内燃机的控制装置制造方法及图纸

本公开提供一种内燃机的控制装置，能够使用爆震传感器的信号高精度地推定使预混合气自着火燃烧的内燃机的自着火开始正时。本发明专利技术的内燃机的控制装置取入爆震传感器的信号并进行处理，根据该信号处理的结果取得爆震传感器的信号出现了有意的变化的正时。并且，基于爆震传感器的信号出现了有意的变化的正时算出标准燃烧的自着火开始正时。所算出的自着火开始正时，在用于控制内燃机的动作的致动器的操作量、例如燃料的喷射正时的决定中使用。

Control device of internal combustion engine

The invention discloses a control device for an internal combustion engine, which can use the signal of a detonation sensor to accurately estimate the start time of the self-ignition of an internal combustion engine that causes the premixed gas to self-ignite. The control device of the internal combustion engine of the present invention takes in the signal of the detonation sensor and processes it. According to the result of the signal processing, it obtains that the signal of the detonation sensor has the timing of intentional change. Furthermore, the ignition timing of the standard combustion is calculated based on the deliberate change of the detonation sensor signal. The calculated timing from the start of the ignition is used in the determination of the operating amount of the actuator used to control the action of the internal combustion engine, such as the timing of fuel injection.

【技术实现步骤摘要】
内燃机的控制装置
本专利技术涉及内燃机的控制装置，详细而言涉及使预混合气自着火燃烧的内燃机的控制装置。
技术介绍
在使预混合气自着火燃烧的内燃机中，为了管理燃烧效率、噪声、以及NOx等的排放，对自着火开始正时的控制是有效的。为了对自着火开始正时进行适当的控制，需要高精度地推定当前的自着火开始正时。与自着火开始正时相关的信息，例如能够通过使用缸内压传感器而以高精度获得。但是，缸内压传感器比较昂贵，另外，缸内压传感器的实用化存在一些问题。故而，正在研究使用当前已经普遍搭载的振动传感器、具体地说是爆震传感器来推定自着火开始正时。例如，在日本特开2007-127004号公报中公开了利用爆震传感器检测自着火燃烧的发生，推定其开始正时的技术。但是，上述公报中关于如何使用爆震传感器的信号来推定自着火开始正时，并没有记载。在火花点火发动机中使用爆震传感器的信号来检测爆震的情况下，通常，爆震传感器的信号的振幅成为最大的正时被视为爆震的发生正时。同样地，关于使预混合气自着火燃烧的内燃机的自着火开始正时，将爆震传感器的信号的振幅成为最大的正时推定为自着火开始正时，这可以作为1个方法来考虑。但是，本申请的专利技术人进行实验，对爆震传感器的信号的振幅成为最大的正时与自着火开始正时的关系进行了调查，结果，虽然发现两者之间存在一定的相关性，但是，判明了相关性没有高到能够高精度地推定自着火开始正时的程度。现有技术文献专利文献1：日本特开2007-127004号公报专利文献2：日本特开2004-116466号公报专利文献3：日本特开2011-190729号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术为了解决上述那样的课题而提出，目的在于提供能够使用爆震传感器的信号来高精度地推定使预混合气自着火燃烧的内燃机的自着火开始正时的内燃机的控制装置。用于解决课题的技术方案本专利技术涉及的内燃机的控制装置是使预混合气自着火燃烧的内燃机的控制装置，该控制装置构成为取入安装于内燃机的爆震传感器的信号并进行处理。为了实现上述目的，本控制装置具备：自着火开始正时算出单元，其基于爆震传感器的信号出现了有意的变化的正时算出自着火开始正时；和致动器操作量决定单元，其基于自着火开始正时来决定用于控制内燃机的动作的致动器的操作量。本控制装置是具备至少1个处理器和至少1个存储器的计算机。本控制装置构成为利用处理器执行存储于存储器的程序，由此作为自着火开始正时算出单元以及致动器操作量决定单元发挥功能。使预混合气自着火燃烧的内燃机中的标准(regular)的自着火燃烧，与火花点火发动机中的火焰传播相比燃烧急剧。在该急剧的燃烧的开始正时产生的压力波作为振动被传递至爆震传感器时，作为爆震传感器的信号的有意的变化而被检测。爆震传感器的信号的有意的变化是指能够与干扰下的信号的变化区分开的变化。在使预混合气自着火燃烧的内燃机的情况下，与火花点火发动机不同，非标准的自着火燃烧不易发生。也就是说，在出现了能够与干扰下的信号的变化区分开的信号的变化时，该变化就是因在自着火燃烧的开始正时产生的振动而导致的变化。本申请的专利技术人进行实验，对爆震传感器的信号出现有意的变化的正时与自着火开始正时的关系进行了研究，结果，判明了两者之间存在高的相关性。这意味着通过取得爆震传感器的信号出现有意的变化的正时，能够高精度地推定自着火开始正时。如上所述，本控制装置构成为基于爆震传感器的信号出现了有意的变化的正时来算出自着火开始正时。故而，根据本控制装置，能够高精度地推定自着火开始正时，通过基于该高精度地推定出的自着火开始正时来决定用于控制内燃机的动作的致动器的操作量，能够提高内燃机的控制精度。作为检测在爆震传感器的信号出现的有意的变化的方法，也可以使用将爆震传感器的信号的大小与预定的阈值进行比较的方法。例如，也可以取得爆震传感器的信号的大小超过了预定的阈值的正时，作为爆震传感器的信号出现了有意的变化的正时。由于自着火燃烧急剧，因此，通过阈值能够明确地将干扰下的信号和自着火燃烧的振动下的信号区分开。此外，阈值也可以根据表示内燃机的运转状态的参数、例如目标转矩或发动机转速而变更。为了更准确地将干扰下的信号和自着火燃烧的振动下的信号区分开，也可以根据干扰的等级(level)来变更阈值。具体地说，也可以是，计算确实没有发生自着火燃烧的期间中的爆震传感器的信号的波动(variation)，根据通过计算得到的爆震传感器的信号的波动来变更阈值。确实没有发生自着火燃烧的期间例如是明显不具备自着火燃烧发生的条件的期间，这能够提前预测。另外，如果知道爆震传感器的信号的振幅成为最大的正时，则也会知道大概的自着火开始正时，因此，也可以将爆震传感器的信号的振幅成为最大的正时作为基准来决定计算爆震传感器的信号的波动的期间。作为检测爆震传感器的信号出现的有意的变化的其他的方法，也可以使用基于爆震传感器的信号的波形的方法。具体地说，在将爆震传感器的信号的大小设为Y轴、将曲轴角或时间设为X轴的正交坐标系中，取比爆震传感器的信号的振幅成为了最大的正时靠提前侧的、确实发生了自着火燃烧的期间中的多个极大点。并且，求出将多个极大点的关系近似而成的直线或曲线与X轴的交点，取得该交点的X值作为爆震传感器的信号出现了有意的变化的正时。在该方法中，不使用出现了有意的变化之前的爆震传感器的信号，而是使用出现了有意的变化之后的爆震传感器的信号，来推测爆震传感器的信号出现了有意的变化的正时。出现了有意的变化之后的爆震传感器的信号的S/N比高，因此，根据该方法，能够将干扰对自着火开始正时的推定精度的影响抑制为低。自着火燃烧发生时的爆震传感器的信号的电平取决于燃烧速度而变化。例如，在高负荷下，燃烧速度快而爆震传感器的信号的电平高，但是在低负荷下，燃烧速度慢而爆震传感器的信号的电平也变低。如果爆震传感器的信号的电平变低，则爆震传感器的信号出现的有意的变化也会相对地不明了。于是，也可以是，在爆震传感器的信号的振幅的最大值比预定的下限值大的情况下，基于出现了有意的变化的正时算出自着火开始正时，而在振幅的最大值为下限值以下的情况下，基于爆震传感器的信号的振幅成为了最大的正时算出自着火开始正时。同爆震传感器的信号出现有意的变化的正时与自着火开始正时的相关性相比较，爆震传感器的信号的振幅成为最大的正时与自着火开始正时的相关性并不高。但是，若仅在爆震传感器的信号出现的有意的变化不明了的情况下使用爆震传感器的信号的振幅成为最大的正时，则能够拓宽可基于自着火开始正时来决定致动器操作量的运转区域。另外，本申请的专利技术人进行实验，对基于爆震传感器的信号出现有意的变化的正时算出自着火开始正时的情况下的误差进行了调查，结果，判明了若爆震传感器的信号的电平变低，则自着火开始正时的算出值与真实值相比向延迟侧偏移，爆震传感器的信号的电平越低，则该误差越大。故而，也可以是，在爆震传感器的信号的振幅的最大值为预定的下限值以下的情况下，将基于出现了有意的变化的正时算出的自着火开始正时向提前侧修正，振幅的最大值越小，则使自着火开始正时向提前侧的修正量越大。专利技术的效果如上所述，根据本控制装置，基于爆震传感器的信号出现了有意的变化的正时算出自着火开始正时，由此，能够高精度地推定使预混合气自着火燃烧的内燃机的自着火开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机的控制装置，是使预混合气自着火燃烧的内燃机的控制装置，所述控制装置构成为取入安装于所述内燃机的爆震传感器的信号并进行处理，其特征在于，具备：自着火开始正时算出单元，其基于所述爆震传感器的信号出现了有意的变化的正时来算出自着火开始正时；和致动器操作量决定单元，其基于所述自着火开始正时来决定用于控制所述内燃机的工作的致动器的操作量。

【技术特征摘要】
2017.04.04 JP 2017-0744361.一种内燃机的控制装置，是使预混合气自着火燃烧的内燃机的控制装置，所述控制装置构成为取入安装于所述内燃机的爆震传感器的信号并进行处理，其特征在于，具备：自着火开始正时算出单元，其基于所述爆震传感器的信号出现了有意的变化的正时来算出自着火开始正时；和致动器操作量决定单元，其基于所述自着火开始正时来决定用于控制所述内燃机的工作的致动器的操作量。2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述自着火开始正时算出单元，取得所述爆震传感器的信号的大小超过了预定的阈值的正时，作为所述出现了有意的变化的正时。3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述自着火开始正时算出单元，计算确实没有发生自着火燃烧的期间中的所述爆震传感器的信号的波动，根据所述爆震传感器的信号的波动来变更所述阈值。4.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述自着火开始正时算出单元，将所述爆震传感器的信号的振幅成为最大的正时作为基准来决定计算所述爆震传感器的信号的波动的期间。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：浦野繁幸，
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