化。
為了解決這個(gè)問題,在本實(shí)施例中,以存在上述壓力變化為前提(更確切地說,利用壓力變化)來調(diào)節(jié)燃料蒸氣的引入量。即,與按照以下壓力變化方式相關(guān)聯(lián)地執(zhí)行電磁閥170的切換操作的控制:在每個(gè)四沖程循環(huán)中產(chǎn)生與大氣壓相差較小的較小壓降和與大氣壓相差較大的較大壓降;并且基于四沖程反復(fù)地產(chǎn)生較小壓降和較大壓降。具體地,電磁閥170的接通操作的時(shí)刻被控制為與四沖程循環(huán)同步。而且,調(diào)節(jié)電磁閥170的斷開操作在每個(gè)四沖程循環(huán)中的時(shí)刻以調(diào)節(jié)電磁閥170的打開時(shí)間段的長度。由此,與基于四沖程的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)地控制電磁閥170。這種配置使得在每個(gè)四沖程循環(huán)中將從連通通路163a引入下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣量更容易地控制在期望水平。
因此,當(dāng)燃料蒸氣從罐體16主動(dòng)地引入燃燒室130a時(shí),能夠以與壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的方式適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)燃料蒸氣的引入量。這使得更易于控制發(fā)動(dòng)機(jī)130。
應(yīng)當(dāng)注意,接通操作的時(shí)刻可以進(jìn)行如下改變。具體地,并非與四沖程循環(huán)同步,而是接通操作的時(shí)刻可以隨著發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速增加而提前。換言之,執(zhí)行接通操作所在的曲柄角可以隨著rpm轉(zhuǎn)速增加而減小。在燃料蒸氣實(shí)際開始從連通通路163a流入下游進(jìn)氣通路110x的時(shí)刻與接通操作的時(shí)刻之間存在較短的時(shí)間延遲。同時(shí),當(dāng)rpm轉(zhuǎn)速增加時(shí),四沖程循環(huán)的時(shí)間段的絕對長度減小。因此,當(dāng)rpm轉(zhuǎn)速增加時(shí),接通操作的時(shí)刻與燃料蒸氣開始流入的時(shí)刻之間的時(shí)間延遲相對于四沖程循環(huán)的時(shí)間段的長度增加。為了解決這個(gè)問題,當(dāng)rpm轉(zhuǎn)速增加時(shí),每個(gè)四沖程循環(huán)中的接通操作的時(shí)刻可以提前。這使得由上述時(shí)間延遲造成的影響減小。
如上所述,基于由rpm轉(zhuǎn)速傳感器153檢測到的曲軸134的曲柄位置(曲柄角)來控制接通操作和斷開操作的時(shí)刻。然而,可以基于由進(jìn)氣壓力傳感器151等所獲得的檢測結(jié)果來執(zhí)行接通操作和斷開操作。即,可以在與壓力變化直接相關(guān)聯(lián)地在相應(yīng)時(shí)刻執(zhí)行這些操作,其中,這些壓力變化在每個(gè)四沖程循環(huán)中在下游進(jìn)氣通路110x內(nèi)產(chǎn)生并且由進(jìn)氣壓力傳感器151等檢測。
以下將參照圖7和圖8描述除基于圖線c1至c3的控制方法之外的控制方法。在圖7和圖8中,曲線p3示出了在發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速恒定的條件下,在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力如何變化。與曲線p1和p2一樣,曲線p3也示出了壓力變化方式以使得較大壓降和較小壓降基于四沖程反復(fù)。
在上述基于圖線c1至c3的控制方法中,在每個(gè)四沖程循環(huán)中執(zhí)行一次電磁閥170的接通操作和斷開操作中的每一者。此外,在基于圖7中的圖線c4至c6的控制方法中,在每個(gè)四沖程循環(huán)中執(zhí)行兩次或更多次接通操作和斷開操作中的每一者。圖線c4示出了在每一個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行一次接通操作和斷開操作中的每一者所在的情況。圖線c5和c6每一者均示出了在每兩個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行一次接通操作和斷開操作中的每一者。如這些表所示,可以與一個(gè)沖程時(shí)間段或兩個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)地控制電磁閥170。應(yīng)當(dāng)注意,與一個(gè)沖程時(shí)間段或兩個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)的控制包含在與四沖程循環(huán)相關(guān)聯(lián)的控制中。即,在與四沖程循環(huán)相關(guān)聯(lián)的控制內(nèi),控制進(jìn)一步細(xì)分為在每一個(gè)沖程時(shí)間段或在每兩個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)的控制。因此,基于圖線c4至c6的控制方法包含在與基于四沖程的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的控制中。
在基于圖線c4的控制中,接通操作的時(shí)刻可以與一個(gè)沖程時(shí)間段同步。換言之,在每一個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)的接通操作的時(shí)刻在各個(gè)一個(gè)沖程時(shí)間段當(dāng)中可以是相同的。此外,在基于圖線c5或c6的控制中,接通操作的時(shí)刻可以與兩個(gè)沖程時(shí)間段同步。換言之,在每兩個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)的接通操作的時(shí)刻在各個(gè)兩個(gè)沖程時(shí)間段當(dāng)中可以是相同的。當(dāng)接通操作的時(shí)刻與一個(gè)沖程時(shí)間段或兩個(gè)沖程時(shí)間段同步時(shí)(如上所述),通過改變斷開操作的時(shí)刻來改變電磁閥170的打開時(shí)間段的長度?;蛘?,當(dāng)斷開操作的時(shí)刻與一個(gè)沖程時(shí)間段或兩個(gè)沖程時(shí)間段同步時(shí),可以通過改變接通操作的時(shí)刻來改變電磁閥170的打開時(shí)間段的長度。另外,可以進(jìn)行與兩個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)的控制,如圖線c6所示。即,從接通操作到斷開操作的時(shí)間段可以跨過兩個(gè)沖程之間的邊界。
圖8中所示的圖線c7示出了與對應(yīng)于兩個(gè)四沖程循環(huán)(而非一個(gè)四沖程循環(huán))的時(shí)間段相關(guān)聯(lián)的控制。即,圖線c7示出了與八個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)的控制。圖線c8和c9每一者示出了與對應(yīng)于三個(gè)四沖程循環(huán)的時(shí)間段(即,十二個(gè)沖程時(shí)間段)相關(guān)聯(lián)的控制。因此,可以與n個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行控制,其中,n為4的倍數(shù)。在這種控制下,在n個(gè)沖程時(shí)間段的四沖程循環(huán)中將燃料蒸氣引入下游進(jìn)氣通路110x,其中,n為4的倍數(shù),但是在其余(一個(gè)或多個(gè))四沖程循環(huán)中不引入燃料蒸氣。在引入燃料蒸氣所在的四沖程循環(huán)中的每一者中,與在每個(gè)四沖程循環(huán)中的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)地控制電磁閥170。
圖線c10示出了與四沖程循環(huán)相關(guān)聯(lián)但不與四沖程循環(huán)同步的控制的示例。如圖線c10所示,接通操作和斷開操作的時(shí)刻均不與四沖程循環(huán)同步。因此,本發(fā)明中的表述“與……相關(guān)聯(lián)”包括操作的時(shí)刻與四沖程循環(huán)同步所在的情況以及操作的時(shí)刻與四沖程循環(huán)不同步所在的情況。例如,假設(shè)期望在每個(gè)四沖程循環(huán)中將引入下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣量保持在期望水平。在這種情況下,電磁閥170的打開時(shí)間段不必在所有四沖程循環(huán)中是相同的。如圖線c10所示,只要滿足以下條件,打開時(shí)間段在所有四沖程循環(huán)中就可以是不相同的。即,作為電磁閥170的接通操作和斷開操作的控制與基于四沖程的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的結(jié)果,只需要將在每個(gè)四沖程循環(huán)中引入下游進(jìn)氣通路110x的燃料蒸氣量保持為期望值。
如上所述,已經(jīng)期望將用于汽車的技術(shù)應(yīng)用于包括摩托車1在內(nèi)的騎乘式車輛中所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元。這是本實(shí)施例的研究背景。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),如果將用于汽車的技術(shù)不加改變地應(yīng)用于在騎乘式車輛中廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)單元,則可能會(huì)引起不利。即,從罐體引入燃燒室的燃料蒸氣量可能大幅變化,這使得難以控制發(fā)動(dòng)機(jī)。具體地,在用于騎乘式車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)單元中,基于四沖程反復(fù)地產(chǎn)生較小壓降和較大壓降。在該發(fā)動(dòng)機(jī)單元中,從罐體引入燃燒室的燃料蒸氣量可能大幅變化,這使得難以控制發(fā)動(dòng)機(jī)。然后,基于以下目的而研究本實(shí)施例:消除或降低在主動(dòng)地將將燃料蒸氣從罐體中引入燃燒室內(nèi)時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的難度,其中,在發(fā)動(dòng)機(jī)中基于四沖程反復(fù)地產(chǎn)生較小壓降和較大壓降。
以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意,本發(fā)明不限于上述實(shí)施例,并且可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變。而且,可以根據(jù)需要使用上述實(shí)施例和下述變形例的組合。注意,本文所使用的術(shù)語“優(yōu)選”是非排他性的并且意味著“優(yōu)選但不限于”。注意,本文所使用的術(shù)語“可以……”是非排他性的并且意味著“可以……,但不限于此”。
在上述實(shí)施例中,將本發(fā)明應(yīng)用于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)單元100?;蛘?,本發(fā)明可以應(yīng)用于圖9所示的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)單元200。發(fā)動(dòng)機(jī)單元200包括四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)130、四個(gè)進(jìn)氣通路構(gòu)件110、罐體161、ecu250和連通通路構(gòu)件263。四個(gè)進(jìn)氣通路構(gòu)件110分別連接到四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)130。將燃料蒸氣從罐體161經(jīng)過連通通路構(gòu)件263引入進(jìn)氣通路構(gòu)件110中。空氣濾清器231構(gòu)造為對空氣進(jìn)行清潔。清潔的空氣供應(yīng)給四個(gè)進(jìn)氣通路構(gòu)件110。節(jié)氣門112各自設(shè)置在進(jìn)氣通路構(gòu)件110的每一者中。即,發(fā)動(dòng)機(jī)單元200是具有各自節(jié)氣門體的發(fā)動(dòng)機(jī)單元。在具有各自的節(jié)氣門體的該發(fā)動(dòng)機(jī)單元中,還在相應(yīng)的節(jié)氣門112的下游的每個(gè)下游進(jìn)氣通路部110d中的壓力以與上述方式相同的方式變化。即,在每個(gè)下游進(jìn)氣通路部110d中的壓力按照以下壓力變化方式變化:在每個(gè)四沖程循環(huán)中產(chǎn)生與大氣壓相差較小的較小壓降和與大氣壓相差較大的較大壓降;并且基于四沖程反復(fù)地產(chǎn)生該較小壓降和較大壓降。由于上述結(jié)構(gòu),連通通路構(gòu)件263具有分別連接到下游進(jìn)氣通路部110d的四個(gè)分支部。電磁閥170設(shè)置到每個(gè)分支部。ecu250與在相應(yīng)下游進(jìn)氣通路部110d中的壓力變化相關(guān)聯(lián)地控制四個(gè)電磁閥170中的每一者。用于每個(gè)電磁閥170的控制方法類似于ecu150的控制方法。由此,當(dāng)主動(dòng)地將燃料蒸氣從罐體161引入每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)130的燃燒室130a時(shí),以與壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的方式適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)燃料蒸氣的引入量。在該變形例中,發(fā)動(dòng)機(jī)單元200具有四個(gè)氣缸。應(yīng)當(dāng)注意,本發(fā)明可以應(yīng)用于雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)單元、三缸發(fā)動(dòng)機(jī)單元或五缸或更多缸發(fā)動(dòng)機(jī)單元。
還可以進(jìn)一步修改圖9的變形例。在該另外變形例中,單個(gè)電磁閥170(而非四個(gè)電磁閥170)設(shè)置在由圖9中的虛線b所表示的位置處。在該變形例中,ecu250與四個(gè)下游進(jìn)氣通路部110d的每一者中的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)地控制單個(gè)電磁閥170的接通操作和斷開操作。例如,假設(shè)四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)130的沖程相位每一者彼此偏移180度的曲柄角。在這種情況下,可以對電磁閥170的接通操作和斷開操作進(jìn)行如下控制。長度上對應(yīng)于四沖程循環(huán)的時(shí)間段被分成四個(gè)部分。然后,在每個(gè)部分中以與在對應(yīng)于該部分的下游進(jìn)氣通路部110d中的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)地控制電磁閥170。
上述實(shí)施例描述了與一個(gè)沖程、兩個(gè)沖程、四個(gè)沖程、八個(gè)沖程或十二個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)地控制電磁閥170所在的情況。然而,可以與n個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)地控制電磁閥170,其中,n為4的倍數(shù)并且等于或大于16。
上述實(shí)施例描述了在每個(gè)四沖程循環(huán)中執(zhí)行一次、兩次或四次電磁閥170的接通操作和斷開操作中的每一者所在的情況。然而,在每個(gè)四沖程循環(huán)中可以執(zhí)行三次或五次或更多次接通操作和斷開操作中的每一者。
此外,在上述實(shí)施例中,ecu150控制電磁閥170以滿足圖5(a)和圖5(b)所示的條件。然而,ecu可以控制電磁閥170以滿足與圖5(a)和圖5(b)中所示的條件不同的條件。
而且,在上述實(shí)施例中,ecu150的存儲(chǔ)單元在其中存儲(chǔ):關(guān)于電磁閥170的打開時(shí)間段的長度的信息;以及關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速和在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力的信息。這些信息彼此相關(guān)。另外,ecu150的存儲(chǔ)單元在其中存儲(chǔ):關(guān)于電磁閥170的打開時(shí)間段的長度的信息;以及關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度的信息。這些信息彼此相關(guān)。當(dāng)基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的信息獲得電磁閥170的打開時(shí)間段的長度時(shí),使用在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力的檢測值或節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度的檢測值。基于行駛狀態(tài)確定使用其中的哪一者。因此,可以始終使用節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度的檢測值而不考慮行駛狀態(tài)。在這種情況下,ecu150的存儲(chǔ)單元可以只存儲(chǔ)關(guān)于電磁閥170的打開時(shí)間段的長度的信息以及與長度信息相關(guān)聯(lián)的關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門112的節(jié)氣門開度的信息。即,存儲(chǔ)單元不必存儲(chǔ)與關(guān)于電磁閥170的打開時(shí)間段的長度的信息相關(guān)聯(lián)的關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)130的rpm轉(zhuǎn)速和下游進(jìn)氣通路110x的信息。而且,在上述情況下,不必設(shè)置被構(gòu)造成直接檢測在下游進(jìn)氣通路110x中的壓力的檢測器。即,在上述情況下可以省略進(jìn)氣壓力傳感器151。
注意,在本說明書中,“與基于四沖程的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的控制”是指進(jìn)行控制以使得閥在與基于四沖程反復(fù)地產(chǎn)生壓降所在的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的時(shí)刻操作。該控制可以通過取得在四沖程循環(huán)中的當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)間點(diǎn)并且基于該時(shí)間點(diǎn)來進(jìn)行。上述時(shí)間點(diǎn)可以以任何方式獲得。例如,在上述實(shí)施例中,曲軸134的曲柄位置(曲柄角)由rpm轉(zhuǎn)速傳感器153檢測。基于檢測結(jié)果,電磁閥170的接通操作和斷開操作分別在特定曲柄角處執(zhí)行。而且,“與基于四沖程的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的控制”包括根據(jù)基于四沖程的反復(fù)壓力變化的檢測結(jié)果進(jìn)行的控制。這種控制的示例包括與由進(jìn)氣壓力傳感器151等所獲得的檢測結(jié)果表示的壓力變化直接相關(guān)聯(lián)的控制。例如,當(dāng)由進(jìn)氣壓力傳感器151等檢測的壓力值等于預(yù)定值時(shí),可以執(zhí)行接通操作或斷開操作。
存在與基于四沖程的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的各種控制方式。與基于四沖程的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的控制的示例包括:與一個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)的控制、與兩個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)的控制以及與n個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)的控制,其中,n為4的倍數(shù)。與一個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)的控制的示例包括:在每一個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行接通操作的控制以及在每一個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行斷開操作的控制,如圖線c4所示。與兩個(gè)沖程時(shí)間段相關(guān)聯(lián)的控制的示例包括:在每兩個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行接通操作的控制以及在每兩個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行斷開操作的控制,如圖7中的圖線c5、c6所示。與n個(gè)沖程時(shí)間段(其中,n為4的倍數(shù))相關(guān)聯(lián)的控制的示例包括在每個(gè)四沖程循環(huán)中執(zhí)行接通操作的控制以及在每個(gè)四沖程循環(huán)中執(zhí)行斷開操作的控制,如圖4中的圖線c1至c3所示。與n個(gè)沖程時(shí)間段(其中,n為4的倍數(shù))相關(guān)聯(lián)的控制的示例還包括在每八個(gè)沖程或每十二個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行接通操作和/或斷開操作的控制,如圖8中的圖線c7至c10所示。與n個(gè)沖程時(shí)間段(其中,n為4的倍數(shù))相關(guān)聯(lián)的控制的示例還包括在每十六個(gè)沖程或每二十個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行接通和/或斷開操作的控制。4的倍數(shù)可以等于或大于16。
此外,在“與基于四沖程的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的控制”中,從接通操作到斷開操作的時(shí)間段是否跨過沖程之間的邊界或四沖程循環(huán)之間的邊界并不重要。例如,如圖4中的圖線c1以及圖7中的圖線c6所示,從接通操作到斷開操作的時(shí)間段可以跨過沖程之間的邊界或四沖程循環(huán)之間的邊界。或者,如圖4中的圖線c2和c3以及圖7中的圖線c4和c5所示,從接通操作到斷開操作的時(shí)間段可以落入一個(gè)沖程時(shí)間段或四沖程循環(huán)內(nèi)。
而且,在“與基于四沖程的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的控制”中,從接通操作的時(shí)刻和/或斷開操作的時(shí)刻是否與一個(gè)或多個(gè)沖程的時(shí)間段同步或與四沖程循環(huán)同步并不重要。例如,圖線c10中所示的控制也包含在“與基于四沖程的壓力變化方式相關(guān)聯(lián)的控制”中。在圖線c10所示的控制中,接通操作的時(shí)刻和斷開操作的時(shí)刻不與四沖程循環(huán)同步。注意,“與n個(gè)沖程時(shí)間段同步”是指在每n個(gè)沖程時(shí)間段內(nèi)的操作的時(shí)刻(即,操作的時(shí)間點(diǎn)相對于n個(gè)沖程時(shí)間段的長度的位置)在各個(gè)n個(gè)沖程時(shí)間段當(dāng)中是相同的。同時(shí),“與四沖程循環(huán)同步”是指每個(gè)四沖程循環(huán)內(nèi)的操作的時(shí)刻(即,操作的時(shí)間點(diǎn)相對于四沖程循環(huán)的長度的位置)在各個(gè)四沖程循環(huán)中是相同的。
除此之外,“較小壓降和較大壓降基于四沖程反復(fù)地產(chǎn)生”在本文中表示每個(gè)四沖程循環(huán)中存在兩個(gè)壓降,并且壓降中的一個(gè)與大氣壓的壓差大于另一個(gè)壓降與大氣壓的壓差。換言之,在每個(gè)四沖程循環(huán)中存在兩個(gè)壓降,這兩個(gè)壓降與大氣壓的壓差彼此不同。
應(yīng)當(dāng)注意,本發(fā)明的騎乘式車輛不限于上述摩托車1。騎乘式車輛可以是騎乘者跨過以騎乘的任何車輛。騎乘式車輛可以是任何其他類型的兩輪機(jī)動(dòng)車,諸如越野型摩托車、踏板車和輕騎摩托車。除此之外,本發(fā)明中的騎乘式車輛包括三輪車和四輪車(全地形車輛(atv))。
附圖標(biāo)記列表
1:摩托車
14:燃料箱
100:發(fā)動(dòng)機(jī)單元
110:進(jìn)氣通路構(gòu)件
110a:進(jìn)氣通路
112:節(jié)氣門
120:排氣通路構(gòu)件
120a:排氣通路
130:發(fā)動(dòng)機(jī)
130a:燃燒室
141:進(jìn)氣門
142:排氣門
151:進(jìn)氣壓力傳感器
152:節(jié)氣門位置傳感器
153:rpm轉(zhuǎn)速傳感器
161:罐體
163:連通通路構(gòu)件
163a:連通通路
170:電磁閥
200:發(fā)動(dòng)機(jī)單元
263:連通通路構(gòu)件