内燃机的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控制装置，当基于曲柄角传感器所得出的角度检测信息来检测燃烧状态时，能抑制因角度检测信息中所包含的外部负载转矩等干扰分量的影响而导致燃烧状态的检测精度降低的情况。内燃机的控制装置计算假设为处于未燃烧状态的情况下的未燃烧时的轴转矩，基于上死点附近的曲柄角度的未燃烧时的轴转矩与上死点附近的曲柄角度的实际轴转矩来计算外部负载转矩，在压缩冲程以及燃烧冲程中设定的累计曲柄角度区间中，将从未燃烧时的轴转矩中减去外部负载转矩后的值除以转动惯量，并将由此得到的值从曲柄角加速度中减去，对这样得到的值进行累计来计算燃烧状态指标。标。标。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的控制装置


[0001]本申请涉及内燃机的控制装置。

技术介绍

[0002]专利文献1的技术中，在下死点到上死点的范围内对压缩冲程的曲柄角速度进行积分，在上死点到下死点的范围内对膨胀冲程的曲柄角速度进行积分，并从膨胀冲程的曲柄角速度的积分值中减去压缩冲程的曲柄角速度的积分值来求出平均有效压力。现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1：日本专利特开平7－332151号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0004]然而，曲柄角速度中包含来自路面的反作用力等外部负载转矩的影响，在为具有多个气缸的内燃机的情况下，还包含其它气缸的影响。因此，如专利文献1的技术那样，仅通过单纯地对曲柄角速度进行累计，由于外部负载转矩和其它气缸等干扰分量的影响，燃烧气缸的平均有效压力的检测精度降低。
[0005]因此，本申请的目的在于提供一种内燃机的控制装置，当基于曲柄角传感器所得出的角度检测精度来检测燃烧状态时，能抑制因角度检测信息中所包含的外部负载转矩等干扰分量的影响而导致燃烧状态的检测精度降低的情况。用于解决技术问题的技术手段
[0006]本申请所涉及的内燃机的控制装置包括：角度信息检测部，该角度信息检测部基于曲柄角传感器的输出信号，对曲柄角度和曲柄角加速度进行检测；未燃烧轴转矩计算部，该未燃烧轴转矩计算部在各曲柄角度下，对在当前运行状态下假设为处于未燃烧状态的情况下的未燃烧时的轴转矩进行计算；外部负载转矩计算部，该外部负载转矩计算部基于燃烧冲程的上死点附近的曲柄角度的所述未燃烧时的轴转矩、与对所述上死点附近的曲柄角度的所述曲柄角加速度乘以曲柄轴系统的转动惯量后而得的实际轴转矩，来计算从内燃机的外部施加到曲柄轴的转矩即外部负载转矩；以及燃烧指标计算部，该燃烧指标计算部在压缩冲程以及燃烧冲程中设定的累计曲柄角度区间中，将从各曲柄角度的所述未燃烧时的轴转矩中减去所述外部负载转矩后而得的值除以所述转动惯量，从各曲柄角度的所述曲柄角加速度中减去上述通过除法而得到的值，并对由此得到的值进行累计来计算燃烧状态指标。
[0007]本申请所涉及的内燃机的控制装置包括：角度信息检测部，该角度信息检测部基于曲柄角传感器的输出信号，对曲柄角度
和曲柄角加速度进行检测；未燃烧加速度计算部，该未燃烧加速度计算部在各曲柄角度下，对假设为处于未燃烧状态的情况下的未燃烧时的曲柄角加速度进行计算；外部负载加速度计算部，该外部负载加速度计算部基于燃烧冲程的上死点附近的曲柄角度的所述未燃烧时的曲柄角加速度、与所述上死点附近的曲柄角度的所述曲柄角加速度，来计算从内燃机的外部施加到曲柄轴的外部负载转矩所产生的曲柄角加速度分量即外部负载加速度分量；以及燃烧指标计算部，该燃烧指标计算部在压缩冲程以及燃烧冲程中设定的累计曲柄角度区间中，从各曲柄角度的所述曲柄角加速度中减去各曲柄角度的所述未燃烧时的曲柄角加速度，并加上所述外部负载加速度分量，对由此得到的值进行累计来计算燃烧状态指标。专利技术效果
[0008]根据本申请的内燃机的控制装置，燃烧状态指标相当于下述值，即：在压缩冲程及燃烧冲程中设定的累计曲柄角度区间中对燃烧气缸的气体压力转矩进行累计，并将由此得到的值除以转动惯量后得到的值，并且燃烧状态指标相当于图示平均有效压力。另外，计算外部负载转矩或外部负载加速度分量，并反映在燃烧状态指标的计算中，因此，能抑制燃烧状态指标的计算精度恶化。此外，即使在由燃烧转矩引起的曲柄轴扭转等产生的两冲程周期的振动分量叠加在曲柄角加速度上的情况下，由于曲柄角加速度也在压缩冲程和燃烧冲程中设定的累计曲柄角度区间中进行累计，因此，能够使压缩冲程的振动分量的累计值与燃烧冲程的振动分量的累计值相抵消，从而能抑制燃烧状态指标的计算精度的降低。
附图说明
[0009]图1是实施方式1所涉及的内燃机及控制装置的简要结构图。图2是实施方式1所涉及的内燃机及控制装置的简要结构图。图3是实施方式1所涉及的控制装置的框图。图4是实施方式1所涉及的控制装置的硬件结构图。图5是用于对实施方式1所涉及的角度信息检测处理进行说明的时序图。图6是用于对实施方式1所涉及的角度信息计算处理进行说明的时序图。图7是对实施方式1所涉及的未燃烧时的缸内压力与燃烧时的缸内压力进行说明的图。图8是对实施方式1所涉及的未燃烧时轴转矩数据进行说明的图。图9是示出实施方式1所涉及的控制装置的示意性处理的步骤的流程图。图10是实施方式2所涉及的控制装置的框图。图11是示出实施方式2所涉及的控制装置的示意性处理的步骤的流程图。
具体实施方式
[0010]1.实施方式1参照附图，对实施方式1所涉及的内燃机的控制装置50(以下简称为控制装置50)进行说明。图1和图2是本实施方式所涉及的内燃机1及控制装置50的简要结构图，图3是本
实施方式所涉及的控制装置50的框图。内燃机1及控制装置50搭载于车辆，内燃机1成为车辆(车轮)的驱动力源。
[0011]1‑
1.内燃机1的结构首先，对内燃机1的结构进行说明。如图1所示，内燃机1具备对空气和燃料的混合气体进行燃烧的气缸7。内燃机1包括向气缸7提供空气的进气通路23以及将气缸7中燃烧产生的废气排出的排气通路17。内燃机1为汽油发动机。内燃机1具备对进气通路23进行开闭的节流阀4。节流阀4为通过由控制装置50控制的电动机来进行开闭驱动的电子控制式节流阀。在节流阀4设有输出与节流阀4的开度相对应的电信号的节流开度传感器19。
[0012]在节流阀4的上游侧的进气通路23中设有空气流量传感器3，该空气流量传感器3输出与吸入到进气通路23中的吸入空气量相对应的电信号。内燃机1具备废气回流装置20。废气回流装置20具有使废气从排气通路17回流到进气歧管12的EGR流路21、以及对EGR流路21进行开关的EGR阀22。进气歧管12是节流阀4下游侧的进气通路23的部分。EGR阀22为通过由控制装置50控制的电动机来进行开闭驱动的电子控制式EGR阀。排气通路17具备输出与排气通路17内的废气的空燃比相对应的电信号的空燃比传感器18。
[0013]进气歧管12中设有歧管压传感器8，该歧管压传感器8输出与进气歧管12内的压力相对应的电信号。在进气歧管12下游侧的部分设置有喷射燃料的喷射器13。另外，喷射器13可以设置为直接向气缸7内喷射燃料。内燃机1设有输出与大气压相对应的电信号的大气压传感器33。
[0014]气缸7的顶部设置有对空气与燃料的混合气体进行点火的火花塞、以及向火花塞提供点火能量的点火线圈16。另外，在气缸7的顶部设置有对从进气通路23吸入到气缸7内的吸入空气量进行调节的进气阀14、以及对从气缸内排出到排气通路17中的废气量进行调节的排气阀15。进气阀14设有使其阀开闭正时可变的进气可变阀正时机构。排气阀15设有使其阀开闭正时可变的排气可变阀正时机构。可变阀正时机构14、15具有电动致动器。
[0015]如图2所示，内燃机1具备多个气缸7(本例中为3个)。各气缸7内具备活塞5。各气缸7的活本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，包括：角度信息检测部，该角度信息检测部基于曲柄角传感器的输出信号，对曲柄角度和曲柄角加速度进行检测；未燃烧轴转矩计算部，该未燃烧轴转矩计算部在各曲柄角度下，对在当前运行状态下假设为处于未燃烧状态的情况下的未燃烧时的轴转矩进行计算；外部负载转矩计算部，该外部负载转矩计算部基于燃烧冲程的上死点附近的曲柄角度的所述未燃烧时的轴转矩、与对所述上死点附近的曲柄角度的所述曲柄角加速度乘以曲柄轴系统的转动惯量后而得的实际轴转矩，来计算从内燃机的外部施加到曲柄轴的转矩即外部负载转矩；以及燃烧指标计算部，该燃烧指标计算部在压缩冲程以及燃烧冲程中设定的累计曲柄角度区间中，将从各曲柄角度的所述未燃烧时的轴转矩中减去所述外部负载转矩后而得的值除以所述转动惯量，然后从各曲柄角度的所述曲柄角加速度中减去上述通过除法得到的值，并对由此得到的值进行累计来计算燃烧状态指标。2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述累计曲柄角度区间设定为夹着压缩冲程和燃烧冲程的上死点前后对称。3.如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，具备燃烧控制部，该燃烧控制部基于所述燃烧状态指标，使点火时刻、EGR量、燃烧喷射量和可变阀正时机构的控制量中的1个以上的控制参数变化。4.如权利要求1至3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，具备燃烧控制部，该燃烧控制部计算在多个燃烧循环的所述累计曲柄角度区间中计算出的多个所述燃烧状态指标的偏差程度，并基于所述偏差程度，使点火时刻、EGR量、燃烧喷射量和可变阀正时机构的控制量中的1个以上的控制参数变化。5.如权利要求1至4中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述未燃烧轴转矩计算部参照设定有曲柄角度与所述未燃烧时的轴转矩之间的关系的未燃烧时轴转矩数据，来计算与各曲柄角度对应的所述未燃烧时的轴转...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥建彦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：