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能够通过进行适应于发动机燃烧现象的爆震学习而适当地进行爆震学习的内燃机的点火正时控制装置。根据本申请发明专利技术人的见解，点火延迟的爆震抑制效果的原理在于：“若燃烧期间向延迟侧移动，则燃烧期间内的缸内容积扩大，其结果，可抑制未燃烧气体温度以及压力的上升”。本发明专利技术的点火正时控制装置能够进行基于该原理的新颖的爆震学习。本发明专利技术的点火正时控制装置学习“缸内容积率”。缸内容积率是根据缸内容积的变化量确定的参数。即使在运转状态发生了变化时，通过反映所学习的缸内容积率，也能够将爆震控制单元的学习点火正时设定为合适的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机的点火正时控制装置。
技术介绍
以往，例如如日本特开2011-256725号公报所公开那样，已知有能够进行用于避免爆震的点火正时控制的内燃机的点火正时控制装置。该点火正时控制装置能够通过爆震传感器来检测爆震的产生状况，并且进行根据该检测结果来对点火正时进行反馈修正的爆震控制。在该爆震控制中，设定如下控制量(爆震控制量)：在爆震的产生频度高时使点火正时延迟，另一方面，在爆震的产生频度低时使点火正时提前。然后，基于该爆震控制量来设定点火正时的控制目标值，从而抑制爆震的产生。爆震控制量与其基准值的稳定的偏差被学习为爆震学习值。在上述公报所涉及的技术中，由于该基准值被设定为零，所以爆震控制量的稳定的成分转变为爆震学习值。现有技术文献专利文献1：日本特开2011-256725号公报专利文献2：日本特开2008-121597号公报专利文献3：日本特开2009-215989号公报专利文献4：日本特开2010-190134号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在上述以往的技术所涉及的爆震学习技术中，学习爆震学习值来作为对于内燃机转速和内燃机负荷的点火正时修正量。在这样的以往的学习技术中，在适当地进行爆震学习这一点上存在限制。即，以往的爆震学习技术中，基本上与内燃机转速和内燃机负荷这样的发动机控制量相关联地单纯存储爆震学习值。这样的基于发动机控制量<br>的学习技术中，由于根据内燃机转速和内燃机负荷来存储学习值，所以当产生了内燃机运转区域的大变化、发动机系统的差异、运转条件的变动和/或追加时，难以与这些环境变化对应地进行合适的爆震学习。虽然存在例如高增压、可变压缩比、可变气门机构等可变机构、稀薄燃烧、EGR装置等多种多样的发动机系统，但无遗漏地假想这些多种多样的发动机系统所具有的运转条件来实施爆震学习在其困难性和/或繁琐度这一点上是不优选的。另外，即使存在运转区域的变化、发动机系统的差异等，在产生了发动机燃烧现象这一物理现象这一点上根本上也是共通的。若能够基于发动机燃烧现象这一物理现象的状态与爆震抑制原理的关系来进行爆震学习，则认为能够实现也可以应对运转区域的变化、发动机系统的差异等的优选的爆震学习。因此，本申请专利技术人在对发动机燃烧现象这一物理现象的状态与爆震抑制原理的关系进行了锐意研究之后，关于点火延迟的爆震抑制效果的原理得到了新的见解。本申请专利技术人利用关于该爆震抑制原理得到的见解，发现了如下的新爆震学习技术：与以往不同，通过进行适应于发动机燃烧现象的爆震学习，能够进行合适的爆震学习。本专利技术是为了解决如上所述的课题而完成的，其目的在于提供一种能够通过进行适应于发动机燃烧现象的爆震学习而适当地进行爆震学习的内燃机的点火正时控制装置。用于解决问题的手段根据本申请专利技术人的见解，点火延迟的爆震抑制效果的原理在于：“当燃烧期间向延迟侧移动时，燃烧期间内的缸内容积扩大，其结果，可抑制未燃烧气体温度和压力的上升”。本专利技术的点火正时控制装置能够进行基于该原理的新的爆震学习。即，在点火正时与燃烧比例成为一定的值的曲轴角(为了方便，也称为“预定燃烧比例曲轴角”)之间存在相关性。例如，燃烧比例成为50％的曲轴角(以下，为了方便也记为“CA50”)与点火正时存在相关性，越使点火正时延迟，则CA50也越向延迟侧移动。若以该关系为前提，则通过用于避免爆震的点火延迟，预定燃烧比例曲轴角向延迟侧移动。预定燃烧比例曲轴角越靠延迟侧，则该预定燃烧比例时的活塞位置从上止点起越位于下方，该预定燃烧比例时的缸内容积相对越大。也就是说，可以说：在对某2个燃烧行程进行了比较的情况下，相同燃烧比例时的缸内容积较大的一方，在燃烧期间内的各时刻的缸内容积也较大，燃烧期间内的缸内容积整体上较大。通过该缸内容积扩大，爆震抑制效果提高。第1专利技术的内燃机的点火正时控制装置具备：爆震控制单元、第1缸内容积算出单元、第2缸内容积算出单元、缸内容积率学习单元、第3缸内容积算出单元、以及设定上述学习点火正时的设定单元。爆震控制单元实施点火正时控制以使得内燃机的爆震为预定等级以下。第1缸内容积算出单元算出在内燃机运转状态处于第1运转状态的情况下，在第1基础点火正时实施的燃烧行程中的、预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积。该预定燃烧比例曲轴角优选是燃烧比例成为50％时的曲轴角。第2缸内容积算出单元算出在内燃机运转状态处于所述第1运转状态的情况下，在由所述爆震控制单元实施了该点火正时控制后的点火正时实施的燃烧行程中的、所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积。缸内容积率学习单元算出缸内容积率，并将所算出的缸内容积率存储为学习值。缸内容积率是将从由所述第1缸内容积算出单元算出的缸内容积减去由所述第2缸内容积算出单元算出的缸内容积而得到的差量除以由所述第1缸内容积算出单元算出的缸内容积而得到的值。第3缸内容积算出单元算出在内燃机运转状态处于与所述第1运转状态不同的第2运转状态的情况下，在第2基础点火正时实施的燃烧行程中的、所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积。设定单元设定学习点火正时。学习点火正时是作为在内燃机运转状态处于所述第2运转状态的情况下、在由所述爆震控制单元实施点火正时控制时的初始值的点火正时。该设定单元设定学习点火正时，以使得所述学习值越大、则在所述学习点火正时实施的燃烧行程中的所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积越大。根据第2专利技术，在第1专利技术中，所述设定单元，设定所述学习点火正时，以使得在所述学习点火正时实施的燃烧行程中的所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积从由所述第3缸内容积算出单元算出的缸内容积变化积算值的量，所述积算值是对由所述第3缸内容积算出单元算出的缸内容积乘以所述学习值而得到的值。根据第3专利技术，在第1专利技术中，所述预定燃烧比例曲轴角是从燃烧比例成为50％以上的曲轴角范围选择出的1个曲轴角。根据第4专利技术，在第1专利技术中，所述设定单元包括如下单元，该单元按照成为所述预定的燃烧比例的曲轴角与所述学习点火正时的延迟量成比例地延迟这一规则，算出所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积。根据第5专利技术，在第1专利技术～第4专利技术的任一专利技术中，还具备基值存储单元。基值存储单元存储有对每个内燃机运转状态设定了基础缸内容积值的信息，所述基础缸内容积值是预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积的基值。进而，所述第1缸内容积算出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的点火正时控制装置，其特征在于，具备：爆震控制单元，其实施点火正时控制以使得内燃机的爆震为预定等级以下；第1缸内容积算出单元，其算出在内燃机运转状态处于第1运转状态的情况下，在第1基础点火正时实施的燃烧行程中的、预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积；第2缸内容积算出单元，其算出在内燃机运转状态处于所述第1运转状态的情况下，在由所述爆震控制单元实施了该点火正时控制后的点火正时实施的燃烧行程中的、所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积；缸内容积率学习单元，其算出缸内容积率，并将所算出的缸内容积率存储为学习值，所述缸内容积率是将从由所述第1缸内容积算出单元算出的缸内容积减去由所述第2缸内容积算出单元算出的缸内容积而得到的差量除以由所述第1缸内容积算出单元算出的缸内容积而得到的值；第3缸内容积算出单元，其算出在内燃机运转状态处于与所述第1运转状态不同的第2运转状态的情况下，在第2基础点火正时实施的燃烧行程中的、所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积；以及设定单元，其设定学习点火正时，以使得所述学习值越大、则在所述学习点火正时实施的燃烧行程中的所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积越大，所述学习点火正时是作为在内燃机运转状态处于所述第2运转状态的情况下、在由所述爆震控制单元实施点火正时控制时的初始值的点火正时。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机的点火正时控制装置，其特征在于，具备：
爆震控制单元，其实施点火正时控制以使得内燃机的爆震为预定等级
以下；
第1缸内容积算出单元，其算出在内燃机运转状态处于第1运转状态
的情况下，在第1基础点火正时实施的燃烧行程中的、预定燃烧比例曲轴
角处的缸内容积；
第2缸内容积算出单元，其算出在内燃机运转状态处于所述第1运转
状态的情况下，在由所述爆震控制单元实施了该点火正时控制后的点火正
时实施的燃烧行程中的、所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积；
缸内容积率学习单元，其算出缸内容积率，并将所算出的缸内容积率
存储为学习值，所述缸内容积率是将从由所述第1缸内容积算出单元算出
的缸内容积减去由所述第2缸内容积算出单元算出的缸内容积而得到的差
量除以由所述第1缸内容积算出单元算出的缸内容积而得到的值；
第3缸内容积算出单元，其算出在内燃机运转状态处于与所述第1运
转状态不同的第2运转状态的情况下，在第2基础点火正时实施的燃烧行
程中的、所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积；以及
设定单元，其设定学习点火正时，以使得所述学习值越大、则在所述
学习点火正时实施的燃烧行程中的所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积
越大，所述学习点火正时是作为在内燃机运转状态处于所述第2运转状态
的情况下、在由所述爆震控制单元实施点火正时控制时的初始值的点火正
时。
2.根据权利要求1所述的内燃机的点火正时控制装置，其特征在于，
所述设定单元，设定所述学习点火正时，以使得在所述学习点火正时
实施的燃烧行程中的所述预定燃烧比例曲轴角处的缸内容积从由所述第3
缸内容积算出单元算出的缸内容积变化积算值的量，所述积算值是对由所
述第3缸内容积算出单元算出的缸内容积乘以所述学习值而得到的值。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机的点火正时控制装置，其特征在
于，
所述预定燃烧比例曲轴角是从燃烧比例成为50％以上的曲轴角范围
选择出的1个曲轴角。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的点火正时控制装置，其
特征在于，
所述设定单元包括如下单元，该单元按照成为所述预定的燃烧比例的
曲轴角与所述学习点火正时的延迟量成比...

【专利技术属性】
技术研发人员：中坂幸博，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP