專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，特別涉及非常適合于提高曲軸的角速度檢測(cè)精度并以良好的精度推算發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置。
背景技術(shù)：
在氣缸內(nèi)進(jìn)行燃燒時(shí)，由于燃燒壓力，曲軸的角速度從第1角速度上升到第2角速度cob。所以，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣量為I時(shí)，運(yùn)動(dòng)能量E從(1/2) · Icoa2上升為 (1/2) -Iwb20即，由于因所述運(yùn)動(dòng)能量的上升量ΔΕ= (1/2) ·Ι· (cob2-coa2)而產(chǎn)生扭矩，所以扭矩與(Wb2-Coa2)成正比。這樣，因?yàn)閺牡?角速度coa的平方與第2角速度cob的平方之差可以求得所產(chǎn)生扭矩，所以，例如在專利文獻(xiàn)1中所記載的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法中，是基于從第1角速度的平方與第2角速度cob的平方之差求得的所產(chǎn)生扭矩來計(jì)算扭矩的變動(dòng)量。專利文獻(xiàn)1 日本專利特公平7-33809公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻(xiàn)1記載的控制方法中，基于曲軸從壓縮上止點(diǎn)后30°轉(zhuǎn)到60°所需要的時(shí)間，求這一區(qū)間內(nèi)曲軸的第1角速度，基于曲軸從壓縮上止點(diǎn)后90°轉(zhuǎn)到120°的時(shí)間，求這一區(qū)間內(nèi)曲軸的第2角速度。這里，曲軸的位置，即曲軸角度，是通過拾取傳感器檢測(cè)以規(guī)定間隔設(shè)置在與曲軸的旋轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子周圍的多個(gè)磁阻分配頭(日語(yǔ)d，夂夕)來求出的。因此，在以往的方法中，第1角速度和第2角速度是利用對(duì)應(yīng)于相互不同的曲軸角度的磁阻分配頭進(jìn)行檢測(cè)的。然而，由于磁阻分配頭的寬度、配置間隔(磁阻分配頭尺寸)在量產(chǎn)公差范圍內(nèi)伴有偏差，所以存在因該偏差而降低所產(chǎn)生扭矩的推算精度下降這樣的問題。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠排除磁阻分配頭尺寸偏差的影響，提高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的推算精度的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置。為了達(dá)成上述目的，在具有用于檢測(cè)設(shè)在與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子上的磁阻分配頭并輸出曲軸脈沖的脈沖發(fā)生器的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置中，本發(fā)明的第 1特征在于，具有角速度計(jì)算裝置，該角速度計(jì)算裝置基于在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮上止點(diǎn)附近的規(guī)定區(qū)間輸出的2個(gè)曲軸脈沖的間隔計(jì)算第1曲軸角速度，并且在氣門重疊上止點(diǎn)(日語(yǔ) 才一K一，7。上死點(diǎn))附近檢測(cè)與計(jì)算所述第1曲軸角速度時(shí)的相同的磁阻分配頭(日語(yǔ)4，々々)并基于從所述脈沖發(fā)生器輸出的2個(gè)曲軸脈沖的間隔計(jì)算第2曲軸角速度； 和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載推算裝置，該發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載推算裝置從所述第1曲軸角速度相對(duì)于所述第2曲軸角速度的差推算發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。此外，本發(fā)明的第2特征在于磁阻分配頭與曲軸的關(guān)系被設(shè)定為，使分別在所述壓縮上止點(diǎn)附近以及氣門重疊上止點(diǎn)附近的規(guī)定區(qū)間輸出的2個(gè)曲軸脈沖在即將到達(dá)壓縮上止點(diǎn)以及氣門重疊上止點(diǎn)之前的位置被輸出。
此外，本發(fā)明的第3特征在于磁阻分配頭與曲軸的關(guān)系被設(shè)定為，使分別在所述壓縮上止點(diǎn)附近以及氣門重疊上止點(diǎn)附近的規(guī)定區(qū)間輸出的2個(gè)曲軸脈沖在分別跨壓縮上止點(diǎn)以及氣門重疊上止點(diǎn)的位置被輸出。此外，本發(fā)明的第4特征在于分別在所述壓縮上止點(diǎn)附近以及氣門重疊上止點(diǎn)附近的規(guī)定區(qū)間被輸出的2個(gè)曲軸脈沖，是在分別檢測(cè)到設(shè)在曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子上的單個(gè)磁阻分配頭的前端以及后端時(shí)所輸出的曲軸脈沖。此外，本發(fā)明的第5特征在于分別在所述壓縮上止點(diǎn)附近以及氣門重疊上止點(diǎn)附近的規(guī)定區(qū)間輸出的2個(gè)曲軸脈沖，是在分別檢測(cè)到設(shè)在曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子上的多個(gè)磁阻分配頭中的規(guī)定的2個(gè)時(shí)所輸出的曲軸脈沖。此外，本發(fā)明的第6特征在于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載推算裝置，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)循環(huán)整體的圖示平均有效壓力推算發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，其中，所述圖示平均有效壓力包含作為發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)功的泵氣損失。根據(jù)具有第1 第6特征的本發(fā)明，在為了計(jì)算曲軸角速度變化量而計(jì)算一個(gè)循環(huán)的2處的曲軸角速度的增量的場(chǎng)合，由于在一處(壓縮上止點(diǎn)附近)檢測(cè)曲軸角速度所使用的磁阻分配頭，也為在另一處(氣門重疊上止點(diǎn)附近)檢測(cè)曲軸角速度所使用，所以能夠防止因在磁阻分配頭的量產(chǎn)公差范圍內(nèi)的加工精度偏差引起的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的推算精度下降。


圖1是表示與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式有關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置的系統(tǒng)構(gòu)成的框圖。圖2是表示具有多個(gè)磁阻分配頭的曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子之一例的主視圖。圖3是表示在一個(gè)循環(huán)中曲軸脈沖和曲軸角速度ω變動(dòng)之間的關(guān)系的時(shí)間圖。圖4是表示與單個(gè)磁阻分配頭有關(guān)的曲軸脈沖與曲軸角速度ω變動(dòng)之間的關(guān)系的時(shí)間圖。圖5是表示與多個(gè)磁阻分配頭有關(guān)的曲軸脈沖與曲軸角速度ω變動(dòng)之間的關(guān)系的時(shí)間圖。圖6是表示在以在跨壓縮上止點(diǎn)和跨氣門重疊上止點(diǎn)的位置輸出與單個(gè)磁阻分配頭有關(guān)的曲軸脈沖的方式設(shè)定的例子中，曲軸脈沖與曲軸角速度ω的變動(dòng)之間的關(guān)系的時(shí)間圖。圖7是表示將空燃比作為參數(shù)的曲軸角速度變化量和代表一個(gè)循環(huán)整體圖示作功的圖示平均有效壓力IMEPnet的相關(guān)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。圖8是表示將發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油溫度作為參數(shù)的曲軸角速度變化量和代表一個(gè)循環(huán)整體圖示作功的圖示平均有效壓力IMEPnet的相關(guān)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是表示與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式有關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置的系統(tǒng)構(gòu)成框圖。參照?qǐng)D1，在4沖程單缸發(fā)動(dòng)機(jī)5的氣缸10的上部安裝有缸蓋8。發(fā)動(dòng)機(jī)5可以具有可變氣門正時(shí)(VVT Variable Valve Timing)機(jī)構(gòu)。VVT機(jī)構(gòu)基于E⑶50的驅(qū)動(dòng)指令使未圖示的控制馬達(dá)動(dòng)作，由此改變進(jìn)氣門IV以及排氣門EV的氣門正時(shí)。伴隨著氣門正時(shí)的改變，氣門升程也發(fā)生變化。由WT機(jī)構(gòu)引起的氣門正時(shí)的可變狀態(tài)，通過檢測(cè)控制馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角等用的傳感器19傳遞給E⑶50。發(fā)動(dòng)機(jī)5的曲軸1上安裝有曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子2。曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子2由與曲軸1同步旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子3以及從該轉(zhuǎn)子3向外周方向突出的磁阻分配頭4構(gòu)成。磁阻分配頭4具有在轉(zhuǎn)子3的周向上跨越規(guī)定的角度范圍的幅寬B(例如，30° )。與轉(zhuǎn)子3的外周對(duì)峙地設(shè)有磁拾取式脈沖發(fā)生器PC。脈沖發(fā)生器PC在有磁阻分配頭4存在的位置輸出接通信號(hào)，在沒有磁阻分配頭4存在的位置輸出斷開信號(hào)。也就是說，磁阻分配頭4的旋轉(zhuǎn)方向前端由脈沖發(fā)生器PC的接通信號(hào)檢測(cè)，后端由斷開信號(hào)檢測(cè)。檢測(cè)信號(hào)也就是曲軸脈沖被輸入到E⑶50。曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子2以使磁阻分配頭4位于上止點(diǎn)附近的方式定位并安裝在曲軸1上。注意，作為曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子2，也可以使用具有多個(gè)磁阻分配頭的曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子。圖2是具有多個(gè)磁阻分配頭的曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子的主視圖。圖2中安裝有與曲軸1同步旋轉(zhuǎn)的曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子加。在轉(zhuǎn)子3a的外周，除了 1處缺齒部(沒有磁阻分配頭如的部分)H之外，多個(gè)磁阻分配頭如以等間隔(例如30°間隔)配置。脈沖發(fā)生器PC把磁阻分配頭如的前端以及后端的檢測(cè)信號(hào)輸入到ECU50。注意，在使用曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子加的場(chǎng)合，由于只使用與用脈沖發(fā)生器PC檢測(cè)到的前端以及后端對(duì)應(yīng)而輸出的曲軸脈沖中的一方，所以磁阻分配頭如的幅寬Bl可以比圖1中所示的磁阻分配頭4的幅寬B窄。返回到圖1，在進(jìn)氣管11的一個(gè)端部上安裝有用于過濾進(jìn)氣的空氣濾清器16?？諝鉃V清器16的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)氣溫度傳感器17以及大氣壓傳感器18。此外，進(jìn)氣管11上安裝有用于測(cè)量吸入空氣量的空氣流量傳感器15、用于檢測(cè)節(jié)氣門13的旋轉(zhuǎn)角度的節(jié)氣門開度傳感器14、用于檢測(cè)進(jìn)氣壓力的進(jìn)氣壓傳感器20。燃燒室的上部設(shè)有點(diǎn)火裝置9，節(jié)氣門 13下游側(cè)的進(jìn)氣管11上配設(shè)有燃油噴射閥12。排氣管6上安裝有氧氣濃度傳感器7。ECU50設(shè)有旋轉(zhuǎn)變動(dòng)控制部41。旋轉(zhuǎn)變動(dòng)控制部41具有角速度計(jì)算部411，角速度計(jì)算部411基于所輸入的上述脈沖發(fā)生器PC的檢測(cè)信號(hào)為接通時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)度，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)5的壓縮上止點(diǎn)處的第1曲軸角速度ω 10和曲軸1從壓縮上止點(diǎn)旋轉(zhuǎn)360° (也就是1 周)后的位置，即氣門重疊上止點(diǎn)處的第2曲軸角速度ω20。并且，旋轉(zhuǎn)變動(dòng)控制部41具有發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載推算部412，該發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載推算部412計(jì)算第1曲軸角速度ω 10和第2曲軸角速度ω20的差，也就是曲軸角速度變動(dòng)量△ ω36(1，從而推算發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。點(diǎn)火時(shí)間控制部39根據(jù)從點(diǎn)火時(shí)間指示部413輸入的點(diǎn)火正時(shí)指示，以預(yù)先確定的點(diǎn)火正時(shí)向點(diǎn)火裝置 9提供點(diǎn)火信號(hào)。該旋轉(zhuǎn)變動(dòng)控制部41以及點(diǎn)火時(shí)間控制部39可以利用微型計(jì)算機(jī)的程序?qū)崿F(xiàn)， E⑶50具有執(zhí)行該程序的微型計(jì)算機(jī)。像這樣，E⑶50具有基于曲軸角速度變動(dòng)量Δ ω 360 控制點(diǎn)火正時(shí)，從而進(jìn)行抑制發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)變動(dòng)的控制功能。接下來，關(guān)于曲軸角速度的變動(dòng)參照?qǐng)D3進(jìn)行說明。圖3是表示一個(gè)循環(huán)中曲軸脈沖與曲軸角速度ω變動(dòng)之間的關(guān)系的時(shí)間圖。在圖3中，曲軸1的角速度ω起因于曲軸的變動(dòng)扭矩，以平均旋轉(zhuǎn)速度Ne為中心以發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)循環(huán)，即壓縮、膨脹、排氣以及進(jìn)氣的4個(gè)沖程為周期進(jìn)行周期性變動(dòng)。最小角速度ω0出現(xiàn)在壓縮上止點(diǎn)TDC附近，最大角速度ω 1出現(xiàn)在膨脹沖程終止時(shí)，也就是排氣下止點(diǎn)BDC附近(曲軸角150 180° )。具體而言，在壓縮沖程，起因于因氣缸內(nèi)壓上升而引起的壓縮阻力，發(fā)生曲軸角速度ω的減少。另一方面，在膨脹沖程，由于因燃燒而引起的氣缸內(nèi)壓上升，產(chǎn)生曲軸旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，而起因于此，曲軸角速度ω轉(zhuǎn)為增加。在壓縮沖程降低到了最小值ωΟ的曲軸角速度 ω，在臨近膨脹沖程終止時(shí)達(dá)到最大曲軸角速度ω 。在此之后，由于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的機(jī)械摩擦阻力、排氣沖程中的已燃?xì)怏w的排氣阻力、吸氣沖程中的吸入阻力等泵氣功，曲軸角速度ω 持續(xù)降低，再次到達(dá)吸氣沖程、壓縮沖程。根據(jù)這樣的曲軸角速度ω的變動(dòng)，在壓縮上止點(diǎn)TDC附近檢測(cè)到的最小曲軸角速度ωΟ比發(fā)動(dòng)機(jī)平均旋轉(zhuǎn)速度Ne小。另一方面，在臨近膨脹沖程終止時(shí)(燃燒下止點(diǎn)BDC) 檢測(cè)到的最大曲軸角速度ω 1比發(fā)動(dòng)機(jī)平均旋轉(zhuǎn)速度Ne大。如下文將要敘述的那樣，最小曲軸角速度ωO與最大曲軸角速度ω 的差ΔE代表對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)5的負(fù)載。膨脹沖程中的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能的上升量ΔΕ用下面的式1求得。ΔΕ = 1/2X IeX (ω I2-ωO2)......式 1。這里，Ie為曲軸系旋轉(zhuǎn)慣量。因?yàn)樵撃芰可仙喀うナ前l(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒所做的功，所以也可以用式2求得。AE=IMEPXVs......式 2。這里，IMEP為圖示平均有效壓力，Vs為發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣量。此外，式1的右邊可以變換成下面的式3。1/2X (ω I2-ωO2) = (ω 1-ω0) X 1/2X (ω 1+ω0)......式 3。膨脹沖程區(qū)間的曲軸角速度的變化量△ ω，由Δω = (ωΙ-ωΟ)定義。此外，由于式3的右邊與循環(huán)平均的角速度ω，即旋轉(zhuǎn)速度Ne大致一致，所以可以用下面的式4近似。1/2Χ (ω 1+ωΟ) = Ne......式 4。根據(jù)式1 式4，曲軸角速度的變化量Δ ω表示為下面的式5。Δω = (IMEPXVs)/(IeXNe)......式 5。S卩，曲軸角速度的變化量Δ ω與圖示平均有效壓力IMEP以及排氣量Vs成正比， 與發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度Ne和曲軸系旋轉(zhuǎn)慣量成反比。像這樣，由于代表發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的量，例如圖示平均有效壓力ΙΜΕΡ，與曲軸角速度的變化量△ ω有相關(guān)性，所以在推算發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)能夠使用曲軸角速度的變化量△ ω，但是，在實(shí)機(jī)測(cè)量中存在磁阻分配頭的加工精度、脈沖發(fā)生器PC的安裝精度等各種各樣的偏差要素。于是，為了排除該偏差要素的影響，使用相同的磁阻分配頭求曲軸角速度的變化量 Δ ω 0S卩，最小曲軸角速度ωΟ用在壓縮上止點(diǎn)TDC附近檢測(cè)到的第1曲軸角速度ω 10 代替，另一方面，最大曲軸角速度ω 1用在曲軸從壓縮上止點(diǎn)TDC旋轉(zhuǎn)360°后的位置即氣門重疊上止點(diǎn)OLP附近檢測(cè)到的第2曲軸角速度ω20代替。由此，曲軸角速度的變化量 Δ ω，可以定義為從第1曲軸角速度ω 10到第2曲軸角速度ω 20的增量，也就是跨越膨脹沖程以及排氣沖程的曲軸轉(zhuǎn)角360°中的曲軸角速度變化量Δ ω·。圖4是表示具有單個(gè)磁阻分配頭4的曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子2的曲軸脈沖與曲軸角速度ω變動(dòng)之間的關(guān)系的時(shí)間圖。曲軸角速度ω在膨脹沖程的開始位置，也就是壓縮上止點(diǎn)TDC附近成為最小值ω0，在臨近膨脹沖程的終止時(shí)(大約距TDC150。的位置)成為最大值ω 1。并且，曲軸角速度ω在排氣沖程漸漸降低，在剛剛進(jìn)入吸氣行程后進(jìn)一步急速降低。在此之后，在到達(dá)壓縮沖程的中間部之前曲軸角速度ω基本上維持比發(fā)動(dòng)機(jī)的平均旋轉(zhuǎn)速度低的值，從壓縮行程的后半部分起朝著最小值ω0降低。在圖4所示的例子中，曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子2的位置以如下方式設(shè)定使檢測(cè)磁阻分配頭4的前端以及后端并從脈沖發(fā)生器PC輸出的曲軸脈沖中與后端對(duì)應(yīng)的曲軸脈沖，對(duì)應(yīng)于即將到達(dá)壓縮上止點(diǎn)TDC(例如10°跟前)。因此，曲軸脈沖，在即將到達(dá)壓縮上止點(diǎn) TDC時(shí)發(fā)生，在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)后，也就是在即將到達(dá)氣門重疊上止點(diǎn)OLP時(shí)也發(fā)生。并且， 以在各位置的曲軸脈沖寬度作為在該位置的曲軸角速度ω，也就是第1曲軸角速度ω 10以及第2曲軸角速度ω 20進(jìn)行檢測(cè)，以它們的增量△ ω·作為曲軸角度變化量進(jìn)行計(jì)算。另一方面，在圖4中，與對(duì)應(yīng)于1個(gè)磁阻分配頭4的曲軸脈沖一并示出使用了圖2 中所示具有多個(gè)磁阻分配頭4a的曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子加的曲軸脈沖的、以往的曲軸角速度檢測(cè)位置。以往，是用曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子加，基于在跨壓縮上止點(diǎn)TDC的2個(gè)曲軸脈沖和自壓縮上止點(diǎn)TDC離開150°位置處的2個(gè)曲軸脈沖，利用最小曲軸角速度ωΟ和最大曲軸角速度ω 1求曲軸角速度變化量Δω。S卩，使用由彼此各異的磁阻分配頭產(chǎn)生的曲軸脈沖。圖5是表示具有多個(gè)磁阻分配頭如的曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子加的曲軸脈沖和曲軸角速度ω變動(dòng)之間的關(guān)系的時(shí)間圖。在圖5中，分別用從多個(gè)磁阻分配頭如中在即將到達(dá)壓縮上止點(diǎn)TDC以及即將到達(dá)氣門重疊上止點(diǎn)OLT的位置得到的2個(gè)磁阻分配頭如的曲軸脈沖，求第1曲軸角速度ω 10以及第2曲軸角速度ω 20。在該例中，由于在第1曲軸角速度ω 10以及第2曲軸角速度ω 20的檢測(cè)中共同使用了多個(gè)磁阻分配頭如中的2個(gè)，與用具有單個(gè)磁阻分配頭4的曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子2 的場(chǎng)合同樣，能夠排除量產(chǎn)公差范圍內(nèi)的尺寸偏差的影響。注意，在壓縮上止點(diǎn)TDC附近或氣門重疊上止點(diǎn)OLT附近求曲軸角速度ω 10、ω 20 的場(chǎng)合，也可以以使2個(gè)曲軸脈沖跨壓縮上止點(diǎn)TDC或氣門重疊上止點(diǎn)OLT的方式設(shè)定曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子加的位置。圖6是表示一個(gè)循環(huán)中曲軸脈沖與曲軸角速度ω變動(dòng)之間的關(guān)系的時(shí)間圖，它表示以使2個(gè)曲軸脈沖跨壓縮上止點(diǎn)TDC或氣門重疊上止點(diǎn)OLT的方式設(shè)定了曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子2的位置的例子。在圖6所示的例子中，第1曲軸角速度ωΙΟ與最小曲軸角速度 ωΟ幾乎為同一值。注意，如果考慮從排氣沖程向吸氣沖程轉(zhuǎn)移之后隨即出現(xiàn)的曲軸角速度ω的急劇降低，則較之剛剛過了壓縮上止點(diǎn)TDC之后，優(yōu)選為在即將到達(dá)壓縮上止點(diǎn)TDC時(shí)求曲軸角速度ω，或者較之剛剛過了氣門重疊上止點(diǎn)OLT之后，優(yōu)選為在即將到達(dá)氣門重疊上止點(diǎn)OLT時(shí)求曲軸角速度ω。這里，對(duì)用同一磁阻分配頭計(jì)算的曲軸角速度的變化量Δ ω·的含義進(jìn)行說明。雖然曲軸角速度的變化量Δ ω與圖示平均有效壓力IMEP成正比，但是該場(chǎng)合的圖示平均有效壓力ΙΜΕΡ，是僅代表從壓縮沖程到膨脹沖程所發(fā)生的正功的圖示平均有效壓力
IMEPGEOSS。
本發(fā)明人等推測(cè)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)循環(huán)中的角速度的變化量△ ω·與代表一個(gè)循環(huán)整體的圖示作功的圖示平均有效壓力IMEPnet有相關(guān)性，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)調(diào)查。圖7是表示以空燃比A/F為參數(shù)的曲軸角速度變化量Δ ω 360與代表一個(gè)循環(huán)整體的圖示作功的圖示平均有效壓力IMEPnet之間的相關(guān)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。注意，圖中表示的是發(fā)動(dòng)機(jī)以固定速度旋轉(zhuǎn)的情況。圖8是表示以發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油溫度為參數(shù)的曲軸角速度變化量Δ ω 360與代表一個(gè)循環(huán)整體的圖示作功的圖示平均有效壓力IMEPnet之間的相關(guān)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。注意， 圖中表示的是發(fā)動(dòng)機(jī)以固定速度旋轉(zhuǎn)的情況。如從圖7、圖8中所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得知的那樣，可以確定一個(gè)循環(huán)的曲軸角速度的變化量Δ ω 360與圖示平均有效壓力IMEPnet的相關(guān)關(guān)系是固定的而與空燃比A/F或發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油溫度無關(guān)。由此確認(rèn)了，曲軸角速度變化量Δ ω■不受吸入空氣量的變化、發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油溫度，即機(jī)械損失的變化影響而與圖示平均有效壓力IMEPnet具有相關(guān)關(guān)系。因此，利用第1曲軸角速度ω10與第2曲軸角速度ω 20的差，也就是曲軸角速度變化量Δ ω 360也可以推算加在發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)載。附圖標(biāo)記說明1...曲軸，2...曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子，3...轉(zhuǎn)子，..磁阻分配頭，5...發(fā)動(dòng)機(jī)，39...點(diǎn)火時(shí)間控制部，41...旋轉(zhuǎn)變動(dòng)控制部，50... E⑶，411...角速度計(jì)算部， 412...發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載推測(cè)部，413...點(diǎn)火時(shí)間指示部，PC...脈沖發(fā)生器。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，具有脈沖發(fā)生器(PC)，該脈沖發(fā)生器(PC)用于檢測(cè)設(shè)在與發(fā)動(dòng)機(jī)(5)的曲軸(1)同步旋轉(zhuǎn)的曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子(2)上的磁阻分配頭G、4a)并輸出曲軸脈沖，其特征在于，具有角速度計(jì)算裝置Gll)，該角速度計(jì)算裝置(411)基于在發(fā)動(dòng)機(jī)(5)的壓縮上止點(diǎn)附近的規(guī)定區(qū)間輸出的2個(gè)曲軸脈沖的間隔計(jì)算第1曲軸角速度(ω 10)，并且在氣門重疊上止點(diǎn)附近檢測(cè)與計(jì)算所述第1曲軸角速度(ω10)時(shí)的相同的磁阻分配頭(4、如)，并基于從所述脈沖發(fā)生器(PC)輸出的2個(gè)曲軸脈沖的間隔計(jì)算第2曲軸角速度(ω20)，和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載推算裝置G12)，該發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載推算裝置(41 從所述第1曲軸角速度 (ω 10)相對(duì)于所述第2曲軸角速度(ω 20)的差(Δ ω 360)推算發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1記載的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于磁阻分配頭G、4a)與曲軸(1)的關(guān)系被設(shè)定為，使分別在所述壓縮上止點(diǎn)附近及氣門重疊上止點(diǎn)附近的規(guī)定區(qū)間輸出的2個(gè)曲軸脈沖在即將到達(dá)壓縮上止點(diǎn)及氣門重疊上止點(diǎn)之前的位置被輸出。
3.如權(quán)利要求1記載的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于磁阻分配頭G、4a)與曲軸(1)的關(guān)系被設(shè)定為，使分別在所述壓縮上止點(diǎn)附近及氣門重疊上止點(diǎn)附近的規(guī)定區(qū)間輸出的2個(gè)曲軸脈沖分別在跨壓縮上止點(diǎn)及氣門重疊上止點(diǎn)的位置被輸出。
4.如權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)記載的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于分別在所述壓縮上止點(diǎn)附近及氣門重疊上止點(diǎn)附近的規(guī)定區(qū)間被輸出的2個(gè)曲軸脈沖，是在分別檢測(cè)到設(shè)在曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子( 上的單個(gè)磁阻分配頭的前端及后端時(shí)所輸出的曲軸脈沖。
5.如權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)記載的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于分別在所述壓縮上止點(diǎn)附近及氣門重疊上止點(diǎn)附近的規(guī)定區(qū)間被輸出的2個(gè)曲軸脈沖，是在分別檢測(cè)到設(shè)在曲軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)子( 上的多個(gè)磁阻分配頭Ga)中的規(guī)定的2個(gè)時(shí)所輸出的曲軸脈沖。
6.如權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)記載的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載推算裝置，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)(5)的一個(gè)循環(huán)整體的圖示平均有效壓力(IMEPnet)推算發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(5)的一個(gè)循環(huán)整體的圖示平均有效壓力(IMEPnet)包含作為發(fā)動(dòng)機(jī)(5)負(fù)功的泵氣損失。
全文摘要
本發(fā)明提供一種防止因在量產(chǎn)公差范圍內(nèi)的磁阻分配頭尺寸偏差引起的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載檢測(cè)精度下降的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置。該發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置具有用于檢測(cè)磁阻分配頭(4)并輸出曲軸脈沖的脈沖發(fā)生器(PC)。角速度計(jì)算部(411)基于在壓縮上止點(diǎn)(TDC)附近的規(guī)定區(qū)間輸出的2個(gè)曲軸脈沖的間隔，計(jì)算第1曲軸角速度(ω10)，并且基于在氣門重疊上止點(diǎn)(OLP)附近檢測(cè)與計(jì)算第1曲軸角速度(ω10)時(shí)的相同的磁阻分配頭(4)而發(fā)生的2個(gè)曲軸脈沖的間隔，計(jì)算第2曲軸角速度(ω20)。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載推算部(412)計(jì)算第1曲軸角速度(ω10)相對(duì)于第2曲軸角速度(ω20)的差(Δω360)作為發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載是包含發(fā)動(dòng)機(jī)(5)負(fù)功在內(nèi)的一個(gè)循環(huán)整體的圖示平均有效壓力(IMEPNET)。
文檔編號(hào)F02D45/00GK102562341SQ20111039618
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者今尾蘭樹, 佐佐木富幸, 福澤計(jì)人, 西田憲二, 金子哲也, 青木宏二 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社