CN102418644A - 发动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机控制装置，其能消除因怠速转速在每个周期反复产生大小变化而导致的发动机不能平稳工作的现象。由曲轴角速度变动量求出部(36)检测出表示发动机负荷的曲轴角速度变动量(Δω)。根据比设定在阈值设定部(40)中的上侧阈值大或比设定在所述阈值设定部(40)中的下侧阈值小的判定结果，分别由发动机负荷判定机构(37)在下一个周期减小或加大提前角数值。这样能够根据每个周期的产生大小变化的规则，使下一个周期的角速度变动量(Δω)处于由阈值(H)和(L)确定的容许范围内。也可用指示平均有效压力(IMEP)表示发动机负荷。

Description

发动机控制装置

技术领域

本发明涉及一种发动机控制装置，其尤其适用于通过控制怠速转速的变动而使发动机平稳工作的情况。

背景技术

近些年来人们一直在进行如下一项工作，即其为尽最大可能降低怠速转速而降低油耗。如在专利文献1中所记载的怠速转速控制装置，当检测出曲轴角速度变小时，该怠速转速控制装置对被发动机驱动的发电机的目标输出电压进行修正，对电压的低下进行补偿。当检测出曲轴角速度增大时，该怠速转速控制装置对发电机的目标输出电压进行修正，对电压的升高进行补偿。

【专利文献1】：日本发明专利公开公报特开2004-137973号

但是专利文献1中记载的怠速转速控制装置存在以下问题，其对发电机的控制较为复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发动机控制装置，其能在不使发电机的控制变得复杂的状态下使发动机平稳工作。

为了实现上述目的，本发明技术方案中1所述的发动机控制装置具有：发动机负荷推断机构，由其推断每个周期的发动机负荷的大小；发动机负荷判定机构，由其对经上述发动机负荷推断机构推断出的发动机负荷的大小，与预先设定的上侧阈值和下侧阈值进行对比；点火时刻控制机构，若上述发动机负荷判定机构判定为发动机负荷大于上述上侧阈值时，由该点火时刻控制机构在下一个周期使点火时刻提前，若上述发动机负荷判定机构判定为发动机负荷小于上述下侧阈值时，由所述点火时刻控制机构在下一个周期使点火时刻推迟。

另外，本发明技术方案中2所述的发动机控制装置，上述发动机负荷推断机构推断曲轴角速度变动量并将其作为发动机负荷。

另外，本发明技术方案中3所述的发动机控制装置，上述发动机负荷推断机构推断指示平均有效压力(IMEP)并将其作为发动机负荷。

另外，本发明技术方案中4所述的发动机控制装置，上述发动机负荷推断机构具有：曲轴脉冲检测部，由其检测出设置在曲轴脉冲发生器的转子上的多个磁阻式分配头并且输出曲轴脉冲(CP)，其中，该曲轴脉冲发生器的转子与发动机曲轴同步转动；角速度求出部，其不仅根据发动机的压缩上止点(TDC)附近的曲轴脉冲求出第1曲轴角速度，还根据发动机的做功下止点(BDC)附近的曲轴脉冲求出第2曲轴角速度；曲轴角速度变动量求出部，其从上述第2曲轴角速度减去上述第1曲轴角速度而求出曲轴角速度变动量。

另外，本发明技术方案中5所述的发动机控制装置，上述发动机负荷推断机构具有：曲轴脉冲检测部，由其检测出设置在曲轴脉冲发生器的转子上的单个或多个磁阻式分配头并且输出曲轴脉冲(CP)，其中，该曲轴脉冲发生器的转子与发动机曲轴同步转动；角速度求出部，其不仅根据发动机的压缩上止点(TDC)附近的曲轴脉冲求出第1曲轴角速度，还根据有关同于求出第1曲轴角速度时所使用的磁阻式分配头输出的曲轴脉冲，求出进排气门开启重叠最大时的上止点(此时凸轮轴的凸轮顶稍微上顶摇臂，即，呈进气门和排气门稍微打开的状态，下同)附近的第2曲轴角速度；曲轴角速度变动量求出部，其从上述第2曲轴角速度减去上述第1曲轴角速度而求出曲轴角速度变动量。

另外，本发明技术方案中6所述的发动机控制装置，上述点火时刻控制机构具有点火时刻检索表，在所述点火时刻检索表中，根据上述上侧阈值和下侧阈值，在下侧阈值和上侧阈值之间的范围内设定基准提前角数值，在小于下侧阈值的范围内设定比上述基准提前角数值小的提前角数值，在大于上侧阈值的范围内设定比上述基准提前角数值大的提前角数值。根据曲轴角速度变动量和上述点火时刻检索表，能够获取提前角数值而控制点火时刻。

【发明效果】

我们观察到以下现象，即：发动机在像怠速工作的低转速区域内，因燃烧时刻产生变动，一个周期中的负荷的最大值(例如用ω2表示)和最小值(例如用ω1表示)的差值(即表示负荷的最大值ω2以及最小值ω1的差值Δω)在各个不同的周期会产生大、小、大、小交替的变化。鉴于该现象，采用本发明技术方案1时，当检测出当前周期的发动机负荷较大时，在下一个周期使点火时刻提前。而发动机负荷较小时，在下一个周期使点火时刻推迟。因此，无论哪种情况，总能在下一个周期将表示负荷的数值控制得较为合适。像这样进行点火时刻提前或推迟的控制时，可缓解燃烧时刻产生变动，这样能控制发动机的输出功率产生变动，由此能够将怠速转速设定得较低。另外，由于发动机能在较为稀薄的混合气的状态下工作，所以能降低发动机的油耗和减少所排放的尾气。

采用本发明技术方案2时，由于能够根据曲轴角速度变动量，以曲轴角速度变动量替代发动机负荷来控制点火时刻，所以易于降低发动机的怠速转速。

采用本发明技术方案3时，由于能够根据指示平均有效压力(IMEP)，以指示平均有效压力(IMEP)替代发动机负荷来控制点火时刻，所以易于降低发动机的怠速转速。

采用本发明技术方案4时，可以根据曲轴脉冲检测部(曲轴角度传感器)的输出信号容易地推断出发动机负荷，而且能降低发动机的怠速转速。

采用本发明技术方案5时，第1曲轴角速度和第2曲轴角速度是根据检测通用的磁阻式分配头输出的曲轴脉冲而得的，所以能够防止因磁阻式分配头大小偏差而出现的检测精度降低的情况产生。

采用本发明技术方案6时，由于根据当前周期的曲轴角速度变动量(Δω)与点火时刻检索表获取在下一个周期控制曲轴角速度变动量Δω的提前角数值，具有容易获取的效果。

附图说明

图1是表示本发明一个实施方式所述的发动机控制装置的结构的框图。

图2是表示在一个周期的曲轴脉冲信号和曲轴角速度ω产生变动的关系的时间图。

图3是表示每个周期的质量燃烧比例产生变动的例子。

图4是表示使每个周期的质量燃烧比例与曲轴转角对应的图。

图5是表示相连的两个周期的燃烧时刻和混合气交换关系的图。

图6是表示指示平均有效压力IMEP和质量燃烧比例MBF为50％时(MBF50％)的相关性的图。

图7是表示曲轴角速度变动量Δω和指示平均有效压力IMEP的对应关系的图。

图8是表示曲轴角速度变动量Δω周期性变动的图。

图9是图2的主要部分的放大图。

图10是表示本发明一个实施方式所述的发动机控制装置的主要功能的框图。

图11是表示根据曲轴角速度变动量Δω而输出点火时刻的检索表的一个例子的图。

图12是表示转动变动控制的一个例子的流程图。

图13是表示由本发明一个实施方式所述的发动机控制装置控制的曲轴角速度变动量Δω的图。

图14是表示用来说明第2实施方式的在一个周期的曲轴脉冲信号以及曲轴角速度ω产生变动的关系的时间图。

【附图标记说明】

1、曲轴；2、曲轴脉冲发生器转子；4、磁阻式分配头；9、点火装置；31、曲轴脉冲检测部；32、脉冲间隔检测部；35、角速度求出部；36、曲轴角速度变动量求出部；37、曲轴角速度变动量判定部；38、点火时刻确定部；39、点火时刻控制部；40、阈值设定部；41、转动变动控制部；42、点火时刻检索表；PC、脉冲检测器

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的优选实施方式。图1是表示本发明一个实施方式所述的发动机控制装置的结构的框图。

参照图1，在4冲程单缸发动机5的气缸10的上部安装有气缸头8。发动机5也可具有可变气门正时机构(VVT：Variable ValveTiming)。根据ECU50的驱动指令，由VVT机构起动未图示的控制电机，以此改变进气门IV以及排气门EV的开闭时刻，当开闭时刻发生改变时，气门挺杆的行程也产生变化。由VVT机构实现的开闭时刻的可变状态，经用来检测控制电机的转动角的传感器19传送给ECU50。

发动机5的曲轴1上安装有与该曲轴1同步转动的曲轴脉冲发生器的转子2。除在曲轴脉冲发生器的转子2的与曲轴1同步转动的转子3上有1处缺口部H以外，还具有隔开30度设置的总计11个磁阻式分配头4。每测到一次磁阻式分配头4，由磁识别型脉冲检测器PC检测脉冲信号并将其输入给ECU50。

在进气管11的一端部安装有对吸入的空气进行过滤的空气滤清器盒16。在空气滤清器盒16的内部设置有进气温度传感器17和气压传感器18。另外，进气管11上还安装有用以计测进气量的气流传感器15、用来测出节气门13的转动角度的节气门开度传感器14和用来测出进气气压的进气气压传感器20。在燃烧室的上部设置有点火装置9，在节气门13下游一侧的进气管11中设置有燃油喷射阀12。在排气管6中设置有氧传感器7。可以在点火装置9上设置压电元件型气缸内压传感器。

ECU50具有转动变动控制部41。在燃烧·爆炸冲程(以下称为“做功冲程”)中用来判定曲轴角速度变动量Δω以及该曲轴角速度变动量Δω的大小的上侧阈值和下侧阈值，被输入转动变动控制部41中。用来发出使点火时刻相对于基准提前角数值提前或推迟的指令被输入点火时刻控制部39中，由点火时刻控制部39根据输入的指令在点火时刻到来时向点火装置9提供点火信号。

上述转动变动控制部41和点火时刻控制部39由微型计算机程序实现其功能，ECU50具有运行该程序的微型计算机。像这样，ECU50具有以下功能，其根据角速度变动量Δω来控制点火时刻，以此控制发动机的输出功率以防止其产生变动。

下面参照图2说明曲轴角速度的变动情况。图2是表示在一个周期的曲轴脉冲信号和曲轴角速度ω产生变动的关系的时间图。发动机的工作周期由压缩、做功、排气和进气等4个冲程组成。发动机处于哪一冲程由上述脉冲检测器PC输出的曲轴脉冲来判断。

即，根据曲轴脉冲而测到磁阻式分配头4的缺口部H后从此刻开始再测出规定数量的曲轴脉冲时，将此时曲轴脉冲发生器的转子2的位置确定为基准位置，根据磁阻式分配头4的结构曲轴1转动1周时的位置被分为11个曲轴位置。之后根据产生在进气管11内的进气气压的变动等公知方法来确定冲程时，就能判定曲轴位置(判定曲轴是处在一个周期中的第1圈还是第2圈)，而发动机5的一个周期(720度)被分为22个曲轴位置。

即使发动机的平均转速NeA(平均角速度)不产生变动，曲轴角速度ω也会因缸内气压的变动而在发动机的一个周期，即压缩、做功、排气和进气等4个冲程内周期性变动。

具体来讲，在压缩冲程中，由于气缸内压上升，曲轴角速度ω会减小，曲轴角速度ω在压缩上止点TDC附近降至其最小值ω1。然而，在做功冲程中，由于燃烧而使气缸内压上升，进而产生可转动曲轴的能量，因此，曲轴角速度ω转为增加的状态。当做功冲程接近结束时(曲轴角180度；BDC)曲轴角速度ω为其最大值ω2。之后因发动机内的机械摩擦阻力、排气冲程的排出已燃混合气的阻力、进气冲程的进气阻力等影响，曲轴角速度ω会连续下降并再次进入压缩冲程。

像这样由于曲轴角速度ω产生变动，在压缩上止点TDC附近测出的第1曲轴角速度ω1小于发动机的平均转速NeA。然而，在做功下止点BDC附近测出的第2曲轴角速度ω2大于发动机的平均转速NeA。第1曲轴角速度ω1和第2曲轴角速度ω2的差值，即为表示作用于发动机5的负荷的曲轴角速度变动量Δω。

图3是表示每个周期的质量燃烧比例产生变动的例子，图4则是表示使每个周期的质量燃烧比例与曲轴转角对应的图。在发动机怠速工作时，由于进气时的紊流强度变低而无法形成具有较理想混合比的混合气，因此易于受到气缸内的残留混合气的影响。所以，与通常的有负荷工作的情况相比，前者的燃烧状态不稳定，因此即使点火时刻不变，燃烧开始时刻(例如质量燃烧比例为10％的时刻)或燃烧时间(例如质量燃烧比例为10％～90％期间)在各个周期也会不同。

在图3中，纵轴为对应于燃烧时间的曲轴角度(以压缩上止点TDC为基准的曲轴角度)ATDC，横轴为周期。用柱状图的长度表示每个周期的燃烧时间。柱状图的下端为燃烧开始时刻，上端为燃烧结束时刻。如图3所示，燃烧开始时刻在各个周期要么提前要么推迟，燃烧时间也在各个周期或长或短。

从另外角度表示上述情况时则如图4所示，如曲线a所示的周期，当火较早点着时(TDC之前10度时点着)，则燃烧会在ATDC90度之前结束(质量燃烧比例达到90％)。如曲线f所示的周期，当较晚点着时(ATDC之后10度时点着)，即使ATDC为180度时燃烧也不会结束(质量燃烧比例达不到90％)。即，火被点着也就是燃烧开始的时刻按周期a、b、...、f的顺序推迟，并且燃烧结束时刻也推迟。

像这样，当发动机转速更低或混合气的混合比变得稀薄时，燃烧开始时刻或火被点着时刻的变动就越是明显。因此燃烧时间等的变动就会按照下面说明的燃烧时间和混合气交换的关系而产生较大的呈规律性变化。

图5是表示相连的两个周期的燃烧时刻和混合气交换关系的图。在图5中，在怠速工作的某个周期，内部EGR率(尾气再循环率)较低时(框格B1)，火有被迅速点着的倾向(框格2)。这可考虑为因气缸内的不参与燃烧的气体较少而不会阻碍火炎传播而导致的。因此对应于火在较早时刻被点着的情形，实质膨胀比变大(框格3)。实质膨胀比变大时，因排气压力或排气温度变低(框格4)，排气惯性效果会随之变差(框格5)，所以其结果会导致残留气增多(框格6)。

残留气增多时，在下一个周期，内部EGR率降低(框格7)，因而火被点着的时刻会推迟(框格8)。所以对应于火被点着的时刻较迟，实质膨胀比变小(框格9)。实质膨胀比变小时，因排气压力或排气温度变高(框格10)，排气惯性效果也会随之变好(框格11)，所以其结果会导致残留气减少(框格12)。

由于上述关系会重复出现，所以火被点着的时刻较早的周期和火被点着的时刻较迟的周期会交替出现。因此，如图3所示，燃烧时间也会根据火被点着时刻的变动而在每一个周期产生变动，从而会出现图4所示的现象。

图6是表示指示平均有效压力IMEP和质量燃烧比例MBF为50％时(MBF50％)的相关性的图。如图6所示，指示平均有效压力IMEP增大时MBF50％会变大。即，可以认为火被点着的时刻得以提前。

根据图6所示的相关性，图5中框格2所示的提前的点着时刻，与较大的指示平均有效压力IMEP对应。图5中框格8所示的推迟的点着时刻，与较小的指示平均有效压力IMEP对应。因此为控制各个周期的火被点着的时刻或火被点着的时间的变动而使发动机平稳工作，可以得知应使每个周期的指示平均有效压力IMEP变得平稳。

下面关注指示平均有效压力IMEP和曲轴角速度变动量Δω的相关情况。图7是表示曲轴角速度变动量Δω和指示平均有效压力IMEP的对应关系的图。如图7所示，指示平均有效压力IMEP增大时曲轴角速度变动量Δω变大。即两者呈线性的相关关系。因此可得知根据能代替指示平均有效压力IMEP的曲轴角速度变动量Δω，只要对每个周期的燃烧开始时刻或燃烧时刻进行控制即可。

图8是表示曲轴角速度变动量Δω周期性变动的图。如上所述，由于曲轴角速度变动量Δω和指示平均有效压力IMEP相互之间呈线性的相关关系，所以与指示平均有效压力IMEP的变动情况一样，曲轴角速度变动量Δω也在每个周期产生大小变化。从图8中可知，曲轴角速度变动量Δω交替产生变化，即，在某个周期较小时，在下一个周期会变大，在下下个周期则再变小。尤其是在曲轴角速度变动量Δω脱离由上侧阈值H以及下侧阈值L所形成的容许范围时，曲轴角速度变动量Δω几乎毫无例外地交互产生大小变化。

这里，在本实施方式中，由ECU来控制上述曲轴角速度变动量Δω的变动情况。即，对曲轴角速度变动量Δω设定上侧阈值H和下侧阈值L，并且检测出曲轴角速度变动量Δω小于上侧阈值H或下侧阈值L的周期。当检测出属上述情况的周期时，在其下一个周期调整发动机的点火时刻，以使得曲轴角速度变动量Δω处于由上侧阈值H和下侧阈值L所形成的容许范围内。

例如在某个周期，如图8中的符号A所示，当检测出曲轴角速度变动量Δω小于下侧阈值L时，根据上述规则，可预想到在下一个周期，如符号B所示，曲轴角速度变动量Δω会大于上侧阈值H。对此在下一个周期，使点火时刻的提前角数值小于基准提前角数值，即加大点火时刻提前角。这样如符号Ba所示，曲轴角速度变动量Δω处于上侧阈值H和下侧阈值L之间的容许范围内。

另外，例如在某个周期，如符号C所示，当检测出曲轴角速度变动量Δω大于上侧阈值H时，根据上述规则，可以预想到在下一个周期，如符号D所示，曲轴角速度变动量Δω会小于下侧阈值L。对此在下一个周期，使点火时刻的提前角数值大于基准提前角数值，即减小点火时刻提前角。这样如符号Da所示，曲轴角速度变动量Δω处于上侧阈值H和下侧阈值L之间的容许范围内。

图9是图2的主要部分的放大图。如图9所示，曲轴角速度ω在压缩上止点TDC附近成最小值(第1角速度ω1)，在做功下止点BDC附近成最大值(第2角速度ω2)。检测出第1角速度ω1的方法为：在压缩上止点TDC附近，用磁阻式分配头间隔θ除以隔着第1角速度ω1(最小值)的连续的两个曲轴脉冲P1和P2的间隔(时间)τ1而得的数值作为该第1角速度ω1。而检测出第2角速度ω2的方法为：在做功下止点BDC附近，用磁阻式分配头间隔θ除以隔着第2角速度ω2(最大值)的连续的两个曲轴脉冲P3和P4的间隔(时间)τ2而得的数值作为该第2角速度ω2。发动机转速NeA为曲轴转动2圈时的角速度ω的平均值。对于发动机转速NeA，第1角速度ω1和第2角速度ω2的差值为曲轴角速度变动量Δω。

图10是表示本发明一个实施方式所述的发动机控制装置的主要功能的框图。在图10中，由脉冲发生器测得有磁阻式分配头4通过时，由曲轴脉冲检测部31输出曲轴脉冲CP。脉冲间隔检测部32由计数器构成，每输入一个曲轴脉冲CP时，对连续的两个曲轴脉冲之间的曲轴脉冲CK进行计数并作为脉冲间隔τ而输出。

由基准位置检测部33检测出脉冲间隔τ变长的位置，即检测出磁阻式分配头4的缺口部H，并根据从该测出时刻开始的规定的曲轴脉冲CP的数量而检测出基准位置。在对检测出基准位置时起预先设定的测出TDC和BDC用曲轴脉冲CP分别进行计数的时刻，由上止点和下止点判别部34将TDC测出信号和BDC测出信号输入给角速度求出部35。

当分别有TDC测出信号和BDC测出信号输入时，由角速度求出部35将脉冲间隔τ分别作为TDC曲轴脉冲间隔τ1和BDC曲轴脉冲间隔τ2而读入。接着利用该TDC曲轴脉冲间隔τ1和BDC曲轴脉冲间隔τ2、磁阻式分配头间隔θ分别求出第1角速度ω1和第2角速度ω2，并将它们输入角速度变动量求出部36中。

根据第1角速度ω1和第2角速度ω2，由曲轴角速度变动量求出部(发动机负荷推断机构)36求出曲轴角速度变动量Δω(Δω＝ω2-ω1)，并将其输入曲轴角速度变动量判定部37中。

由曲轴角速度变动量判定部(发动机负荷判定机构)37对输入的曲轴角速度变动量Δω，以及预先设定在阈值设定部40中的上侧阈值H和下侧阈值L进行对比，并且判定曲轴角速度变动量Δω是大于上侧阈值H(变动量大)还是小于下侧阈值L(变动量小)，之后将该判定结果输入点火时刻确定部38。

当变动量大的判定结果输入点火时刻确定部38时，由于能够预想到下一个周期的曲轴角速度变动量Δω会变小，所以加大点火时刻提前角(输入减小点火时刻提前角的信号)。而当变动量小的判定结果输入点火时刻确定部38时，由于能够预想到下一个周期的曲轴角速度变动量Δω会变大，所以减小点火时刻提前角(输入加大点火时刻提前角的信号)。

减小点火时刻提前角的信号和加大点火时刻提前角的信号输入点火时刻控制部39，根据该减小点火时刻提前角的信号和加大点火时刻提前角的信号，由所述点火时刻控制部39使点火装置9的点火时刻相比于基准提前角数值提前或推迟。另外减小提前角数值和加大提前角数值已被预先设定好。

曲轴角速度变动量判定部37和点火时刻确定部38可由点火时刻检索表来实现。图11是表示点火时刻检索表的一个例子的图。点火时刻检索表42的横轴为当前周期的曲轴角速度变动量Δω，同时表示有上侧阈值H和下侧阈值L，该点火时刻检索表42的横轴表示下一个周期的点火时刻(提前角数值)θig。使用该点火时刻检索表再利用曲轴角速度变动量Δω来检索提前角数值θig。在点火时刻检索表中，根据曲轴角速度变动量Δω而设定有以阈值H、L为分界线的3段提前角数值。即，当前周期的曲轴角速度变动量Δω在下侧阈值L和上侧阈值H之间时，将基准提前角数值θigS作为下一个周期的提前角数值θig。当前周期的曲轴角速度变动量Δω小于下侧阈值L时，将较小的提前角数值θigL作为下一个周期的提前角数值θig。当前周期的曲轴角速度变动量Δω大于上侧阈值H时，将较大的提前角数值θigH作为下一个周期的提前角数值θig。

图12是表示转动变动控制部41的主要处理内容的流程图。在图12的步骤S1中，将曲轴角速度变动量Δω读入曲轴角速度变动量判定部37中。在步骤S2中，由曲轴角速度变动量判定部37来判定曲轴角速度变动量Δω是否大于上侧阈值H，若判定结果为是时进入步骤S3，选择较大的提前角数值θigH作为下一个周期的点火时刻θig(减小提前角的控制)。若步骤S 2的判定结果为否时进入步骤S4。在步骤S4中，由曲轴角速度变动量判定部37判定曲轴角速度变动量Δω是否小于下侧阈值L。

若步骤S4的判定结果为是时进入步骤S5，选择较小的点火时刻θigL作为下一个周期的提前角数值θig。若步骤S4的判定结果为否时进入步骤S6。在步骤S6中，将基准提前角数值θigS作为下一个周期的点火时刻θig(加大提前角的控制)。

像这样，在本实施方式中，不仅用与指示平均有效压力IMEP具有相关性的曲轴角速度变动量Δω的变动情况进行推断，还根据指示平均有效压力IMEP的大小反复变动的规则调整点火时刻，以减小下一个周期的指示平均有效压力IMEP产生变动。

图13是表示由本发明一个实施方式所述的发动机控制装置控制的曲轴角速度变动量Δω的一个例子的图。如该例所示，当检测出有曲轴角速度变动量Δω脱离被上侧阈值H和下侧阈值L所形成的容许范围的周期时，由于在下一个周期调整点火时刻以控制曲轴角速度变动量Δω，所以几乎每个周期的曲轴角速度变动量Δω都处于容许范围内，这样能使发动机平稳工作。

下面说明本发明的第2实施方式。图14是表示用来说明第2实施方式的在一个周期的曲轴脉冲信号以及曲轴角速度ω产生变动的关系的时间图。

因上述第1实施方式中的第1曲轴角速度ω1和第2曲轴角速度ω2是通过检测不同的磁阻式分配头4而测出的，因此有可能因为磁阻式分配头4的宽度的偏差而降低检测精度。对此在压缩上止点附近，用同一个用来检测第1曲轴角速度ω1的磁阻式分配头来检测进排气门开启重叠最大时的上止点的曲轴角速度ω，再将其作为第2曲轴角速度ω2而求出曲轴角速度变动量Δω“Δω＝ω2-ω1”。

在上述检测第2曲轴角速度ω2的方法中，因同样具有与发动机负荷的相关关系，因此与第1实施方式一样，也可以利用发动机负荷推断机构。另外，在第2实施方式中，也可以与第1实施方式一样，根据检测同一个磁阻式分配头而得的曲轴脉冲，用具有多个磁阻式分配头4的转子3来测出第1、第2曲轴角速度ω1、ω2。

另外，在本实施方式中，根据曲轴角速度变动量Δω推断发动机负荷，再根据该负荷控制点火时刻。但是本申请发明并不局限于此，可对其进行变型。例如，也可根据与曲轴角速度变动量Δω有线性相关的指示平均有效压力IMEP推断发动机负荷。之后与根据曲轴角速度变动量Δω的情况相同，也可使用指示平均有效压力IMEP用上侧阈值和下侧阈值来判定当前周期的指示平均有效压力IMEP，再根据该判定结果进行使得点火时刻提前或推迟的控制。求出指示平均有效压力IMEP的方法是人们所公知的方法。首先用安装在点火装置9上的气缸内压传感器测出作为燃烧室内压力的气缸内压。接着将测得的气缸内压和燃烧室容积变化率之积，在从发动机5的活塞上止点到下止点的范围内进行积分计算而得出的数值，减去从下止点到上止点的范围内进行积分计算而得出的数值，由此能求出指示平均有效压力IMEP。关于指示平均有效压力IMEP的计算方法，可使用本申请人申请的日本发明专利公开公报特开2006-52647号中所记载的方法。

Claims (6)

1.一种发动机控制装置，其特征在于，具有：

发动机负荷推断机构(36)，由其推断每个周期发动机负荷的大小；

发动机负荷判定机构(37)，由其对经上述发动机负荷推断机构(36)推断出来的发动机负荷的大小，与预先设定好的上侧阈值(H)以及下侧阈值(L)进行对比；

点火时刻控制机构(38、39)，若上述发动机负荷判定机构(37)判定为发动机负荷大于上述上侧阈值(H)时，由该点火时刻控制机构(38、39)在下一个周期使点火时刻提前，若上述发动机负荷判定机构(37)判定为发动机负荷小于上述下侧阈值(L)时，由所述点火时刻控制机构(38、39)在下一个周期使点火时刻推迟。

2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，

上述发动机负荷推断机构(36)推断曲轴角速度变动量(Δω)并将其作为发动机负荷。

3.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，

上述发动机负荷推断机构(36)推断指示平均有效压力(IMEP)并将其作为发动机负荷。

4.根据权利要求2所述的发动机控制装置，其特征在于，

上述发动机负荷推断机构(36)具有：

曲轴脉冲检测部(31)，由其检测出设置在曲轴脉冲发生器的转子(2)上的多个磁阻式分配头(4)并且输出曲轴脉冲(CP)，其中，该曲轴脉冲发生器的转子(2)与发动机(5)的曲轴(1)同步转动；

角速度求出部(35)，其不仅根据发动机的压缩上止点(TDC)附近的曲轴脉冲求出第1曲轴角速度(ω1)，还根据发动机的做功下止点(BDC)附近的曲轴脉冲求出第2曲轴角速度(ω2)；

曲轴角速度变动量求出部(36)，其从上述第2曲轴角速度(ω2)减去上述第1曲轴角速度(ω1)而求出曲轴角速度变动量(Δω)。

5.根据权利要求2所述的发动机控制装置，其特征在于，

上述发动机负荷判定机构(36)具有：

曲轴脉冲检测部(31)，由其检测出设置在曲轴脉冲发生器的转子(2)上的单个或多个磁阻式分配头(4)并输出曲轴脉冲(CP)，其中，该曲轴脉冲发生器的转子(2)与发动机(5)的曲轴(1)同步转动；

角速度求出部(35)，其不仅根据发动机的压缩上止点(TDC)附近的曲轴脉冲求出第1曲轴角速度(ω1)，还根据有关同于求出第1曲轴角速度(ω1)时所使用的磁阻式分配头(4)输出的曲轴脉冲(CP)，求出进排气门开启重叠最大时的上止点附近的第2曲轴角速度；

曲轴角速度变动量求出部(36)，其从上述第2曲轴角速度(ω2)减去上述第1曲轴角速度(ω1)而求出曲轴角速度变动量(Δω)。

6.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，

上述点火时刻控制机构(38、39)具有点火时刻检索表(42)，在所述点火时刻检索表(42)中，根据上述上侧阈值(H)和下侧阈值(L)，在下侧阈值(L)和上侧阈值(H)之间的范围内设定基准提前角数值(θigS)，在小于下侧阈值(L)的范围内设定比上述基准提前角数值(θigS)小的提前角数值(θigL)，在大于上侧阈值(H)的范围内设定比上述基准提前角数值(θigS)大的提前角数值(θigH)，

根据曲轴角速度变动量(Δω)与上述点火时刻检索表(42)，能获取提前角数值而控制点火时刻。

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