内燃机控制装置制造方法及图纸

技术编号:39261221 阅读:11 留言:0更新日期:2023-10-30 12:14
本发明专利技术的内燃机控制装置包括燃烧状态推测部,其基于在点火正时附近获取到的第一缸内压力和在燃烧结束正时附近获取到的第二缸内压力来推测发动机的燃烧状态。燃烧状态推测部在多个循环中计算第一缸内压力与第二缸内压力之差,并基于多个循环中的差的变动率推测内燃机的转矩变动的大小。燃机的转矩变动的大小。燃机的转矩变动的大小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机控制装置


[0001]本专利技术涉及内燃机控制装置。

技术介绍

[0002]近年来,在汽车等车辆中,加强了与燃料消耗量(油耗)和尾气有害成分有关的限制,这种限制在今后也有越来越加强的趋势。在这种情况下,已知推测发动机燃烧室内的状态并基于该推测结果来控制发动机的技术。根据当前的燃烧状态适当地控制空燃比和点火正时等,从而能提高发动机的热效率或减少有害气体的排放。
[0003]根据压力传感器对缸内压力的检测结果来求出热产生分布和燃烧转矩的方法广泛应用于发动机的燃烧状态的推测。这种燃烧状态的推测技术例如在专利文献1和专利文献2中被公开。
[0004]在专利文献1中,记载有以下技术:具备将气缸的压力检测为缸内压力的缸内压力传感器,基于缸内压力传感器检测到的缸内压力来计算图示转矩和泵损耗转矩,利用图示转矩和泵损耗转矩来计算内燃机的发动机转矩。
[0005]专利文献2中记载有以下技术:在上止点前60
°
的曲柄角度位置和上止点后60
°
的曲柄角度位置对缸内压力进行采样,并采用检测压比作为燃烧状态参数。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开2017

57803号公报专利文献2:日本专利特开2002

97996号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0007]根据专利文献1中记载的缸内压力传感器的测量结果(缸内压力)来推测燃烧状态的方法需要发动机循环的规定区间、例如以压缩上止点为中心的曲柄角为360
°
的区间内的时序压力值。进而,为了以足够的精度推测燃烧状态,需要以曲柄角大致为1
°
以下的间隔对压力进行采样。因此,推测燃烧状态的控制装置需要较多的存储容量和高速的运算能力。另外,还需要与高速采样相对应的压力传感器。由此,存在发动机系统的成本会变高的问题。
[0008]此外,可知虽然专利文献2中记载了在上止点前60
°
的曲柄角度位置和上止点后60
°
的曲柄角度位置检测缸内压力,但根据在该位置检测到的缸内压力,无法准确地推测内燃机(发动机)的燃烧状态。
[0009]本专利技术是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够以低成本推测内燃机的燃烧状态的内燃机控制装置。用于解决技术问题的技术手段
[0010]本专利技术所涉及的内燃机控制装置包括燃烧状态推测部,该燃烧状态推测部基于在点火正时附近获取到的第一缸内压力和在燃烧结束正时附近获取到的第二缸内压力来推
测发动机的燃烧状态。专利技术效果
[0011]根据本专利技术,能提供一种能够以低成本推测内燃机的燃烧状态的内燃机控制装置。上述以外的问题、结构及效果通过以下实施方式的说明将变得更为明确。
附图说明
[0012]图1是示出本专利技术的实施方式1所涉及的发动机的整体结构例的剖视图。图2是示出本专利技术的实施方式1所涉及的控制器的结构例的框图。图3是示出由本专利技术的实施方式1所涉及的控制器的转矩变动推测部实施的、发动机转矩变动的大小的推测处理的示例的流程图。图4是示出本专利技术的实施方式1所涉及的差压的循环变动率与发动机转矩变动的大小之间的相关性的特性图。图5是示出本专利技术的实施方式1所涉及的缸内压力的检测定时的示例的图线。图6是示出本专利技术的实施方式1所涉及的转矩变动相对于第一缸内压力的获取正时与点火正时之差的推测误差的示例的特性图。图7是示出了本专利技术的实施方式1所涉及的第一缸内压力的获取正时相对于点火正时的变化的优选变化方式的图。图8是示出本专利技术的实施方式1所涉及的发动机转矩变动相对于第二缸内压力的获取正时与CA90+20
°
之差的推测误差的示例的特性图。图9是示出本专利技术的实施方式1所涉及的燃烧正时与热产生率的积分值之间的关系的特性图。图10是示出本专利技术的实施方式1所涉及的第二缸内压力的获取正时相对于CA90+20
°
的变化的优选变化方式的图。图11是示出本专利技术的实施方式1所涉及的进行EGR控制的控制器的控制模块的示例的图。图12是示出本专利技术的实施方式1所涉及的EGR系统中的、基于偏差δCoV的致动器的控制例的图。图13是示出本专利技术的实施方式1所涉及的控制器基于偏差δCoV来控制点火能量的量、气体流动强度、压缩比、和进气温度的示例的图。图14是示出本专利技术的实施方式1所涉及的稀薄燃烧系统中的、基于偏差δCoV的致动器的控制例的图。图15是示出本专利技术的实施方式2所涉及的控制器的结构例的框图。图16是示出本专利技术的实施方式2所涉及的基准燃烧重心和第一缸内压力与第二缸内压力之比的相关性的特性图。图17是示出本专利技术的实施方式2所涉及的与体积效率的变化相对的、从基准燃烧重心起的校正量的示例的图。图18是示出本专利技术的实施方式2所涉及的与发动机转速的变化相对的、从基准燃烧重心起的校正量的示例的图。
图19是示出本专利技术的实施方式2所涉及的由控制器的燃烧重心推测部实施的燃烧重心推测步骤的示例的流程图。图20是示出了本专利技术的实施方式2所涉及的最佳的燃烧重心与发动机的燃料消耗率之间的一般关系的图。图21是示出本专利技术的实施方式2所涉及的进行EGR控制的控制器的控制模块的示例的图。图22是示出本专利技术的实施方式2所涉及的第一缸内压力与第二缸内压力之差和基准燃烧重心之间的相关性的特性图。图23是示出本专利技术的实施方式2所涉及的点火信号、点火线圈的一次电压和二次电压、以及二次电流的时间履历的一个示例的图。图24是示出本专利技术的实施方式2所涉及的刚开始放电后的一次电压的最大值、二次电压的最大值、以及放电时的缸内压力的相关性的特性图。图25是示出本专利技术的实施方式2所涉及的控制器基于点火线圈的二次电压来求出缸内压力的情况下从点火线圈到控制器的结构例的框图。图26是示出本专利技术的实施方式2所涉及的放电正时与放电时的缸内压力之间的相关性的特性图。图27是示出本专利技术的实施方式2所涉及的控制器基于曲柄轴的角加速度来求出缸内压力的情况下从曲柄角传感器到控制器的结构例的框图。
具体实施方式
[0013]下面,参照附图,对用于实施本专利技术的方式进行说明。在本说明书及附图中,对具有实质相同的功能或结构的结构要素标注相同的标号,从而省略重复说明。
[0014]<实施方式1>[发动机的结构例]首先,参照图1说明本专利技术应用的发动机的示例。图1是示出本专利技术的实施方式1所涉及的发动机1的整体结构例的剖视图。
[0015]发动机1是火花点火四循环汽油发动机的一个示例。发动机1的燃烧室由发动机缸盖、气缸13、活塞14、进气阀15、和排气阀16形成。在发动机1中,燃料喷射阀18设置在进气端口21上,并且燃料喷射阀18的喷射嘴贯穿到进气端口21内,从而构成所谓的端口喷射式内燃机。
[0016]火花塞17b设置在发动机缸盖上,并且点火线圈17a设置在火花塞17b的上部。此外,压力传感器10并列设置在发动机缸盖上。压力传感器10例如通过压电电阻元件捕捉本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机控制装置,其特征在于,包括燃烧状态推测部,该燃烧状态推测部基于在点火正时附近获取到的第一缸内压力、以及在燃烧结束正时附近获取到的第二缸内压力,来推测内燃机的燃烧状态。2.如权利要求1所述的内燃机控制装置,其特征在于,所述燃烧状态推测部在多个循环中计算所述第一缸内压力与所述第二缸内压力之差,并基于在所述多个循环中的所述差的变动率来推测所述内燃机的转矩变动的大小。3.如权利要求2所述的内燃机控制装置,其特征在于,包括发动机控制部,该发动机控制部基于所述转矩变动的大小来控制EGR率或空燃比。4.如权利要求2所述的内燃机控制装置,其特征在于,包括发动机控制部,该发动机控制部基于所述转矩变动的大小来控制点火能量、缸内流动强度、压缩比、以及进气温度中的至少一个。5.如权利要求1所述的内燃机控制装置,其特征在于,所述燃烧状态推测部使所述第一缸内压力的获取正时与该气缸的点火正时相对应地发生变化。6.如权利要求5所述的内燃机控制装置,其特征在于,所述燃烧状态推测部将所述第一缸内压力的获取正时与该气缸的点火正时之差设在1ms以内。7.如权利要求1所述的内燃机控制装置,其特征在于,所述燃烧状态推测部使所述第二缸内压力的获取正时与该气缸的90%燃烧正时相对应地发生变化。8.如权利要求7所述的内燃机控制装置,其特征在于,所述燃烧状态推测部将所述第二缸内压力的获取正...

【专利技术属性】
技术研发人员:助川义宽赤城好彦押领司一浩熊野贤吾
申请(专利权)人:日立安斯泰莫株式会社
类型:发明
国别省市:

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