專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，尤其涉及搭載有缸內(nèi)壓傳感器的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù)：
以往,例如在日本特開2007 — 146785號公報中，提出了一種利用缸內(nèi)壓傳感器(以下也稱為“CPS”)的檢測值來計算進(jìn)入燃燒室內(nèi)的空氣量，并利用該空氣量來最優(yōu)地決定點火正時的控制裝置。CPS將缸內(nèi)壓檢測為相對進(jìn)氣管壓力的相對壓。因此，為了將CPS的檢測值用于各種控制，需要將該檢測值修正為絕對壓。在上述以往的控制裝置中，利用進(jìn)氣下死點后的壓縮行程中的PVk值(K為比熱比)在理論上恒定的情況，通過利用此時成立 的泊松(Poisson)關(guān)系式的下式(I)，計算CPS檢測值相對于絕對壓的誤差(絕對壓修正值Pr)。另外，在下式(I)中，Pc ( 0a), Pc ( 0b)是壓縮行程中規(guī)定的2點曲軸轉(zhuǎn)角0a、0b處的CPS的檢測值，V ( 0a)、V ( 0b)表示Pc ( 0a)、pc ( 0b)檢測時的缸內(nèi)(燃燒室)容積。絕對壓修正值Pr = (Pc ( 0b)· Vk ( Θ b) - Pc ( Θ a)-VK ( Θ a)) / (VK ( Θ a)-
r (0b)) · · · (ο專利文獻(xiàn)I:日本特開2007 - 146785號公報在上式(I)中，利用絕熱壓縮行程期間的2個CPS的檢測值來進(jìn)行絕對壓修正值的計算。因此，例如在使進(jìn)氣門的關(guān)閉正時(IVC)延遲關(guān)閉的情況下，在較短的絕熱壓縮行程期間內(nèi)檢測2個CPS檢測值Pc (0a)、pc ( eb)，因此缸內(nèi)容積的差(νκ ( θ a) - Vk ( eb)有可能變得極小。此時，由于上式(I)的分母接近于零，所以絕對壓修正值的偏差變大。這樣，在內(nèi)燃機(jī)的絕熱壓縮行程期間變短的駕駛條件下，有可能無法精確地計算絕對壓修正值，期望進(jìn)行改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于，提供一種能夠與內(nèi)燃機(jī)的絕熱壓縮行程期間的長短無關(guān)地將CPS檢測值高精度地修正為絕對壓的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。第I發(fā)明是一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，為了實現(xiàn)上述目的，具備缸內(nèi)壓傳感器，該缸內(nèi)壓傳感器輸出內(nèi)燃機(jī)的規(guī)定氣缸在規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角下的缸內(nèi)壓檢測值；缸內(nèi)壓檢測單元，該缸內(nèi)壓檢測單元利用所述缸內(nèi)壓傳感器分別檢測所述規(guī)定氣缸在從IVC到點火正時的絕熱期間中在規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角Θ i和Θ 2下的缸內(nèi)壓檢測值P1和P2 ;絕對壓修正值計算單元，在將所述規(guī)定氣缸在所述曲軸轉(zhuǎn)角Θ i下的缸內(nèi)容積設(shè)為V1，將所述規(guī)定氣缸在所述曲軸轉(zhuǎn)角θ2下的缸內(nèi)容積設(shè)為V2，將所述規(guī)定氣缸的缸內(nèi)氣體的比熱比設(shè)為K時，該絕對壓修正值計算單元將用從所述曲軸轉(zhuǎn)角θ2下的PVk的值P2V2K減去所述曲軸轉(zhuǎn)角Q1T的PVk的值P1V廣而得的值除以(V/-V2K)而得到的值計算為絕對壓修正值；以及絕對壓修正單元，該絕對壓修正單元利用所述絕對壓修正值來修正所述缸內(nèi)壓檢測值，該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的特征在于，具有比較單元，該比較單元比較所述絕熱期間和規(guī)定期間；和絕熱期間變更單元，在所述絕熱期間短于所述規(guī)定期間時，該絕熱期間變更單元擴(kuò)大所述絕熱期間。第2發(fā)明的特征在于，在第I發(fā)明的基礎(chǔ)上，還具備計算所述內(nèi)燃機(jī)的扭矩變動的扭矩變動計算單元，所述絕熱期間變更單元包含點火延遲單元，在所述絕熱期間短于所述規(guī)定期間且所述扭矩變動小于規(guī)定值時，該點火延遲單元延遲所述點火正時。第3發(fā)明的特征在于，在第2發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述點火延遲單元包含延遲量設(shè)定單元，該延遲量設(shè)定單元在所述扭矩變動不超過規(guī)定值的范圍內(nèi)設(shè)定所述點火正時的延遲量。第4發(fā)明的特征在于，在第I至第3中任意一項發(fā)明的基礎(chǔ)上，還具備扭矩變動計算單元，該扭矩變動計算單元計算所述內(nèi)燃機(jī)的扭矩變動；和可變氣門機(jī)構(gòu)，該可變氣門機(jī)構(gòu)使所述進(jìn)氣關(guān)閉正時可變，所述絕熱期間變更單元包含IVC提前單元，在所述絕熱期間短于所述規(guī)定期間且所述扭矩變動在規(guī)定值以上時，該IVC提前單元對所述可變氣門機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制來使所述IVC提前。 第5發(fā)明的特征在于，在第2至第4中任意一項發(fā)明的基礎(chǔ)上，還具備扭矩變動平衡控制單元，在所述絕熱期間短于所述規(guī)定期間且所述扭矩變動在規(guī)定值以上的情況下，該扭矩變動平衡控制單元分別控制所述內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的點火正時來執(zhí)行抑制所述扭矩變動的扭矩變動平衡控制。根據(jù)第I發(fā)明，在利用絕對壓修正值對由缸內(nèi)壓傳感器(CPS)檢測到的缸內(nèi)壓檢測值進(jìn)行修正的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置中，對規(guī)定氣缸從進(jìn)氣門的氣門關(guān)閉正時(IVC)到點火正時這一絕熱期間和規(guī)定期間進(jìn)行比較，在該絕熱期間短于規(guī)定期間的情況下，擴(kuò)大該絕熱期間。因此，根據(jù)本發(fā)明，提高了絕對壓修正值的計算精度，因此能夠高精度地修正缸內(nèi)壓檢測值。根據(jù)第2發(fā)明，在上述絕熱期間短于規(guī)定期間且內(nèi)燃機(jī)的扭矩變動小于規(guī)定值的情況下，延遲點火正時。由此，能夠不使運(yùn)轉(zhuǎn)性能大幅受損地有效地擴(kuò)大絕熱期間。根據(jù)第3發(fā)明，在扭矩變動不超過規(guī)定值的范圍設(shè)定點火正時的延遲量。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠兼顧運(yùn)轉(zhuǎn)性能的惡化抑制和缸內(nèi)壓的修正精度提高。根據(jù)第4發(fā)明，在上述絕熱期間短于規(guī)定期間且內(nèi)燃機(jī)的扭矩變動在規(guī)定值以上的情況下使IVC提前。由此，在若使點火正時延遲則運(yùn)轉(zhuǎn)性能可能大幅受損的區(qū)域，能夠在抑制扭矩變動的同時有效擴(kuò)大絕熱期間。根據(jù)第5發(fā)明，在上述絕熱期間短于規(guī)定期間且內(nèi)燃機(jī)的扭矩變動在規(guī)定值以上的情況下，控制內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的點火正時來抑制扭矩變動。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠在擴(kuò)大絕熱期間之前對扭矩變動進(jìn)行抑制，從而有效抑制其后的運(yùn)轉(zhuǎn)性能惡化。


圖I是用于說明作為本發(fā)明的實施方式I的系統(tǒng)構(gòu)成的概略構(gòu)成圖。圖2是表示內(nèi)燃機(jī)的壓縮行程中的缸內(nèi)壓P、缸內(nèi)容積V以及PVk值的變化的圖。圖3是表示曲軸轉(zhuǎn)角CApCA2的間隔與上式(3)的右邊的關(guān)系的圖。圖4是表示誤差Pr相對于絕熱壓縮行程期間(點火正時一 IVC)的偏差(絕對壓修正偏差)的圖。
圖5是用于說明扭矩變動相對于點火延遲量的關(guān)系的圖。圖6是用于說明在I個循環(huán)中各氣缸延遲了點火正時時的一例的圖。圖7是按點火延遲氣缸數(shù)表示燃油效率相對于點火延遲量的惡化程序的關(guān)系的圖。圖8是表示在本發(fā)明的實施方式I中執(zhí)行的程序的流程圖。
具體實施例方式下面基于附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。另外，對于各圖中共同的要素賦予相同附圖標(biāo)記并省略重復(fù)的說明。另外，以下的實施方式并不對本發(fā)明進(jìn)行限定。
實施方式I.[實施方式I的構(gòu)成]圖I是用于說明作為本發(fā)明實施方式I的系統(tǒng)構(gòu)成的概略構(gòu)成圖。如圖I所示，本實施方式的系統(tǒng)具備內(nèi)燃機(jī)10。內(nèi)燃機(jī)10被構(gòu)成為將汽油作為燃料的火花點火式多氣缸發(fā)動機(jī)。在內(nèi)燃機(jī)10的缸內(nèi)設(shè)置有在其內(nèi)部進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的活塞12。另外，內(nèi)燃機(jī)10具備氣缸蓋14。在活塞12與氣缸蓋14之間形成燃燒室16。燃燒室16與進(jìn)氣通路18以及排氣通路20的一端分別連通。在進(jìn)氣通路18以及排氣通路20與燃燒室16的連通部分別配置有進(jìn)氣門22和排氣門24。在進(jìn)氣門22設(shè)置有對配氣相位正時進(jìn)行可變控制的進(jìn)氣配氣相位正時控制裝置36。在本實施方式中，作為進(jìn)氣配氣相位正時控制裝置36，使用通過使凸輪軸(省略圖示)相對于曲軸的相位角變化而導(dǎo)致作用角提前或延遲恒定不變的開閉正時的可變配氣相位正時機(jī)構(gòu)(VVT)。以下將進(jìn)氣配氣相位正時控制裝置36稱為“VVT36”。在進(jìn)氣通路18的入口安裝有空氣濾清器26。在空氣濾清器26的下游配置有節(jié)氣門28。節(jié)氣門28是基于加速器開度而被節(jié)流電機(jī)驅(qū)動的電子控制式氣門。在氣缸蓋14上以從燃燒室16的頂部向燃燒室16內(nèi)突出的方式安裝有點火塞30。另外，在氣缸蓋14上設(shè)置有用于向缸內(nèi)噴射燃料的燃料噴射閥32。并且，在氣缸蓋14上，分別組裝有用于檢測各氣缸的缸內(nèi)壓力的缸內(nèi)壓傳感器(CPS) 34。本實施方式的系統(tǒng)如圖I所示，具備EQJ(Electronic Control Unit) 40。在EQJ40的輸入部除了連接有上述的缸內(nèi)壓傳感器34之外，還連接有用于檢測曲軸的旋轉(zhuǎn)位置的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器42等各種傳感器。另外，在ECU40的輸出部連接有上述的節(jié)氣門28、點火塞30、燃料噴射閥32等各種致動器。E⑶40基于輸入的各種信息來控制內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。[實施方式I的動作](絕對壓修正的基本動作)CPS34在能夠直接檢測缸內(nèi)的燃燒狀態(tài)這一點上是非常有效的傳感器。因此，該CPS34的輸出被用作內(nèi)燃機(jī)10的各種控制的控制參數(shù)。例如，檢測出的缸內(nèi)壓用于進(jìn)入缸內(nèi)的進(jìn)氣量的計算和圖示扭矩的變動等的計算。另外，除此之外還計算基于檢測出的缸內(nèi)壓計算的發(fā)熱量PV K和MFB(燃燒質(zhì)量比例)。這些被用于失火檢測、最佳點火正時控制等。其中，CPS34將缸內(nèi)壓檢測為相對于進(jìn)氣管壓力的相對壓。因此，為了將CPS34的檢測值用于各種控制，需要進(jìn)行將該檢測值修正為絕對壓的絕對壓修正。以下基于絕對壓修正的基本動作并參照圖2來進(jìn)行說明。圖2是表示內(nèi)燃機(jī)10的壓縮行程中的缸內(nèi)壓P、缸內(nèi)(燃燒室16)容積V以及PVk值(K為比熱比)的變化的圖。另外，圖2的說明以在進(jìn)氣下死點以后關(guān)閉進(jìn)氣門22為前提。如圖2所示，在IVC后，缸內(nèi)壓P隨著活塞12的上升而增加，缸內(nèi)容積V隨著活塞12的上升而減少。CPS34在該過程中檢測以進(jìn)氣管壓力為基準(zhǔn)的相對壓。因此，圖2中用虛線所示的CPS檢測值Pctsdv與圖中用實線所示的缸內(nèi)壓的實際值Ptv (實線)相比，偏離了與誤差Pr相當(dāng)?shù)牧?。在實際值Ptv與檢測值Pctsdv之間，下式(2)所示的關(guān)系成立。于是，E⑶40執(zhí)行用于從檢測值Pctsdv除去相當(dāng)于該偏離的量的誤差Pr的絕對壓修正。具體而言，利用從IVC到點火正時為止的絕熱壓縮行程期間的PVk值在理論上恒定的情況以及下式(2)所示的關(guān) 系，通過使用此時成立的泊松關(guān)系式的下式(3)，將誤差Pr計算為絕對壓修正值Pr。另外，在下式(3)中，P1, P2是壓縮行程中規(guī)定的2點曲軸轉(zhuǎn)角處的CPS的檢測值，V1, V2表示PpP2檢測時的缸內(nèi)容積。Ptv = Pcpsdv + Pr · · · (2)Pr = (P2V2K — P1V/ ) / (V1 κ — V2K ) · · · (3)通過使用上式(2)和(3)，即使沒有檢測進(jìn)氣管壓的構(gòu)成，也能夠?qū)z測值Pctsdv修正為絕對壓。另外，在將內(nèi)燃機(jī)10的氣缸數(shù)設(shè)為η (η表示2以上的整數(shù)。以下相同。)的情況下，絕對壓修正的對象氣缸的絕熱壓縮行程期間與和該對象氣缸相比提前了 I / η循環(huán)(720° / η)的氣缸的絕熱壓縮行程期間大致一致。因此，在使用上式(3)時，如果對該P(yáng)1I2使用與對象氣缸相比提前了 I / η循環(huán)的氣缸的檢測值Pctsdv，則能夠精確地推算絕對壓修正的對象氣缸的絕對壓修正值Pr。另外，若將Pp P2檢測時的曲軸轉(zhuǎn)角分別設(shè)為CA” CA2 (CA2 < CA1),則CA1優(yōu)選為盡量與該對象氣缸的點火正時接近的提前側(cè)，CA2優(yōu)選為盡量與IVC接近的延遲側(cè)。由此，由于能夠最大限度地擴(kuò)大CAp CA2的間隔，所以能夠提高絕對壓修正值Pr的計算精度。(本實施方式的特征動作)接著，參照圖3至圖7來說明本實施方式的特征動作。作為提高內(nèi)燃機(jī)10的燃油效率的系統(tǒng)，提出有一種阿特金森(atkinson)循環(huán)。阿特金森循環(huán)是使膨脹比大于壓縮比來降低泵損，從而有效使用熱能的系統(tǒng)。在將這樣的系統(tǒng)應(yīng)用于本實施方式的系統(tǒng)的情況下，有時利用VVT36將IVC變更到進(jìn)氣下死點的延遲側(cè)。通過將IVC變更到進(jìn)氣下死點的延遲側(cè)，能夠降低實際壓縮比。但是，若降低了實際壓縮比，則最佳點火正時(MBT)的爆燃極限偏移到提前側(cè)。由此，從IVC到點火正時的期間、即絕熱壓縮行程期間縮小，其結(jié)果，檢測缸內(nèi)壓PpP2的曲軸轉(zhuǎn)角CApCA2的間隔變窄。圖3是表示曲軸轉(zhuǎn)角CA1XA2的間隔和上式(3)的右邊的關(guān)系的圖。如該圖所示，在檢測間隔(CA1 — CA2)足夠長的情況下，(P2V2K — P1V/ )和(V/ — V2κ )都取較大的值，因此絕對壓修正值Pr的計算值的偏差較小。但是，若(CA1 - CA2)變短，則伴隨于此(P2V2K —P1V/ )、(V1K - V2κ )也成為較小值，因此絕對壓修正值Pr的計算值的偏差逐漸變大。于是，在本實施方式的系統(tǒng)中，在本實施方式I的系統(tǒng)中，在從IVC到點火正時的絕熱壓縮行程期間小于規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角期間CAth的情況下，執(zhí)行擴(kuò)大上述絕熱壓縮行程期間的控制，基于此時的CPS檢測值來執(zhí)行絕對壓修正。圖4是表示絕對壓修正值Pr相對于絕熱壓縮行程期間(點火正時一 IVC)的偏差的圖。如該圖所示，若使絕熱壓縮行程期間變小，則絕對壓修正值Pr的偏差急劇變大。于是，規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角期間CAth優(yōu)選設(shè)定為在絕對壓修正值Pr的偏差將要急劇變大之前的最小的曲軸轉(zhuǎn)角期間。具體而言，例如，通過將絕對壓修正值Pr的偏差或者其變化量與規(guī)定的判定值進(jìn)行比較，能夠有效確定絕對壓修正值Pr的偏差急劇變化的曲軸轉(zhuǎn)角。作為擴(kuò)大絕熱壓縮行程期間的控制，可以考慮使點火正時延遲的點火延遲控制和使IVC提前的IVC提前控制。以下分別詳細(xì)說明各控制。(點火延遲控制)首先，對點火延遲控制進(jìn)行說明。點火延遲控制能夠有效地擴(kuò)大絕熱壓縮行程期間，但是在執(zhí)行該控制時，點火正時會偏離最佳點火正時(MBT)。圖5是用于說明扭矩變動相對于點火延遲量的關(guān)系的圖。如該圖所示，點火延遲量越大則扭矩變動越惡化。因此，若在扭矩變動較大的駕駛狀態(tài)下執(zhí)行上述的點火延遲控制，則可以預(yù)見到無法滿足運(yùn)轉(zhuǎn)性能 要求的情況。于是，在本實施方式I的系統(tǒng)中，在內(nèi)燃機(jī)10的扭矩變動TF小于被預(yù)先設(shè)定為能夠滿足運(yùn)轉(zhuǎn)性能要求的扭矩變動的規(guī)定的扭矩變動TFth的情況下，執(zhí)行點火延遲控制。另夕卜，扭矩變動能夠基于配置于各氣缸的缸內(nèi)壓傳感器34，按照下式(4)進(jìn)行計算。另外，在下式(4)中，BPF表示帶通濾波器處理函數(shù)(此處是I 4Hz的帶通濾波器處理)，STD表示標(biāo)準(zhǔn)偏差計算函數(shù)。[數(shù)式I]
Γr 隊I
STD BPF E PXAV …(4
J 收 I ￠=-360" Jj另外，上述點火延遲控制按氣缸執(zhí)行。圖6是用于說明在I個循環(huán)中針對各個氣缸延遲點火正時的情況下的一例的圖。在該圖所示的例子中，設(shè)定在I個循環(huán)中執(zhí)行I個氣缸的點火延遲，因此各氣缸的絕對壓修正值Pr以4個循環(huán)I次的頻度被更新。同樣，例如若設(shè)定在I個循環(huán)執(zhí)行2個氣缸的點火延遲，則各氣缸的絕對壓修正值Pr以2個循環(huán)I次的頻度被更新。從提高絕對壓修正值Pr的更新頻度的觀點來看,優(yōu)選增加I個循環(huán)中實施的點火延遲氣缸數(shù)(以下稱為“點火延遲氣缸數(shù)”)。但是，點火延遲控制與燃油效率的惡化相關(guān)。圖7是按點火延遲氣缸數(shù)表示燃油效率相對點火延遲量的惡化程度的關(guān)系的圖。如該圖所示，可知點火延遲量越大以及點火延遲氣缸數(shù)越多，則燃油效率越惡化。于是，在本實施方式I的系統(tǒng)中，在執(zhí)行點火延遲控制時，考慮燃油效率的惡化程度來按駕駛區(qū)域設(shè)定點火正時氣缸數(shù)。具體而言，例如優(yōu)選在因點火正時的延遲導(dǎo)致燃油效率的惡化程度較小的駕駛區(qū)域(例如MBT區(qū)域等)增加點火延遲氣缸數(shù)，或者相反在燃油效率的惡化程度較大的駕駛區(qū)域減少點火延遲氣缸數(shù)。由此，能夠在抑制燃油效率的惡化的同時提高絕對壓修正值Pr的更新頻度。(IVC提前控制)
接著，對IVC提前控制進(jìn)行說明。如上所述，點火延遲控制不適于扭矩變動TF較大的駕駛條件。于是，在扭矩變動TF大于規(guī)定的扭矩變動TFth的情況下，優(yōu)選進(jìn)行IVC提前控制。由此，能夠在抑制扭矩變動的同時有效擴(kuò)大絕熱壓縮行程期間。但是，由于IVC提前控制是驅(qū)動VVT36來進(jìn)行的控制，所以控制響應(yīng)性與點火正時控制相比變差。另外，由于若使IVC提前則泵損增大，所以也會產(chǎn)生燃油效率惡化的問題。于是，在扭矩變動TF大于規(guī)定的扭矩變動TFth的情況下，在進(jìn)行IVC提前控制之前，優(yōu)選首先分別控制各氣缸的點火正時來進(jìn)行抑制扭矩變動的控制(以下稱為“扭矩變動平衡控制”)。由此，如果能夠抑制扭矩變動TF使其小于規(guī)定的扭矩變動TFth，則不執(zhí)行IVC提前控制而執(zhí)行點火延遲控制，因此能夠在抑制燃油效率惡化的同時提高絕對壓修正的精度。[實施方式I的具體處理]接著參照圖8說明本實施方式的具體處理。圖8是表示E⑶40在本實施方式I中 執(zhí)行的流程的流程圖。在圖8所示的流程中，首先判定當(dāng)前的點火正時與IVC的曲軸轉(zhuǎn)角差(絕熱壓縮行程期間)是否大于規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角期間CAth (步驟100)。規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角期間CAth是按照圖4所示的關(guān)系而被讀入預(yù)先設(shè)定的值。其結(jié)果，在點火正時一 IVOCAth成立的情況下，判斷為絕對壓修正偏差較小，進(jìn)入下一步驟，執(zhí)行基于上式(2)和(3)的各氣缸的絕對壓修正(步驟102)。另一方面，當(dāng)在上述步驟100中點火正時一 IVC > CAth沒有成立的情況下，判斷為絕對壓修正偏差較大，進(jìn)入下一步驟，判定扭矩變動TF是否小于規(guī)定的扭矩變動TFth(步驟104)。此處，具體而言，比較利用上式(4)計算出的扭矩變動TF和規(guī)定的扭矩變動TFth的大小。另外，規(guī)定的扭矩變動TFth作為能夠滿足運(yùn)轉(zhuǎn)性能要求的扭矩變動而被讀入預(yù)先設(shè)定的值。其結(jié)果，在扭矩變動TF < TFth成立的情況下，判斷為當(dāng)前的扭矩變動在滿足運(yùn)轉(zhuǎn)性能要求的允許范圍內(nèi)，進(jìn)入下一步驟，依次執(zhí)行各氣缸的點火正時的延遲控制(步驟106)。此處，具體而言，考慮圖6所示的點火延遲量和扭矩變動的關(guān)系來設(shè)定成為扭矩變動不超過TFth的范圍的點火延遲量。另外，考慮圖7所示的點火延遲氣缸數(shù)和燃油效率的關(guān)系來設(shè)定在上述設(shè)定的點火延遲量下能夠允許的點火延遲氣缸數(shù)。在上述步驟106中，當(dāng)執(zhí)行點火延遲控制時，接著判定執(zhí)行了該點火延遲控制的氣缸的絕熱壓縮行程期間是否大于規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角期間CAth (步驟108)。在此，具體而言，對點火延遲執(zhí)行氣缸執(zhí)行與上述步驟100的處理相同的處理。其結(jié)果，在點火正時一 IVC >CAth不成立的情況下，判斷為絕對壓修正偏差還是較大，再次從上述步驟104開始執(zhí)行本流程。另一方面，當(dāng)在上述步驟108中點火正時一IVC > CAth成立的情況下，判斷為絕對壓修正偏差變小，進(jìn)入下一步驟，對點火延遲氣缸執(zhí)行絕對壓修正(步驟110)。并且，當(dāng)在上述步驟104中扭矩變動TF < TFth不成立的情況下，判斷為不滿足運(yùn)轉(zhuǎn)性能要求，進(jìn)入下一步驟，執(zhí)行扭矩變動平衡控制(步驟112)。在此，具體而言，分別控制各氣缸的點火正時，使得扭矩變動最佳。接著，判定扭矩變動TF是否小于規(guī)定的扭矩變動TFth (步驟114)。在此，具體而言，執(zhí)行與上述步驟104同樣的處理。其結(jié)果，在扭矩變動TF < TFth成立的情況下，判斷為通過上述步驟112的處理已經(jīng)滿足了運(yùn)轉(zhuǎn)性能要求，迅速結(jié)束本流程。另一方面，當(dāng)在上述步驟114中扭矩變動TF < TFth不成立的情況下，在上述步驟112的處理后也判斷為還未滿足運(yùn)轉(zhuǎn)性能要求，進(jìn)入下一步驟，執(zhí)行使IVC提前的IVC提前控制(步驟116)。如以上說明的那樣，根據(jù)本實施方式I的系統(tǒng)，在絕熱壓縮行程期間小于規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角期間CAth的情況下，執(zhí)行點火延遲控制或者IVC提前控制。由此，能夠有效擴(kuò)大絕熱壓縮行程期間，因此能夠抑制絕對壓修正值Pr的計算偏差來實現(xiàn)高精度的絕對壓修正。尤其是根據(jù)本實施方式I的系統(tǒng)，在絕熱壓縮行程期間小于規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角期間CAth、且扭矩變動TF小于規(guī)定的扭矩變動TFth的情況下，執(zhí)行點火延遲控制。由此，能夠在滿足運(yùn)轉(zhuǎn)性能要求的同時提高絕對壓修正的精度。另外，根據(jù)本實施方式I的系統(tǒng)，在絕熱壓縮行程期間小于規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角期間CAth、且扭矩變動TF在規(guī)定的扭矩變動TFth以上的情況下，執(zhí)行IVC提前控制。由此，能夠在抑制扭矩變動的同時提高絕對壓修正的精度。并且，根據(jù)本實施方式I的系統(tǒng)，在絕熱壓縮行程期間小于規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角期間 CAth、且扭矩變動TF在規(guī)定的扭矩變動TFth以上的情況下，在進(jìn)行IVC提前控制之前執(zhí)行扭矩變動平衡控制。由此，能夠利用控制響應(yīng)性較好的點火正時控制來今早地抑制扭矩變動，從而有效提高點火延遲控制的執(zhí)行機(jī)會。另外，在上述的實施方式I中，作為進(jìn)氣配氣相位正時控制裝置36，使用通過使凸輪軸相對于曲軸的相位角變化來使作用角提前或者延遲保持恒定的開閉正時的VVT,但是作為進(jìn)氣配氣相位正時控制裝置36，可利用的裝置不限于此。即，例如也可以利用能夠針對各個氣缸使進(jìn)氣門22的氣門關(guān)閉正時可變的電磁閥等來獨(dú)立控制各氣缸的IVC。另外，在上述的實施方式I中，CPS檢測值相當(dāng)于上述第I發(fā)明的“缸內(nèi)壓檢測值”，CPS34相當(dāng)于上述第I發(fā)明的“缸內(nèi)壓傳感器”，絕熱壓縮行程期間相當(dāng)于上述第I發(fā)明的“絕熱期間”，規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角期間CAth相當(dāng)于上述第I發(fā)明的“規(guī)定期間”。另外，由ECU40執(zhí)行上述步驟100的處理來實現(xiàn)上述第I發(fā)明的“比較單元”，執(zhí)行上述步驟102以及108的處理來實現(xiàn)上述第I發(fā)明的“絕對壓修正單元”，執(zhí)行上述步驟106或者116的處理來實現(xiàn)上述第I發(fā)明的“絕熱期間變更單元”。另外，在上述的實施方式I中，規(guī)定的扭矩變動TFth相當(dāng)于上述第2發(fā)明的“規(guī)定值”，并且由E⑶40執(zhí)行上述步驟104的處理來實現(xiàn)上述第2發(fā)明的“扭矩變動計算單元”，執(zhí)行上述步驟106的處理來實現(xiàn)上述第2發(fā)明的“點火延遲單元”。另外，在上述的實施方式I中，由E⑶40執(zhí)行上述步驟106的處理來實現(xiàn)上述第3發(fā)明的“延遲量設(shè)定單元”。另外，在上述的實施方式I中，規(guī)定的扭矩變動TFth相當(dāng)于上述第4發(fā)明的“規(guī)定值”，VVT36相當(dāng)于上述第4發(fā)明的“可變氣門機(jī)構(gòu)”。另外，由E⑶40執(zhí)行上述步驟114的處理來實現(xiàn)上述第4發(fā)明的“扭矩變動計算單元”，執(zhí)行上述步驟116的處理來實現(xiàn)上述第4發(fā)明的“IVC提前單元”。另外，在上述的實施方式I中，由E⑶40執(zhí)行上述步驟112的處理來實現(xiàn)上述第5發(fā)明的“扭矩變動平衡控制單元”。圖中附圖標(biāo)記說明10…內(nèi)燃機(jī);12…活塞;14…氣缸蓋;16…燃燒室;18…進(jìn)氣通路;20…排氣通路；22…進(jìn)氣門;24…排氣氣門;26…空氣濾清器;28…節(jié)氣門;30…點火塞;32…燃料噴射閥；34…缸內(nèi)壓傳感器；36…進(jìn)氣配氣 相位正時控制裝置(VVT);40... ECU (Electronic ControlUnit) ;42···曲軸轉(zhuǎn)角傳感器。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，具備 缸內(nèi)壓傳感器，該缸內(nèi)壓傳感器輸出內(nèi)燃機(jī)的規(guī)定氣缸在規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角下的缸內(nèi)壓檢測值； 缸內(nèi)壓檢測單元，該缸內(nèi)壓檢測單元利用所述缸內(nèi)壓傳感器分別檢測所述規(guī)定氣缸在從IVC到點火正時這一絕熱期間中在規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角Θ i和Θ 2下的缸內(nèi)壓檢測值P1和P2 ；絕對壓修正值計算單元，在將所述規(guī)定氣缸在所述曲軸轉(zhuǎn)角Θ i下的缸內(nèi)容積設(shè)為'、將所述規(guī)定氣缸在所述曲軸轉(zhuǎn)角Θ 2下的缸內(nèi)容積設(shè)為V2、將所述規(guī)定氣缸的缸內(nèi)氣體的比熱比設(shè)為K時，該絕對壓修正值計算單元將用從所述曲軸轉(zhuǎn)角θ2下的PVk的值P2V2k減去所述曲軸轉(zhuǎn)角Q1下的PVk的值P1V廣而得的值除以(V/-V2K)而得到的值計算為絕對壓修正值；以及 絕對壓修正單元，該絕對壓修正單元利用所述絕對壓修正值來修正所述缸內(nèi)壓檢測值， 該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的特征在于，具有 比較單元，該比較單元比較所述絕熱期間和規(guī)定期間；和 絕熱期間變更單元，在所述絕熱期間短于所述規(guī)定期間時，該絕熱期間變更單元擴(kuò)大所述絕熱期間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備扭矩變動計算單元，該扭矩變動計算單元計算所述內(nèi)燃機(jī)的扭矩變動， 所述絕熱期間變更單元包含點火延遲單元，在所述絕熱期間短于所述規(guī)定期間且所述扭矩變動小于規(guī)定值時，該點火延遲單元使所述點火正時延遲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述點火延遲單元包含延遲量設(shè)定單元，該延遲量設(shè)定單元在所述扭矩變動不超過規(guī)定值的范圍內(nèi)設(shè)定所述點火正時的延遲量。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備 扭矩變動計算單元，該扭矩變動計算單元計算所述內(nèi)燃機(jī)的扭矩變動；和 可變氣門機(jī)構(gòu)，該可變氣門機(jī)構(gòu)使所述進(jìn)氣關(guān)閉正時可變， 所述絕熱期間變更單元包含IVC提前單元，在所述絕熱期間短于所述規(guī)定期間且所述扭矩變動在規(guī)定值以上時，該IVC提前單元對所述可變氣門機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制來使所述IVC提N / .刖。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任意一項所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備扭矩變動平衡控制單元，在所述絕熱期間短于所述規(guī)定期間且所述扭矩變動在規(guī)定值以上的情況下，該扭矩變動平衡控制單元分別控制所述內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的點火正時來執(zhí)行抑制所述扭矩變動的扭矩變動平衡控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，在具有缸內(nèi)壓傳感器的內(nèi)燃機(jī)中，與絕熱壓縮行程期間的長短無關(guān)地將CPS檢測值精確地修正為絕對壓。在各氣缸具備缸內(nèi)壓傳感器(34)的內(nèi)燃機(jī)(10)中，根據(jù)從IVC到點火正時這一絕熱壓縮行程期間中的規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角θ1和θ2下的缸內(nèi)壓檢測值P1和P2、缸內(nèi)容積V1和V2、以及比熱比κ來計算絕對壓修正值Pr(＝(P2V2κ－P1V1κ)／(V1κ－V2κ))，并利用該絕對壓修正值Pr來將缸內(nèi)壓檢測值修正為絕對壓。此時，在絕熱壓縮行程期間(點火正時-IVC)小于規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角期間CAth的情況下使點火正時延遲(步驟104~106)，另外，在絕熱壓縮行程期間在CAth以上的情況下使IVC提前(步驟114~116)。優(yōu)選為在使IVC提前之前控制各氣缸的點火正時來抑制扭矩變動(步驟112)。
文檔編號F02D45/00GK102822487SQ20108006581
公開日2012年12月12日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者浦野繁幸 申請人:豐田自動車株式會社