内燃机的点火正时控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种内燃机的点火正时控制装置，在EGR的切换时，根据运行状态来变更将点火正时校正为目标点火正时之前的时间，从而能够将点火正时在适当的定时切换为目标点火正时。发动机ECU(25)基于来自曲轴角传感器(11)的曲轴脉冲信号算出发动机(1)的转速，基于来自进气量传感器(14)的信号检测发动机(1)的负荷。发动机ECU(25)在EGR的关闭/运行切换时基于发动机转速和负荷求出目标点火正时。发动机ECU(25)预测进气歧管(3)内的EGR率而求出预测EGR率。发动机ECU(25)在到达目标点火正时之前，通过由发动机转速、发动机负荷、预测EGR率决定的系数来控制点火正时的变更量从而变更点火正时。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的点火正时控制装置
本专利技术涉及控制具备EGR(ExhaustGasRecirculation；排出气体再循环)装置的内燃机的点火正时的点火正时控制装置。
技术介绍
在内燃机中，已知如下系统：具备使排出气体作为EGR气体回流到进气侧的EGR装置，从而实现排出气体的NOx降低以及燃油消耗的改善。在该系统中，根据内燃机的运行状态来设定EGR气体的控制目标流量，按照基于该控制目标流量而生成的开度指令值来控制EGR阀。特别是在小排气量内燃机中，为了兼顾燃油消耗和输出性能，需要到高负荷区域为止大量地导入EGR气体，在输出请求的满负荷(最大进气量)的区域关闭EGR。在这种内燃机中，根据输出请求的不同，运行状态从关闭了EGR的状态变化为大量地导入EGR气体的状态，在从EGR关闭用的点火正时映射切换到EGR运行用的点火正时映射时，有时会发生爆震。在这种情况下，进行如下操作：用爆震传感器等探测爆震的发生，延迟点火正时，避免爆震。但是，在探测爆震的发生、延迟点火正时的方法中，在EGR的关闭/运行时请求点火正时的差较大的情况下，有可能用于抑制爆震发生的控制跟不上(点火正时的延迟量持续维持在最大量)而给内燃机带来过度的负荷。为了应对这种问题，在专利文献1中公开了如下技术：具备：EGR控制单元，其基于与内燃机的运行状态相应的目标EGR率对EGR阀进行开度控制；以及EGR率推定单元，其基于内燃机的运行状态推定内燃机的EGR率，基于推定EGR率和目标EGR率的比来设定点火正时的延缓量，基于该延缓量将点火正时向延迟侧校正。从而，能够防止在EGR率发生变化的过渡状态下的过度提前所导致的爆震的发生。现有技术文献专利文献专利文献1：专利第4069361号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在专利文献1中，没有考虑到将点火正时校正为与目标EGR率相对应的目标点火正时之前所需的时间，没有对变化到目标点火正时之前的时间进行控制。因此，不能够将点火正时在适当的定时切换为目标点火正时，不能够解决在EGR率发生变化的过渡状态下的爆震的发生。因此，本专利技术的目的在于提供一种内燃机的点火正时控制装置，其在EGR的切换时，根据运行状态来变更将点火正时校正为目标点火正时之前的时间，从而能够将点火正时在适当的定时切换到目标点火正时。用于解决问题的方案本专利技术的第1的方式是一种内燃机的点火正时控制装置，上述内燃机具备：EGR装置，其使上述内燃机的排出气体的一部分作为EGR气体向进气歧管回流；以及EGR控制阀，其对上述EGR气体的回流量进行调整，上述内燃机的点火正时控制装置的特征在于，上述EGR装置具有：第1模式，其在EGR气体被遮断的情况下上述EGR装置动作；第2模式，其对应于上述内燃机的运行状态通过EGR控制阀对EGR率进行调整，上述EGR装置根据调整后EGR率动作，控制器，其在上述第1模式转换到上述第2模式，或者上述第2模式转换到上述第1模式时，根据上述内燃机的运行状态来设定目标点火正时；计算时间常数τ1，时间常数τ1的表达式为时间常数τ1[s]＝进气歧管容积[L]÷体积效率÷{(排气量[L]÷2)×(发动机转速[rpm]÷60[s])}其中：进气歧管容积和排气量是由上述内燃机的各原值等唯一决定的值，体积效率是用吸入空气量除以上述排气量而得到的；计算系数k2，系数k2的表达式为系数k2＝采样周期[s]÷时间常数τ1[s]；计算预测EGR率，预测EGR率的表达式为预测EGR率(i)＝预测EGR率(i-1)+k2×{目标EGR率－预测EGR率(i-1)}其中：预测EGR率(i-1)是在上次执行时算出的预测EGR率；并且在将上述内燃机的点火正时变更为上述目标点火正时之前的期间，基于上述内燃机的转速、上述内燃机的吸入空气量以及上述预测EGR率来控制上述点火正时的变更量。作为本专利技术的第2方式，优选具备：点火正时变更量控制部，其基于上述内燃机的运行状态来控制上述点火正时的变更量，求出点火正时；以及点火正时切换部，其基于上述点火正时变更量控制部求出的点火正时来切换上述内燃机的点火正时。作为本专利技术的第3方式，优选具备EGR率预测部，其基于上述内燃机的运行状态来预测上述内燃机的EGR率，上述内燃机的转速越小，或上述内燃机的吸入空气量越多，或上述预测EGR率和上述目标点火正时时的EGR率的差越大，则上述点火正时变更量控制部使上述点火正时相对于时间的变更量越少。专利技术效果这样，根据上述的第1方式，在由于EGR的开始或停止而需要变更内燃机的点火正时时，根据内燃机的运行状态来控制变更点火正时的量，因此，点火正时和到达目标点火正时之前的时间根据内燃机的运行状态的不同而发生变化，能够在适当的定时将点火正时切换到目标点火正时，并且能够在适当的点火正时使内燃机工作。根据上述的第2方式，利用点火正时变更量控制部来控制变更点火正时的量，利用点火正时切换部来切换点火正时，因此，能够在适当的定时将点火正时切换到目标点火正时，并且在适当的点火正时使内燃机工作。根据上述的第3方式，根据内燃机的运行状态来预测EGR率，基于内燃机的转速、内燃机的吸入空气量以及内燃机的预测EGR率来控制点火正时的变更量，随着内燃机的转速变小、内燃机的吸入空气量变多、内燃机的预测EGR率和目标点火正时时的EGR率的差变大，则点火正时相对于时间的变更量变少，能够根据内燃机的运行状态来变更到达目标点火正时之前所需的时间，能够在适当的定时变更点火正时。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式所涉及的点火正时控制装置的图，是其概念框图。图2是说明其处理顺序的流程图。图3是示出根据其处理顺序的EGR率和点火正时的变化的时序图。图4是示出本专利技术的第2实施方式所涉及的点火正时控制装置的图，是说明其处理顺序的流程图。附图标记说明1发动机3进气歧管3a～3d分支9排气回流管10冷却装置11曲轴角传感器14进气量传感器21a～21d火花塞24排气回流阀25发动机ECU31EGR率预测部32目标点火正时决定部33点火正时变更量控制部34点火正时切换部具体实施方式下面，参照附图详细地说明本专利技术的实施方式。图1～图3是示出本专利技术的第1实施方式所涉及的点火正时控制装置的图。(第1实施方式)在图1中，发动机(内燃机)1构成为进气管喷射型的直列4气缸汽油发动机，作为使未图示的车轮转动地行驶的驱动源安装于车辆。发动机1由如下4冲程的发动机构成：其在活塞在气缸2a～2d内往复2次的期间，进行包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程这一系列的4冲程，并且在压缩冲程和膨胀冲程的期间进行点火。该发动机1通过进行使排出气体的一部分作为EGR气体回流到进气侧的EGR来实现排出气体的NOx降低和燃油消耗的改善。在此，发动机1具备发动机ECU(electroniccontrolunit；电子控制单元)(或者控制器)25，发动机ECU25对发动机1的各部分进行总体控制，高效地驱动发动机1。发动机1具备4个气缸2a～2d，在各气缸2a～2d的顶部形成的燃烧室中设置有火花塞21a～21d。在发动机1的主体设置有检测发动机输出轴的旋转角的曲轴角传感器11、检测凸轮角的凸轮角传感器12以及探测冷却水温度的水温传感器13。各气缸2a～2d的进气侧连接有进气歧管3的分支3a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的点火正时控制装置，上述内燃机具备：EGR装置，其使内燃机的排出气体的一部分作为EGR气体向进气侧回流；以及EGR控制阀，其对上述EGR气体的回流量进行调整，上述内燃机的点火正时控制装置的特征在于，上述EGR装置具有：第1模式，其为在EGR气体被遮断的情况下上述EGR装置动作；第2模式，其为对应于上述内燃机的运行状态通过EGR控制阀对EGR率进行调整，上述EGR装置根据调整后EGR率动作，控制器，其在上述第1模式转换到上述第2模式，或者上述第2模式转换到上述第1模式时，根据上述内燃机的运行状态来设定目标点火正时，在将上述内燃机的点火正时变更为上述目标点火正时之前的期间，根据上述内燃机的运行状态来控制上述点火正时的变更量。

【技术特征摘要】
2013.07.05 JP 2013-1417901.一种内燃机(1)的点火正时控制装置，上述内燃机(1)具备：EGR装置(9、24)，其使上述内燃机(1)的排出气体的一部分作为EGR气体向进气歧管(3)回流；以及EGR控制阀(24)，其对上述EGR气体的回流量进行调整，上述内燃机(1)的点火正时控制装置的特征在于：上述EGR装置具有：第1模式，其在EGR气体被遮断的情况下上述EGR装置动作；第2模式，其对应于上述内燃机(1)的运行状态通过EGR控制阀对EGR率进行调整，上述EGR装置根据调整后EGR率动作，控制器，其在上述第1模式转换到上述第2模式，或者上述第2模式转换到上述第1模式时，根据上述内燃机(1)的运行状态来设定目标点火正时；计算时间常数τ1，时间常数τ1的表达式为时间常数τ1[s]＝进气歧管容积[L]÷体积效率÷{(排气量[L]÷2)×(发动机转速[rpm]÷60[s])}其中：进气歧管容积和排气量是由上述内燃机(1)的各原值等唯一决定的值，体积效率是用吸入空气量除以上述排气量而得到的；计算系数k2，系数k2的表达式为系数k2＝采样周期[s]÷时间常...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤大贵，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP