CN107110055A - 内燃机控制装置 - Google Patents

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Abstract

在内燃机控制装置(100)中，控制部(107b)根据第1温度TCC与第2温度TE的差分ΔTCC，控制内燃机(1)的运转状态，第1温度TCC与内燃机(1)的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，第2温度TE与壁部中的相比于第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应。

Description

内燃机控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机控制装置，特别涉及应用于两轮机动车等车辆的内燃机的内燃机控制装置。
背景技术
近年来，针对两轮机动车等车辆的内燃机，采用了如下的电子控制式的内燃机控制装置：其使用控制器，一边使针对内燃机的燃料的供应、空气的供应以及对由燃料和空气组成的混合气的点火进行协作，一边对内燃机的运转状态进行电子控制。
具体而言，上述内燃机控制装置具有如下结构：根据使用来自气流传感器、节气门开度传感器和进气歧管负压传感器等传感器的各个检测信号得到的针对内燃机的吸入空气量、和使用来自曲轴角传感器的检测信号得到的内燃机转速等，计算用于实现内燃机中的恰当的空燃比的燃料喷射量，按照该燃料喷射量对内燃机执行燃料喷射，并且在规定的点火正时对吸入空气和喷射燃料的混合气执行点火。并且此时，在内燃机控制装置中，有时还考虑与内燃机中的MBT(Minimum advance for the Best Torque：最大扭矩的最小点火提前角)和爆震等相关的特性，分别设定了燃料喷射量和点火正时的界限值。此外，在这样的内燃机控制装置中，还存在具有如下结构的内燃机控制装置：使用来自缸内压力传感器、爆震传感器和离子电流传感器等传感器的各个检测信号，分别执行与燃烧室内的燃烧状态相应的对混合气的燃料喷射量和点火正时的调整。
在上述状况下，关于发动机的控制方法，专利文献1具有如下结构：使用曲轴角传感器、氧浓度传感器、温度传感器、节气门开度传感器、进气管压力传感器、热线式吸入空气量传感器、吸入空气温度传感器、排气管温度传感器和催化剂温度传感器，防止由于缸内温度的上升而在点火以前引起着火的预点火，并且即使在点火以前引起着火时也恰当地进行处理，防止发动机的损坏。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-273436号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，根据本发明人的研究而认为，在专利文献1的结构中，需要设置氧浓度传感器、进气管压力传感器、热线式吸入空气量传感器、排气管温度传感器和催化剂温度传感器等各种附加的传感器，其结构繁杂，并且车辆整体的成本处于上升的趋势。
此外，根据本发明人的研究而认为，为了准确地捕捉被评价为具有5至10kHz的频率的爆震等异常燃烧时的燃烧振动，至少需要100μs以下的周期的数据采样，因此要求传感器的高响应性和读入电路的高速化等，其结构更繁杂，并且车辆整体的成本处于进一步上升的趋势。
即，可以说现状是处于期待能够实现如下的内燃机控制装置的状况，该内燃机控制装置可通过能够适当地应用于特别要求轻量且小型的二轮车等车辆那样的简单结构，检测燃烧室内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机的运转状态。
本发明是经过以上的研究而完成的，其目的在于提供一种内燃机控制装置，该内燃机控制装置能够通过简单的结构检测燃烧室内的燃烧状态，根据该燃烧状态控制内燃机的运转状态的。
用于解决问题的手段
为了达到以上的目的，本发明的第1方面是一种内燃机控制装置，其具有控制部，该控制部控制燃料的供应、空气的供应以及对由所述燃料和所述空气组成的混合气的点火中的至少一项，从而控制内燃机的运转状态，在该内燃机控制装置中，所述控制部根据第1温度和第2温度，控制所述内燃机的所述运转状态，其中，所述第1温度与所述内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，所述第2温度与所述壁部中的相比于所述第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应。
本发明的第2方面在于，除了第1方面以外，所述控制部导出基于所述第1温度与所述第2温度的值，并且根据所述内燃机的扭矩设定规定的阈值，根据所述值和所述规定的阈值，控制所述内燃机的所述运转状态。
本发明的第3方面在于，除了第2方面以外，所述值是所述第1温度与所述第2温度的差分或比率。
本发明的第4方面在于，除了第2或第3方面以外，所述控制部根据所述值与所述规定的阈值之间的大小关系，进行使所述内燃机的点火的正时提前或延迟的控制，所述规定的阈值是与所述内燃机的爆震等级对应的阈值。
本发明的第5方面是一种内燃机控制装置，其具有控制部，该控制部控制燃料的供应、空气的供应以及对由所述燃料和所述空气组成的混合气的点火中的至少一项，从而控制内燃机的运转状态，在该内燃机控制装置中，所述控制部导出基于第1温度和第2温度的值，其中，所述第1温度与所述内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，所述第2温度与所述壁部中的相比于所述第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应，并且，所述控制部设定与使得所述内燃机的扭矩为最大的所述点火的正时对应的规定的阈值，所述控制部根据所述值和所述规定的阈值，控制所述内燃机的所述运转状态。
本发明的第6方面在于，除了第5方面以外，所述值是所述第1温度与所述第2温度的差分或比率。
本发明的第7方面在于，除了第5或第6方面以外，所述控制部根据所述值与所述规定的阈值之间的大小关系，进行使所述内燃机的点火的正时提前或延迟的控制。
本发明的第8方面是一种内燃机控制装置，其具有控制部，该控制部控制燃料的供应、空气的供应以及对由所述燃料和所述空气组成的混合气的点火中的至少一项，从而控制内燃机的运转状态，在该内燃机控制装置中，所述控制部导出基于第1温度和第2温度的值，其中，所述第1温度与所述内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，所述第2温度与所述壁部中的相比于所述第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应，并且，所述控制部设定与所述内燃机的规定的质量燃烧曲轴角对应的规定的阈值，所述控制部根据所述值和所述规定的阈值，控制所述内燃机的所述运转状态。
本发明的第9方面在于，除了第8方面以外，所述值是所述第1温度与所述第2温度的差分或比率。
本发明的第10方面在于，除了第8或第9方面以外，所述控制部根据所述值与所述规定的阈值之间的大小关系，进行使所述内燃机的点火的正时提前或延迟的控制。
本发明的第11方面是一种内燃机控制装置，其具有控制部，该控制部控制燃料的供应、空气的供应以及对由所述燃料和所述空气组成的混合气的点火中的至少一项，从而控制内燃机的运转状态，在该内燃机控制装置中，所述控制部根据第1温度和第2温度，控制所述内燃机的所述运转状态，其中，所述第1温度与所述内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，所述第2温度与所述壁部中的相比于所述第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应，所述第1温度作为所述内燃机的进气门侧的所述壁部的温度，是由在所述内燃机的所述进气门侧的安装部位处安装的温度传感器检测的。
本发明的第12方面在于，除了第11方面以外，借助于凹部将所述温度传感器的第1温度传感器元件以暴露于所述燃烧室的方式安装于所述内燃机，所述凹部从所述内燃机的划分出燃烧室的壁部的内壁面凹陷设置，并且在所述内壁面上开口。
本发明的第13方面在于，除了第12方面以外，所述温度传感器是所述第1温度传感器元件和第2温度传感器元件共用壳体的单一的温度传感器，所述控制部使用所述第1温度传感器元件检测出的所述第1温度和所述第2温度传感器元件检测出的所述第2温度，控制所述内燃机的运转状态。
本发明的第14方面是一种内燃机控制装置，其具有控制部，该控制部控制燃料的供应、空气的供应以及对由所述燃料和所述空气组成的混合气的点火中的至少一项，从而控制内燃机的运转状态，在该内燃机控制装置中，所述控制部根据第1温度和第2温度的差分，控制所述内燃机的所述运转状态，其中，所述第1温度与所述内燃机的燃烧室的壁表面温度对应，所述第2温度与所述内燃机的代表温度对应。
本发明的第15方面在于，除了第14方面以外，所述第1温度作为所述内燃机的进气门侧的所述燃烧室的所述壁表面温度，是由在所述内燃机的所述进气门侧的安装部位处安装的温度传感器检测的。
本发明的第16方面在于，除了第14或第15方面以外，所述控制部根据所述第1温度与所述第2温度的所述差分，控制对所述混合气的所述点火的正时，由此控制所述内燃机的所述运转状态。
本发明的第17方面在于，除了第16方面以外，所述控制部根据所述第1温度与所述第2温度的所述差分和规定的阈值之间的大小关系，进行使所述点火的所述正时提前或延迟的控制，所述规定的阈值被设定为包含与所述内燃机的爆震等级对应的第1阈值。
本发明的第18方面在于，除了第17方面以外，所述规定的阈值被设定为还包含与使得所述内燃机的扭矩为最大的所述点火的正时对应的第2阈值。
本发明的第19方面在于，除了第18方面以外，所述规定的阈值被设定为还包含与所述内燃机的规定的质量燃烧曲轴角对应的第3阈值。
本发明的第20方面是一种内燃机控制装置，其具有控制部，所述控制部使用根据温度信息计算出的与内燃机相关的温度，控制搭载有所述内燃机和检测与所述内燃机相关的所述温度信息的温度传感器的车辆的所述内燃机的运转状态，在该内燃机控制装置中，所述控制部使用根据所述温度传感器的第1温度传感器元件检测出的所述燃烧室的温度信息计算出的所述燃烧室的温度，控制所述内燃机的所述运转状态，所述第1温度传感器元件借助于凹部以暴露于所述燃烧室的方式安装于所述内燃机，所述凹部从所述内燃机的划分出燃烧室的壁部的内壁面凹陷设置，并且在所述内壁面上开口。
发明效果
根据以上的本发明的第1方面的内燃机控制装置，控制部根据第1温度和第2温度，控制内燃机的运转状态，第1温度与内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，第2温度与壁部中的相比于第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应，因此能够通过简单的结构，检测燃烧室内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机的运转状态。特别是，能够将与燃烧室内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的第1部位的温度对应的第1温度、和与第2部位的温度对应的第2温度用作表示燃烧室内的燃烧状态的良好/不良的恰当的指标，因此即使在内燃机的暖机中等过渡的温度状态或由于内燃机以比较低的负荷进行运转而引起的低温度状态下，也能够高精度地掌握燃烧室内的燃烧状态，从而控制内燃机的运转状态。此外，通过这样恰当地控制内燃机的运转状态，能够改善内燃机的燃料消耗率。而且，在以往的内燃机中，考虑到其个体差异而朝延迟侧将与爆震的产生对应的点火正时的阈值设定得较大，因此尚留有高效化的余地，但根据本发明的第1方面的内燃机控制装置，无需考虑内燃机的个体差异，能够使点火正时的阈值处于更提前侧，因此能够使内燃机更加高效化。特别是，还能够根据第1温度和第2温度来考虑内燃机的冷却能力，因此例如在冷却能力充分的情况下，能够使点火正时处于更提前侧，从而使内燃机更加高效化。而且，在爆震传感器中，车辆的内燃机转速越高，就越处于由于车辆的各种因素引起的振动而难以判定爆震的产生的趋势，鉴于这种情况，取代由爆震传感器检测振动的方式，而检测第1温度和第2温度，由此能够恰当地抑制爆震的产生。
此外，根据本发明的第2方面的内燃机控制装置，控制部导出基于第1温度和第2温度的值，并且根据内燃机的扭矩设定规定的阈值，根据值和规定的阈值，控制内燃机的运转状态，因此能够根据值和规定的阈值恰当地控制内燃机的运转状态
此外，根据本发明的第3方面的内燃机控制装置，值是第1温度与第2温度的差分或比率，因此能够根据第1温度与第2温度的差分或比率、以及规定的阈值，恰当地控制内燃机的运转状态。
此外，根据本发明的第4方面的内燃机控制装置，控制部根据值和规定的阈值之间的大小关系，进行使内燃机的点火正时提前或延迟的控制，由于规定的阈值是与内燃机的爆震等级对应的阈值，因此能够高精度地控制点火正时，并且针对内燃机的运转状态，高精度地控制成抑制爆震的产生。
此外，根据本发明的第5方面的内燃机控制装置，控制部导出基于第1温度和第2温度的值，并且设定与使得内燃机的扭矩为最大的点火的正时对应的规定的阈值，根据值和规定的阈值，控制内燃机的运转状态，其中，第1温度与内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，第2温度与壁部中的相比于第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应，因此能够通过简单的结构，检测燃烧室内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机的运转状态。特别是，能够将与燃烧室内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的第1部位的温度对应的第1温度、和与第2部位的温度对应的第2温度用作表示燃烧室内的燃烧状态的良好/不良的恰当的指标，因此即使在内燃机的暖机中等过渡的温度状态或由于内燃机以比较低的负荷进行运转而引起的低温度状态下，也能够高精度地掌握燃烧室内的燃烧状态，从而控制内燃机的运转状态。此外，通过这样恰当地控制内燃机的运转状态，能够改善内燃机的燃料消耗率。而且，在以往的内燃机中，考虑到其个体差异而朝延迟侧将与爆震的产生对应的点火正时的阈值设定得较大，因此尚留有高效化的余地，但根据本发明的第5方面的内燃机控制装置，无需考虑内燃机的个体差异，能够使点火正时的阈值处于更提前侧，因此能够使内燃机更加高效化。特别是，还能够根据第1温度和第2温度来考虑内燃机的冷却能力，因此例如在冷却能力充分的情况下，能够使点火正时处于更提前侧，从而使内燃机更加高效化。此外，能够更高精度地控制点火正时，并且更高精度地控制内燃机的运转状态，使得产生最大扭矩。而且，在爆震传感器中，车辆的内燃机转速越高，就越处于由于车辆的各种因素引起的振动而难以判定爆震的产生的趋势，鉴于这种情况，取代由爆震传感器检测振动的方式，检测第1温度和第2温度，由此能够恰当地抑制爆震的产生。
此外，根据本发明的第6方面的内燃机控制装置，值是第1温度与第2温度的差分或比率，因此能够根据第1温度与第2温度的差分或比率、以及规定的阈值，恰当地控制内燃机的运转状态。
此外，根据本发明的第7方面的内燃机控制装置，控制部根据值和规定的阈值之间的大小关系，进行使内燃机的点火正时提前或延迟的控制，因此能够高精度地控制点火正时，并且高精度地控制内燃机的运转状态。
此外，根据本发明的第8方面的内燃机控制装置，控制部导出基于第1温度和第2温度的值，并且设定与内燃机的规定的质量燃烧曲轴角对应的规定的阈值，根据值和规定的阈值，控制内燃机的运转状态，第1温度与内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，第2温度与壁部中的相比于第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应，因此能够通过简单的结构，检测燃烧室内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机的运转状态。特别是，能够将与燃烧室内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的第1部位的温度对应的第1温度、和与第2部位的温度对应的第2温度用作表示燃烧室内的燃烧状态的良好/不良的恰当的指标，因此即使在内燃机的暖机中等过渡的温度状态或由于内燃机以比较低的负荷进行运转而引起的低温度状态下，也能够高精度地掌握燃烧室内的燃烧状态，从而控制内燃机的运转状态。此外，通过这样恰当地控制内燃机的运转状态，能够改善内燃机的燃料消耗率。而且，在以往的内燃机中，考虑到其个体差异而朝延迟侧将与爆震的产生对应的点火正时的阈值设定得较大，因此尚留有高效化的余地，但根据本发明的第8方面的内燃机控制装置，无需考虑内燃机的个体差异，能够使点火正时的阈值处于更提前侧，因此能够使内燃机更加高效化。特别是，还能够根据第1温度和第2温度来考虑内燃机的冷却能力，因此例如在冷却能力充分的情况下，能够使点火正时处于更提前侧，从而使内燃机更加高效化。此外，能够与规定的质量燃烧角对应，更高精度地控制点火正时，并且更高精度地控制内燃机的运转状态。而且，在爆震传感器中，车辆的内燃机转速越高，就越处于由于车辆的各种因素引起的振动而难以判定爆震的产生的趋势，鉴于这种情况，取代由爆震传感器检测振动的方式，检测第1温度和第2温度，由此能够恰当地抑制爆震的产生。
此外，根据本发明的第9方面的内燃机控制装置，值是第1温度与第2温度的差分或比率，因此能够根据第1温度与第2温度的差分或比率、以及规定的阈值，恰当地控制内燃机的运转状态。
此外，根据本发明的第10方面的内燃机控制装置，控制部根据值和规定的阈值之间的大小关系，进行使内燃机的点火正时提前或延迟的控制，因此能够高精度地控制点火正时，并且高精度地控制内燃机的运转状态。
此外，根据本发明的第11方面的内燃机控制装置，控制部根据第1温度和第2温度，控制内燃机的运转状态，其中，第1温度与内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，第2温度与壁部中的相比于第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应，第1温度作为内燃机的进气门侧的壁部的温度，是由在内燃机的进气门侧的安装部位处安装的温度传感器检测的，因此能够通过简单的结构，检测燃烧室内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机的运转状态。特别是，能够将与燃烧室内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的第1部位的温度对应的第1温度、和与第2部位的温度对应的第2温度用作表示燃烧室内的燃烧状态的良好/不良的恰当的指标，因此即使在内燃机的暖机中等过渡的温度状态或由于内燃机以比较低的负荷进行运转而引起的低温度状态下，也能够高精度地掌握燃烧室内的燃烧状态，从而控制内燃机的运转状态。此外，通过这样恰当地控制内燃机的运转状态，能够改善内燃机的燃料消耗率。而且，在以往的内燃机中，考虑到其个体差异而朝延迟侧将与爆震的产生对应的点火正时的阈值设定得较大，因此尚留有高效化的余地，但根据本发明的第11方面的内燃机控制装置，无需考虑内燃机的个体差异，能够使点火正时的阈值处于更提前侧，因此能够使内燃机更加高效化。特别是，还能够根据第1温度和第2温度来考虑内燃机的冷却能力，因此例如在冷却能力充分的情况下，能够使点火正时处于更提前侧，从而使内燃机更加高效化。此外，作为第1温度，能够使用显著表现出燃烧室内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的趋势的、内燃机的进气门侧的壁部的温度，能够使用上述第1温度，可靠地检测燃烧室内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机的运转状态。而且，在爆震传感器中，车辆的内燃机转速越高，就越处于由于车辆的各种因素引起的振动而难以判定爆震的产生的趋势，鉴于这种情况，取代由爆震传感器检测振动的方式，检测第1温度和第2温度，由此能够恰当地抑制爆震的产生。
此外，根据本发明的第12方面的内燃机控制装置，借助于凹部将温度传感器的第1温度传感器元件以暴露于燃烧室的方式安装于内燃机，凹部从内燃机的划分出燃烧室的壁部的内壁面凹陷设置，并且在内壁面开口，因此能够通过简单的结构，由第1温度传感器元件检测第1温度，并根据那样的检测温度，控制内燃机的运转状态。特别是，以与凹部对应的方式，在温度传感器的壳体内配置第1温度传感器元件，凹部在划分出燃烧室的气缸盖或气缸体的内壁表面开口，并从其凹陷设置，由此能够缓和由于燃烧流而受到的冲击，并且直接检测第1温度，能够使用上述第1温度高精度地掌握燃烧室内的燃烧状态，并且控制内燃机的运转状态。
此外，根据本发明的第13方面的内燃机控制装置，温度传感器是第1温度传感器元件和第2温度传感器元件共用壳体的单一的温度传感器，控制部使用第1温度传感器元件检测出的第1温度和第2温度传感器元件检测出的第2温度，控制内燃机的运转状态，因此能够简化温度传感器的结构，并且检测第1温度和第2温度。
此外，根据本发明的第14方面的内燃机控制装置，控制部根据与内燃机的燃烧室的壁表面温度对应的第1温度、和与内燃机的代表温度对应的第2温度的差分，控制内燃机的运转状态，因此能够通过简单的结构，检测燃烧室内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机的运转状态。特别是，能够将燃烧室内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的燃烧室的壁表面温度、与代表性表示包含燃烧室的气缸体的温度作为内燃机的温度的内燃机代表温度的差分，用作表示燃烧室内的燃烧状态的良好/不良的恰当的指标，因此即使在内燃机的暖机中等过渡的温度状态或由于内燃机以比较低的负荷进行运转而引起的低温度状态下，也能够高精度地掌握燃烧室内的燃烧状态，从而控制内燃机的运转状态。此外，通过这样恰当地控制内燃机的运转状态，能够改善内燃机的燃料消耗率。
此外，根据本发明的第15方面的内燃机控制装置，第1温度作为内燃机的进气门侧的燃烧室的壁表面温度，通过安装于进气门侧的内燃机的安装部位的温度传感器进行检测，因此作为第1温度，能够使用显著表现出燃烧室内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的趋势的、内燃机的进气门侧的燃烧室的壁表面温度，能够使用上述第1温度，可靠地检测燃烧室内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机的运转状态。
此外，根据本发明的第16方面的内燃机控制装置，控制部根据第1温度与第2温度的差分，控制对混合气的点火正时，由此控制内燃机的运转状态，因此能够恰当地控制点火正时，并且恰当地控制内燃机的运转状态。
此外，根据本发明的第17方面的内燃机控制装置，控制部根据第1温度与第2温度的差分和规定的阈值之间的大小关系，进行使点火的正时提前或延迟的控制，将规定的阈值设定为包含与内燃机的爆震等级对应的第1阈值，因此能够高精度地控制点火正时，并且针对内燃机的运转状态，高精度地控制成抑制爆震的产生。
此外，根据本发明的第18方面的内燃机控制装置，将规定的阈值设定为还包含与使得内燃机的扭矩为最大的点火正时对应的第2阈值，因此能够更高精度地控制点火正时，并且针对内燃机的运转状态，更高精度地控制成产生最大扭矩。
此外，根据本发明的第19方面的内燃机控制装置，将规定的阈值设定为还包含与内燃机的规定的质量燃烧曲轴角对应的第3阈值，因此能够与规定的质量燃烧角对应，更高精度地控制点火正时，并且更高精度地控制内燃机的运转状态。
此外，根据本发明的第20方面的内燃机控制装置，控制部使用根据温度传感器的第1温度传感器元件检测出的燃烧室的温度信息计算出的燃烧室的温度，控制内燃机的运转状态，第1温度传感器元件借助于凹部，以暴露于燃烧室的方式安装于内燃机，该凹部从内燃机的划分出燃烧室的壁部的内壁面凹陷设置，并且在内壁面开口，因此能够通过简单的结构，检测内燃机的燃烧室的温度等，并根据那样的检测温度，控制内燃机的运转状态。特别是，以与凹部对应的方式，在温度传感器的壳体内配置第1温度传感器元件，凹部在划分出燃烧室的气缸盖或气缸体的内壁表面开口，并从其凹陷设置，由此能够缓和由于燃烧流而受到的冲击，并且直接检测燃烧室的温度，能够使用上述燃烧室的温度高精度地掌握燃烧室内的燃烧状态，并且控制内燃机的运转状态。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式中的内燃机和应用于该内燃机的内燃机控制装置的结构的示意图。
图2是示出本实施方式的内燃机控制装置中的进气侧温度传感器的安装结构的主要部分放大剖视图。
图3A是示出本实施方式的内燃机控制装置中的进气侧温度传感器的布线结构的主要部分电路图，图3B是示出本实施方式的内燃机控制装置中的进气侧温度传感器的布线结构的变形例的主要部分电路图。
图4A是示出本实施方式的内燃机控制装置中的冷机电源接通时的传感器校正处理的流程的流程图，图4B是示出本实施方式的内燃机控制装置中的内燃机的运转中的内燃机运转状态控制处理的流程的流程图。
图5A是示出在本实施方式的内燃机控制装置的内燃机运转状态控制处理中使用的、内燃机的扭矩与爆震产生阈值之间的关系的特性曲线的示意图，图5B是示出在本实施方式的内燃机控制装置的内燃机运转状态控制处理中使用的、内燃机转速以及节气门开度与MBT阈值之间的关系的表数据的示意图，图5C是示出在本实施方式的内燃机控制装置的内燃机运转状态控制处理中使用的、内燃机转速以及节气门开度与质量燃烧点阈值之间的关系的表数据的示意图。
图6是本实施方式的内燃机控制装置中的车辆加速时的内燃机运转状态控制处理的时序图。
图7是在本实施方式中，针对主要的内燃机和相对于主要的内燃机表现出个体差异的内燃机示出扭矩与第1温度和第2温度的差分之间的关系的图。
图8是示出本实施方式的变形例中的内燃机运转状态控制处理的流程的流程图。
图9是示出本实施方式的另一变形例中的内燃机运转状态控制处理的流程的流程图。
图10是示出本实施方式的又一变形例中的内燃机运转状态控制处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下，适当参照附图，对本发明的实施方式中的内燃机控制装置详细地进行说明。
[内燃机的结构]
首先，参照图1，对应用本实施方式中的内燃机控制装置的内燃机的结构进行说明。
图1是示出本实施方式中的内燃机和应用于该内燃机的内燃机控制装置的结构的示意图。
如图1所示，内燃机1搭载在省略图示的两轮机动车等车辆上，具备气缸体2，该气缸体2具有1个或多个气缸2a。在气缸体2的与气缸2a对应的部分的侧壁内形成有用于冷却气缸体2的冷却剂流通的冷却剂通道3。另外，在图1中，为了方便，示出了气缸2a的个数仅为1个的例子。
在气缸2a的内部配置有活塞4。活塞4经由连杆5与曲轴6联结。在曲轴6上设置有与该曲轴6一起同轴旋转的磁阻分配头7。在磁阻分配头7的外周面竖立设置有在其周向上按规定的形式排列配置的多个齿部7a。
在气缸体2的上部安装有气缸盖8。气缸体2的内壁面、活塞4的上表面以及气缸盖8的内壁面协作划分出气缸2a的燃烧室9。
在气缸盖8上设置有对燃烧室9内的由燃料和空气构成的混合气进行点火的火花塞10。针对各燃烧室9的火花塞10的个数也可以是多个。
在气缸盖8上安装有与燃烧室9对应连通的进气管11。在气缸盖8内形成有使燃烧室9和进气管11对应连通的进气通道11a。在燃烧室9和进气通道11a的对应的连接部位处设置有进气门12。另外，进气管11可以是与气缸2a的个数对应的多支管，进气通道11a的个数等于气缸2a的个数。针对各燃烧室9的进气门12的个数也可以是多个。
在进气管11上，设置有朝其内部喷射燃料的喷射器13。在进气管11上，在喷射器13的上游侧设置有节气门14。节气门14是省略图示的节气门装置的构成部件，节气门装置的主体部安装在进气管11上。另外，喷射器13也可以是向对应的燃烧室9直接喷射燃料的喷射器。并且，喷射器13和节气门14的个数也可以分别是多个。
此外，在气缸盖8上安装有与燃烧室9对应连通的排气管15。在气缸盖8内形成有使燃烧室9和排气管15对应连通的排气通道15a。在燃烧室9和排气通道15a的对应的连接部位处设置有排气门16。另外，排气管15可以是与气缸2a的个数对应的多支管，排气通道15a的个数等于气缸2a和排气管15的个数。另外，针对各燃烧室9的排气门16的个数也可以是多个。
[内燃机控制装置的结构]
接着，参照图1，对本实施方式中的内燃机控制装置的结构进行说明。
如图1所示，本实施方式的内燃机控制装置100具有与水温传感器101、曲轴角传感器102、进气温度传感器103、节气门开度传感器104以及进气侧温度传感器105电连接的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)106。
水温传感器101以进入到冷却剂通道3的方式安装在气缸体2上，检测在冷却剂通道3内流通的冷却剂的温度，作为代表性地表示内燃机1的温度的内燃机1的代表温度(内燃机代表温度TE)，将表示这样检测出的内燃机代表温度TE的电信号输入到ECU 106。即，内燃机代表温度TE代表性地表示内燃机1的包含燃烧室9的气缸体2的温度，作为内燃机1的温度。
曲轴角传感器102以与形成在磁阻分配头7的外周面的齿部7a相对的方式安装在省略图示的下壳体等上，该下壳体组装于气缸体2的下部，通过检测伴随曲轴6的旋转而旋转的齿部7a来检测曲轴6的转速作为内燃机1的转速(内燃机转速NE)。曲轴角传感器102将表示这样检测出的内燃机转速NE的电信号输入到ECU 106。
进气温度传感器103以进入到进气管11内的方式安装在进气管11上，检测流入到进气管11内的空气的温度作为进气温度TA，将表示这样检测出的进气温度TA的电信号输入到ECU 106。
节气门开度传感器104安装在节气门装置的主体部上，检测节气门14的开度作为节气门开度TH，将表示这样检测出的节气门开度TH的电信号输入到ECU 106。
进气侧温度传感器105安装于气缸体2或气缸盖8，使得检测作为火焰不易传播到的部位的、进气门12侧的壁表面温度(气缸体2或气缸盖8中的靠进气门12侧且靠燃烧室9侧的内壁表面温度)TCC，所述火焰是燃烧室9内的混合气被火花塞10点火而着火生成的，将表示这样检测出的进气门12侧的壁表面温度TCC的电信号输入到ECU 106。这里，进气门12侧的壁表面温度TCC是燃烧室9内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的部位的温度，因此是对燃烧室9内的混合气的燃烧的状态敏感地做出反应的温度。另一方面，内燃机代表温度TE在本实施方式中由水温传感器101检测出，代表性地表示内燃机1的包含燃烧室9的气缸体2的温度，作为内燃机1的温度，因此与进气门12侧的壁表面温度TCC相比，是不对燃烧室9内的混合气的燃烧的状态敏感地做出反应的温度。另外，只要是对燃烧室9内的混合气的燃烧的状态敏感地做出反应的温度，则还能够采用由进气侧温度传感器105以外的温度传感器检测的气缸体2等的壁表面温度，作为壁表面温度TCC，只要是代表性地表示内燃机1的温度的温度，还能够采用由水温传感器101以外的温度传感器检测的温度作为内燃机代表温度TE。此外，作为上述内燃机代表温度TE，例如能够使用内燃机1的油温等考虑到内燃机1的冷却能力而需要的与内燃机1的冷却、散热相关的温度。内燃机代表温度TE可以通过温度传感器直接检测，或者也可以进行估计。此外，在内燃机1为空冷的内燃机的情况下，可以根据车辆的行驶速度，考虑内燃机1受到的风的影响来估计内燃机代表温度TE。
ECU 106利用来自车辆所具备的电池的电力进行动作。ECU 106具有微型计算机107，微型计算机107具有存储器107a和CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)107b。CPU 107b作为控制部发挥功能，执行传感器校正处理和内燃机运转状态控制处理等车辆的各种控制处理。
存储器107a由非易失性的存储装置构成，存储有传感器校正处理、内燃机运转状态控制处理用等的控制程序和控制数据。
CPU 107b使用来自水温传感器101、曲轴角传感器102，进气温度传感器103、节气门开度传感器104以及进气侧温度传感器105的电信号控制ECU 106整体的动作。
[进气侧温度传感器的结构]
接着，参照图2至图3B，更详细地说明与本实施方式中的进气侧温度传感器105相关的具体结构。
图2是示出本实施方式的内燃机控制装置100中的进气侧温度传感器105的安装结构的主要部分放大剖视图。此外，图3A是示出本实施方式的内燃机控制装置100中的进气侧温度传感器105的布线结构的主要部分电路图，图3B是示出本实施方式的内燃机控制装置100中的进气侧温度传感器105的布线结构的变形例的主要部分电路图。
如图2所示，进气侧温度传感器105主要具有：黄铜制等由具有足够的耐热性和强度的部件制成的壳体105b；以及分别被配设和密封于壳体105b中并且典型的是各自为热敏电阻的第1传感器元件105c和第2传感器元件105d。另外，在图2中，作为一例，进气侧温度传感器105被安装于气缸盖8，但也可以根据需要而安装于气缸体2。
壳体105b是在内部具有收纳空间的中空的圆筒状部件，通过被嵌合或螺合于气缸盖8的贯通内壁面8b和外壁面8c之间的贯通孔8d，被安装于气缸盖8。这里，气缸盖8的内壁面8b是划分出燃烧室9的分隔壁面的一部分，气缸盖8的外壁面8c是与大气接触的分隔壁面的一部分。气缸盖8的贯通孔8d具有凹部8e，该凹部8e是在内壁面8b开口的部分，从内壁面8b朝向外壁面8c凹陷设置，是横截面为圆形的小直径部，在贯通孔8d的常规部变化为作为小直径部的凹部8e的变化面处具有阶梯部8f。即，在壳体105b被插入而被嵌合或螺合于贯通孔8d的常规部的过程中，壳体105b的前端部(贯通孔8d中的最里部)与阶梯部8f抵接，由此在将壳体105b相对于气缸盖8进行定位、且壳体105b的前端部借助于凹部8e而暴露于燃烧室9的状态下，将壳体105b安装于气缸盖8。另外，气缸盖8的凹部8e的凹陷设置深度还依据于燃烧室9的大小和形状，但通常只要是几毫米左右即足够。此外，气缸盖8的凹部8e的直径还依据于壳体105b和贯通孔8d的直径，但通常只要是几毫米左右即足够。另外，壳体105b也可以是方筒状部件，也可以与其对应地规定贯通孔8d和凹部8e的形状。此外，在进气侧温度传感器105被安装于气缸体2的情况下，壳体105b被嵌合或螺合于气缸体2中的贯通内壁面2b和外壁面2c之间的贯通孔。
第1传感器元件105c被固定设置于壳体105b内的前端部。由此，在壳体105b被嵌合或螺合安装于贯通孔8d的状态下，第1传感器元件105c配置于贯通孔8d中的最里部，隔着壳体105b的前端部的壁部与贯通孔8d的凹部8e相邻，表现出气缸盖8中的靠燃烧室9侧的内壁面8b的表面温度、即与燃烧室9的温度相应的电特性值，具体而言是电阻值。在贯通孔8d的孔轴方向上，第1传感器元件105c的位置可以是与内壁面8b相同的位置，也可以是相比于内壁面8b更靠近外壁面8c侧的位置。
第2传感器元件105d在不从气缸盖8的外壁面8c伸出到外侧的范围内，与外壁面8c位置对应地固定设置在壳体105b内。由此，在壳体105b被嵌合或螺合安装于贯通孔8d的状态下，第2传感器元件105d配置于气缸盖8的外壁面8c附近的气缸盖8内，表现出气缸盖8中的外部侧的外壁部温度、即与内燃机1的代表温度相应的电特性值，具体而言是电阻值。在贯通孔8d的孔轴方向上，第2传感器元件105d的位置只要相比于第1传感器元件105c处于靠外壁面8c一侧，就可以是与外壁面8c相同的位置，也可以是相比外壁面8c更靠近内壁面8b侧的位置。另外，对于第1传感器元件105c和第2传感器元件105d，基于使双方的温度梯度常数准确地一致的观点，优选将它们从公共的母材(例如，在母材是烧结材料的情况下，是单一且公共的烧结材料)切出进行制作。此外，在气缸盖8设置有冷却剂流路的情况下，优选隔着冷却剂流路来配置第1传感器元件105c和第2传感器元件105d。此外，第1传感器元件105c和第2传感器元件105d不是一定需要设置双方，在仅燃烧室9的温度是直接的检测对象的情况下，可以省略第2传感器元件105d，而用通常的配设于气缸盖8的冷却剂流路的温度传感器来进行替代。
此外，如图3A所示，第1传感器元件105c和第2传感器元件105d分别经由对应的2根电布线105a1和105a2，单独地与收纳在ECU 106的壳体106a内的微型计算机107的CPU 107b电连接。在上述电连接结构中，经由2根电布线105a1和105a2，将与第1传感器元件105c和第2传感器元件105d的各个电阻值相应的输出电压对应地输入到CPU 107b，因此CPU 107b能够计算燃烧室9的温度、内燃机1的代表温度以及燃烧室9的温度与内燃机1的代表温度的温差(温度差)。
这里，燃烧室9的温度直接反映与燃烧室9内的混合气被着火而生成的火焰的传播状态相应的、燃烧室9内的混合气的燃烧状态，变动周期相对较短，内燃机1的代表温度代表性表示内燃机1的包含燃烧室9的气缸体2的温度，作为内燃机1的温度，与燃烧室9的温度相比，不对燃烧室9内的混合气的燃烧的状态敏感地做出反应，变动周期相对较长，因此在燃烧室9内的燃烧状态良好的情况下，它们的差示出较大的值，另一方面，与其相比，在点火正时处于延迟状态且内燃机1的输出较低的情况下，它们的差示出较小的值。因此，燃烧室9的温度与内燃机1的代表温度的温差值是表示燃烧室9内的燃烧状态的良好/不良的指标。因此，CPU 107b使用上述温差，控制点火正时等，使得燃烧室9内的燃烧状态成为更良好的状态，由此能够将内燃机1的运转状态控制成更良好的状态。
此外，第1传感器元件105c和第2传感器元件105d的电连接结构还能够进一步简化，如图3B所示的变形例那样，第1传感器元件105c和第2传感器元件105d可以经由1根单一的电布线105a，与收纳在ECU 106的壳体106a内的微型计算机107的CPU 107b电连接。在上述连接结构中，经由1根电布线105a将与第1传感器元件105c和第2传感器元件105d的各个电阻值的合成电阻值相应的单一的输出电压输入到CPU 107b，因此能够简化电连接结构，并且典型地，CPU 107b能够根据该输出电压值计算燃烧室9的温度与内燃机1的代表温度的温差(温度差)。
具有以上那样的结构的内燃机控制装置100通过执行以下所示的冷机电源接通时的传感器校正处理和内燃机1的运转中的内燃机运转状态控制处理，通过简单的结构，检测燃烧室9内的燃烧状态来控制内燃机1的运转状态。以下，还进一步参照图4A至图5C，详细地说明执行冷机电源接通时的传感器校正处理和内燃机1的运转中的内燃机运转状态控制处理时的内燃机控制装置100的动作。
[冷机电源接通时的传感器校正处理]
首先，参照图4A，说明执行冷机电源接通时的传感器校正处理时的内燃机控制装置100的动作。另外，优选执行上述冷机电源接通时的传感器校正处理，使得更加高精度地执行内燃机1的运转中的内燃机运转状态控制处理。即，在执行上述冷机电源接通时的传感器校正处理的情况下，在其完成后执行内燃机1的运转中的内燃机运转状态控制处理。
图4A是示出本实施方式的内燃机控制装置100中的冷机电源接通时的传感器校正处理的流程的流程图。
在接通车辆的省略图示的点火开关而使内燃机控制装置100运行的时刻，开始图4A所示的流程图，冷机电源接通时的传感器校正处理进入步骤S1的处理。
在步骤S1的处理中，CPU 107b判别是否初次打开了车辆的点火开关、即在制造车辆后是否初次接通了冷机电源。例如通过参照在制造车辆后初次接通了冷机电源的时刻打开的存储器107a中的标志的打开/关闭信息，能够判别在制造车辆后是否初次接通了冷机电源。在判别的结果是冷机电源已被接通的情况下，CPU 107b结束此次的一系列传感器校正处理。另一方面，在是初次的冷机电源的接通的情况下，CPU 107b使传感器校正处理进入步骤S2的处理。
在步骤S2的处理中，CPU 107b根据从曲轴角传感器102输入的电信号，检测内燃机转速NE，并根据该内燃机转速NE，判别是否处于内燃机1的起动前。在判别的结果是内燃机1已起动的情况下，CPU 107b结束此次的一系列传感器校正处理。另一方面，在内燃机1尚未起动的情况下，CPU 107b使传感器校正处理进入步骤S3的处理。
在步骤S3的处理中，CPU 107b根据从进气温度传感器103、水温传感器101和进气侧温度传感器105输入的电信号，判别进气温度TA、内燃机代表温度TE、进气门12侧的壁表面温度TCC是否处于规定的误差范围内。在判别的结果是这些温度不处于各个规定的误差范围内的情况下，CPU 107b结束此次的一系列传感器校正处理。另一方面，在这些温度处于各个规定的误差范围内的情况下，CPU 107b使传感器校正处理进入步骤S4的处理。
在步骤S4的处理中，CPU 107b对应地参照存储器107a所存储的主要数据，对进气温度TA以及内燃机代表温度TE和进气门12侧的壁表面温度TCC进行比较，由此分别校正进气门12侧的壁表面温度TCC的误差。例如，在壁表面温度TCC比分别使用进气温度TA和内燃机代表温度TE而应得到的该主要数据中的标准温度高2℃的情况下，CPU 107b将壁表面温度TCC校正为降低2℃。这里，作为主要数据，使用如下数据：针对发挥批量生产中位数的输出特性的、内燃机1中的进气温度TA以及内燃机温度TE与进气门12侧的壁表面温度TCC之间的对应关系，根据它们的实际检测温度预先进行设定，并存储到了存储器107a中。另外，上述校正可以根据需要，使用进气温度TA和内燃机代表温度TE中的一个来进行，也可以还使用另一基准温度来进行。其结果是，能够高精度地进行进气侧温度传感器105的校正，使得能够发挥内燃机1的批量生产中央规格的性能，结果能够高精度地执行内燃机1的运转中的内燃机运转状态控制处理。由此，步骤S4的处理完成，此次的一系列传感器校正处理结束。
[内燃机运转中的内燃机运转状态控制处理]
接着，还参照图4B和图5A至图5C，说明执行内燃机1的运转中的内燃机运转状态控制处理时的内燃机控制装置100的动作。
图4B是示出本实施方式的内燃机控制装置100的内燃机1的运转中的内燃机运转状态控制处理的流程的流程图。此外，图5A是示出在本实施方式的内燃机控制装置100的内燃机运转状态控制处理中使用的、内燃机1产生的扭矩与爆震产生阈值之间的关系的特性曲线的示意图，图5B是示出在本实施方式的内燃机控制装置100的内燃机运转状态控制处理中使用的、内燃机转速以及节气门开度与MBT阈值之间的关系的表数据的示意图，图5C是示出在本实施方式的内燃机控制装置100的内燃机运转状态控制处理中使用的、内燃机转速以及节气门开度与质量燃烧点阈值之间的关系的表数据的示意图。
在打开车辆的省略图示的点火开关而使内燃机控制装置100运行的时刻，开始图4B所示的流程图，内燃机1的运转中的内燃机运转状态控制处理进入步骤S11的处理。在内燃机控制装置100运行的期间内，每隔规定的控制周期，反复执行内燃机1的运转中的内燃机运转状态控制处理。
在步骤S11的处理中，CPU 107b根据从曲轴角传感器102输入的电信号检测内燃机转速NE，并根据该内燃机转速NE，判别内燃机1是否处于运转中。在判别的结果是内燃机1不处于运转中的情况下，CPU 107b结束此次的一系列内燃机运转状态控制处理。另一方面，在内燃机1处于运转中的情况下，CPU 107b使内燃机运转状态控制处理进入步骤S12的处理。
在步骤S12的处理中，CPU 107b根据从水温传感器101和进气侧温度传感器105输入的电信号，计算内燃机代表温度TE与进气门12侧的壁表面温度TCC的差分ΔTCC(＝TCC-TE)。这里，进气门12侧的壁表面温度TCC是燃烧室9内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的部位的温度，且是对燃烧室9内的混合气的燃烧的状态敏感地做出反应的温度，内燃机代表温度TE与进气门12侧的壁表面温度TCC相比，代表性表示内燃机1的包含燃烧室9的气缸体2的温度，作为内燃机1的温度，且是不对燃烧室9内的混合气的燃烧的状态敏感地做出反应的温度，因此在燃烧室9内的燃烧状态良好的情况下，它们的差分ΔTCC示出较大的值，另一方面，与其相比，在点火正时处于延迟状态且内燃机1的输出较低的情况下，它们的差分ΔTCC示出较小的值。因此，内燃机代表温度TE与进气门12侧的壁表面温度TCC的差分ΔTCC的值是表示燃烧室9内的燃烧状态的良好/不良的指标。由此，步骤S12的处理完成，内燃机运转状态控制处理进入步骤S13的处理。
在步骤S13的处理中，CPU 107b判别在步骤S12的处理中计算出的差分ΔTCC的值是否在与内燃机1的爆震等级对应的阈值(爆震产生阈值)以下。具体而言，在本实施方式中，在存储器107a内，存储有图5A所示那样、相对于内燃机的扭矩规定了爆震产生阈值的特性曲线L1的数据。CPU 107b根据从曲轴角传感器102和节气门开度传感器104输入的电信号，计算内燃机转速NE和节气门开度TH，根据内燃机转速NE和节气门开度TH，导出内燃机的扭矩，并从图5A所示的特性曲线L1的数据读出与内燃机的扭矩对应的爆震产生阈值。并且，CPU 107b判别差分ΔTCC的值是否在读出的爆震产生阈值以下。在判别的结果是差分ΔTCC的值大于爆震产生阈值的情况下，CPU 107b使内燃机运转状态控制处理进入步骤S17的处理。另一方面，在差分ΔTCC的值为爆震产生阈值以下的情况下，CPU 107b使内燃机运转状态控制处理进入步骤S14的处理。
在步骤S14的处理中，CPU 107b判别在步骤S12的处理中计算出的差分ΔTCC的值是否在与使得内燃机1的扭矩为最大的点火正时对应的阈值(MBT(Minimum advance forthe Best Torque：最大扭矩的最小点火提前角)阈值)以下。具体而言，在本实施方式中，在存储器107a内存储有图5B所示那样的、相对于内燃机转速NE和节气门开度TH对应了MBT阈值的值Txy的表数据。CPU 107b根据从曲轴角传感器102和节气门开度传感器104输入的电信号，从图5B所示的表数据中读出与内燃机转速NE和节气门开度TH对应的MBT阈值Txy。并且，CPU 107b判别差分ΔTCC的值是否在读出的MBT阈值Txy以下。在判别的结果是差分ΔTCC的值大于MBT阈值Txy的情况下，CPU 107b使内燃机运转状态控制处理进入步骤S17的处理。另一方面，在差分ΔTCC的值为MBT阈值Txy以下的情况下，CPU 107b使内燃机运转状态控制处理进入步骤S15的处理。
在步骤S15的处理中，CPU 107b判别在步骤S12的处理中计算出的差分ΔTCC的值是否在与内燃机1的规定(例如50％)的质量燃烧曲轴角对应的阈值(质量燃烧点阈值)以下。具体而言，在本实施方式中，在存储器107a内存储有图5C所示那样的、相对于内燃机转速NE和节气门开度TH对应了质量燃烧点阈值的值TTxy的表数据。CPU 107b根据从曲轴角传感器102和节气门开度传感器104输入的电信号，从图5C所示的表数据中读出与当前的内燃机转速NE和节气门开度TH对应的质量燃烧点阈值TTxy。并且，CPU 107b判别差分ΔTCC的值是否在读出的质量燃烧点阈值TTxy以下。在判别的结果是差分ΔTCC的值大于质量燃烧点阈值TTxy的情况下，CPU 107b使内燃机运转状态控制处理进入步骤S17的处理。另一方面，在差分ΔTCC的值为质量燃烧点阈值TTxy以下的情况下，CPU 107b使内燃机运转状态控制处理进入步骤S16的处理。
在步骤S16的处理中，CPU 107b通过对火花塞10的点火正时典型地进行反馈控制，使对燃烧室9内的混合气的点火正时提前，由此控制内燃机1的运转状态。由此，步骤S16的处理完成，一系列内燃机运转状态控制处理结束。
在步骤S17的处理中，CPU 107b通过对火花塞10的点火正时典型地进行反馈控制，使对燃烧室9内的混合气的点火正时延迟，由此控制内燃机1的运转状态。由此，步骤S17的处理完成，一系列内燃机运转状态控制处理结束。
这里，以下还参照图6，说明在应用了以上那样的内燃机控制装置100中的内燃机运转状态控制处理的内燃机1处于运转中时，基于执行内燃机运转状态控制处理的、内燃机1的运转状态控制的时序图的一例。
图6是本实施方式的内燃机控制装置100中的车辆加速时的内燃机运转状态控制处理的时序图。另外，在图6中，将MBT阈值Txy或质量燃烧点阈值TTxy记作目标值，上述目标值示出为小于爆震产生阈值的值。此外，图5B或图5C所示的MBT阈值Txy或质量燃烧点阈值TTxy根据内燃机1的转速和节气门开度、即内燃机1的扭矩进行设定。
如图6所示，在内燃机1的暖机后的时刻t0至时刻t1的期间中，内燃机代表温度TE与进气门12侧的壁表面温度TCC的差分ΔTCC的值在目标值(MBT阈值Txy或质量燃烧点阈值TTxy)以下，因此使火花塞10的点火正时提前。
接着，在时刻t1至时刻t4的期间中，差分ΔTCC的值大于目标值，因此使火花塞10的点火正时延迟。这里，在时刻t2至时刻t3的期间中，差分ΔTCC的值不仅大于目标值还大于爆震产生阈值，因此为了使差分ΔTCC尽快收敛到目标值，优选相比于时刻t1至时刻t2以及时刻t3至时刻t4的期间，增大火花塞10的点火正时的延迟量。
进而，在时刻t4之后的期间中，差分ΔTCC的值在目标值以下，因此使火花塞10的点火正时提前。
另外，为了简化内燃机1的运转中的内燃机运转状态控制处理，还能够直接根据在步骤S12的处理中计算出的差分ΔTCC的值，控制火花塞10的点火正时，在上述情况下，还能够省略步骤S13至步骤S15的各个处理。具体而言，将相对于差分ΔTCC分配了火花塞10的点火正时的提前量或延迟量的表或映射图等预先存储到存储器107a中，CPU 107b还能够基于差分ΔTCC，通过该表或映射图等，检索火花塞10的点火正时的提前量或延迟量。此外，对于控制内燃机1的运转状态的参数，除了点火正时以外，还可列举燃料喷射量、空气供应量或EGR量等，因此除了点火正时的调整以外，还可以调整燃料喷射量、空气供应量或EGR量等来控制内燃机1的运转状态，还可以将它们适当组合来控制内燃机1的运转状态。并且，也可以替代内燃机代表温度TE与进气门12侧的壁表面温度TCC的差分ΔTCC，使用内燃机代表温度TE与进气门12侧的壁表面温度TCC的比率。此外，图5A所示的特性曲线L1的数据和图5B和图5C所示的表数据除了设定为能够得到发挥批量生产中位数的输出特性的内燃机1(主要的内燃机)的输出以外，当然也可以设定为能够得到内燃机1的单独的输出自身。
这里，以下还参照图7，说明内燃机1在其产生的扭矩、与内燃机代表温度TE和进气门12侧的壁表面温度TCC的差分ΔTCC之间的关系中，相对于主要的内燃机示出个体差异的情况下，差分ΔTCC的计算方法的优选例。
图7是在本实施方式中，针对主要的内燃机和相对于主要的内燃机表现出个体差异的内燃机示出扭矩与第1温度和第2温度的差分之间的关系的图。
例如图7所示，在内燃机1相对于主要的内燃机向差分ΔTCC较小一侧示出个体差异的情况下，通过朝提前侧设定火花塞10的点火正时，使差分ΔTCC朝向MBT阈值Txy或质量燃烧点阈值TTxy放大，从而能够达成高效化。另一方面，例如图7所示，在内燃机1相对于主要的内燃机向差分ΔTCC较大一侧示出个体差异的情况下，通过朝延迟侧设定火花塞10的点火正时，使差分ΔTCC缩小，从而能够抑制爆震的产生。即，这样，根据本实施方式的内燃机控制装置100，在内燃机1在扭矩与差分ΔTCC之间的关系上相对于主要的内燃机示出个体差异的情况下，能够达成有效的控制。
此外，在以上说明的本实施方式的内燃机控制装置100的内燃机运转状态控制处理中，在步骤S13至步骤S15的一系列阈值判别处理中应用了爆震产生阈值、MBT阈值和质量燃烧点阈值这3种阈值，但也可以根据内燃机1的燃烧特性和规格、以及其所使用的燃料的种类和规格等，变更这些阈值的处理上的优先顺序和组合。以下，还参照图8至图10，详细的说明变更上述阈值的处理上的优先顺序和组合后的变形例。
图8是示出本实施方式的变形例中的内燃机运转状态控制处理的流程的流程图。图9是示出本实施方式的另一变形例中的内燃机运转状态控制处理的流程的流程图。此外，图10是示出本实施方式的又一变形例中的内燃机运转状态控制处理的流程的流程图。
首先，上述图4B所示的步骤S13至步骤S15的一系列阈值判别处理适合应用于内燃机代表温度TE与进气门12侧的壁表面温度TCC的差分ΔTCC和爆震产生阈值、MBT阈值以及质量燃烧点阈值的顺序对应地减小那样的内燃机1及其使用燃料的组合例，在搭载于市场出售的二轮机动车等的内燃机1中，这样的结构例在实用上是普遍的。
另一方面，根据内燃机1的燃烧特性和规格、以及其所使用的燃料的种类和规格等，差分ΔTCC自身有时表现出在实用上相对较小的值。在上述情况下，仅针对爆震产生阈值执行阈值判别处理，由此能够简化内燃机运转状态控制处理，并且能够得到内燃机1的在实用上的良好的燃烧特性。在图8中示出这样仅针对爆震产生阈值执行阈值判别处理的内燃机运转状态控制处理的流程，这里，执行仅应用了图4B所示的步骤S13中的爆震产生阈值的阈值判别处理。
此外，根据内燃机1的规格等，实现使得其输出扭矩为最大的点火正时有时成为最重要的设置。在上述情况下，仅针对MBT阈值执行阈值判别处理，由此能够简化内燃机运转状态控制处理，并且能够得到内燃机1的在实用上所需的输出特性。在图9中示出这样仅针对MBT阈值执行阈值判别处理的内燃机运转状态控制处理的流程，这里，执行仅应用了图4B所示的步骤S14中的MBT阈值的阈值判别处理。
此外，根据内燃机1所使用的燃料的种类等，实现考虑到该燃料对内燃机1的燃烧产生的影响的燃烧期间有时成为最重要的设置。在上述情况下，仅针对质量燃烧点阈值执行阈值判别处理，由此能够简化内燃机运转状态控制处理，并且能够得到内燃机1的在实用上所需的燃烧特性。在图10中示出这样仅针对质量燃烧点阈值执行阈值判别处理的内燃机运转状态控制处理的流程，这里，执行仅应用了图4B所示的步骤S15中的质量燃烧点阈值的阈值判别处理。
根据以上的说明可知，在本实施方式的内燃机控制装置100中，控制部107b根据第1温度TCC和第2温度TE，控制内燃机1的运转状态，第1温度TCC与内燃机1的划分出燃烧室9的壁部中的第1部位的温度对应，第2温度TE与壁部中的相比于第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应，因此能够通过简单的结构，检测燃烧室9内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机1的运转状态。特别是，能够将与燃烧室9内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的第1部位的温度对应的第1温度TCC、和与第2部位的温度对应的第2温度TE用作表示燃烧室9内的燃烧状态的良好/不良的恰当的指标，因此即使在内燃机1的暖机中等过渡的温度状态或由于内燃机1以比较低的负荷进行运转而引起的低温度状态下，也能够高精度地掌握燃烧室9内的燃烧状态，从而控制内燃机1的运转状态。此外，通过这样恰当地控制内燃机1的运转状态，能够改善内燃机1的燃料消耗率。而且，在以往的内燃机中，考虑到其个体差异而朝延迟侧将与爆震的产生对应的点火正时的阈值设定得较大，因此尚留有高效化的余地，但根据本实施方式的内燃机控制装置100，无需考虑内燃机的个体差异，能够使点火正时的阈值处于更提前侧，因此能够使内燃机1更加高效化。特别是，还能够根据第1温度TCC和第2温度TE来考虑内燃机1的冷却能力，因此例如在冷却能力充分的情况下，能够使点火正时处于更提前侧，从而使内燃机1更加高效化。而且，在爆震传感器中，车辆的内燃机转速越高，就越处于容易将由于车辆的各种因素而引起的振动误判定为由于爆震而引起的振动的趋势，鉴于这种情况，通过检测第1温度TCC和第2温度TE，无需通过爆震传感器检测车辆的振动，能够防止将由于车辆的各种因素而引起的振动误判定为由于爆震而引起的振动。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，控制部107b导出基于第1温度TCC和第2温度TE的值ΔTCC，并且根据内燃机1的扭矩设定规定的阈值，根据值ΔTCC和规定的阈值控制内燃机1的运转状态，因此能够根据值ΔTCC和规定的阈值恰当地控制内燃机1的运转状态。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，值ΔTCC是第1温度TCC与第2温度TE的差分或比率，因此能够根据第1温度TCC与第2温度TE的差分或比率、以及规定的阈值，恰当地控制内燃机1的运转状态。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，控制部107b根据值ΔTCC和规定的阈值之间的大小关系，进行使内燃机1的点火正时提前或延迟的控制，由于规定的阈值是与内燃机1的爆震等级对应的阈值，因此能够高精度地控制点火正时，并且针对内燃机1的运转状态，高精度地控制成抑制爆震的产生。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，控制部107b设定与使得内燃机1的扭矩为最大的点火正时对应的规定的阈值Txy，因此能够更高精度地控制点火正时，并且针对内燃机1的运转状态，更高精度地控制成产生最大扭矩。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，控制部107b设定与内燃机1的规定的质量燃烧曲轴角对应的规定的阈值TTxy，因此能够与规定的质量燃烧曲轴角对应，更高精度地控制点火正时，并且更高精度地控制内燃机1的运转状态。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，第1温度TCC作为内燃机1的进气门12侧的壁部的温度，通过安装于内燃机1的进气门12侧的安装部位的温度传感器105进行检测，因此作为第1温度TCC，能够使用显著表现出燃烧室9内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的趋势的、内燃机1的进气门12侧的壁部的温度，能够使用上述第1温度TCC，可靠地检测燃烧室9内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机1的运转状态。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，借助于凹部8e将温度传感器105的第1温度传感器元件105c以暴露于燃烧室9的方式安装于内燃机1，该凹部8e从内燃机1的划分出燃烧室9的壁部的内壁面8b凹陷设置，并且在内壁面8b上开口，因此能够通过简单的结构，由第1温度传感器元件105c检测第1温度TCC，并根据那样的检测温度，控制内燃机1的运转状态。特别是，以与凹部8e对应的方式，在温度传感器105的壳体105b内配置第1温度传感器元件105c，凹部8e在划分出燃烧室9的气缸盖8或气缸体2的内壁表面开口，并从其凹陷设置，由此能够缓和由于燃烧流而受到的冲击，并且直接检测第1温度TCC，能够使用上述第1温度TCC高精度地掌握燃烧室9内的燃烧状态，并且控制内燃机1的运转状态。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，温度传感器105是第1温度传感器元件105c和第2温度传感器元件105d共用壳体105b的单一的温度传感器，控制部107b使用第1温度传感器元件105c检测出的第1温度TCC和第2温度传感器元件105d检测出的第2温度TE，控制内燃机1的运转状态，因此能够简化温度传感器105的结构，并且检测第1温度TCC和第2温度TE。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，控制部107b根据与内燃机1的燃烧室9的壁表面温度对应的第1温度TCC、和与内燃机1的代表温度对应的第2温度TE的差分ΔTCC，控制内燃机1的运转状态，因此能够通过简单的结构，检测燃烧室9内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机1的运转状态。特别是，能够将燃烧室9内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的燃烧室9的壁表面温度TCC、与代表性表示包含燃烧室9的气缸体2的温度作为内燃机1的温度的内燃机代表温度TE的差分ΔTCC用作表示燃烧室9内的燃烧状态的良好/不良的恰当的指标，因此即使在内燃机1的暖机中等过渡的温度状态或由于内燃机1以比较低的负荷进行运转而引起的低温度状态下，也能够高精度地掌握燃烧室9内的燃烧状态，从而控制内燃机1的运转状态。此外，通过这样恰当地控制内燃机1的运转状态，能够改善内燃机1的燃料消耗率。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，第1温度TCC作为内燃机1的进气门12侧的燃烧室9的壁表面温度，由在内燃机1的进气门12侧的安装部位处安装的温度传感器105进行检测，因此作为第1温度TCC，能够使用显著表现出燃烧室9内的混合气被着火而生成的火焰不易传播到的趋势的、内燃机1的进气门12侧的燃烧室9的壁表面温度，能够使用上述第1温度TCC，可靠地检测燃烧室9内的燃烧状态，并根据该燃烧状态控制内燃机1的运转状态。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，控制部107b根据第1温度TCC与第2温度TE的差分ΔTCC，控制对混合气的点火正时，由此控制内燃机1的运转状态，因此能够恰当地控制点火正时，并且恰当地控制内燃机1的运转状态。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，控制部107b根据第1温度TCC与第2温度TE的差分ΔTCC和规定的阈值的大小关系，进行使点火的正时提前或延迟的控制，将规定的阈值设定为包含与内燃机1的爆震等级对应的第1阈值，因此能够高精度地控制点火正时，并且针对内燃机1的运转状态，高精度地控制成抑制爆震的产生。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，将规定的阈值设定为还包含与使得内燃机1的扭矩为最大的点火正时对应的第2阈值，因此能够更高精度地控制点火正时，并且针对内燃机1的运转状态，更高精度地控制成产生最大扭矩。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，将规定的阈值设定为还包含与内燃机1的规定的质量燃烧曲轴角对应的第3阈值，因此能够与规定的质量燃烧角对应，更高精度地控制点火正时，并且更高精度地控制内燃机1的运转状态。
此外，在本实施方式的内燃机控制装置100中，控制部107b使用根据温度传感器105的第1温度传感器元件105c检测出的燃烧室9的温度信息计算出的燃烧室9的温度，控制内燃机1的运转状态，第1温度传感器元件105c借助于凹部8e以暴露于燃烧室9的方式安装于内燃机1，该凹部8e从内燃机1的划分出燃烧室9的壁部的内壁面8b凹陷设置，并且在内壁面8b上开口，因此能够通过简单的结构，检测内燃机1的燃烧室9的温度等，并根据那样的检测温度，控制内燃机1的运转状态。特别是，以与凹部8e对应的方式，在温度传感器105的壳体105b内配置第1温度传感器元件105c，凹部8e在划分出燃烧室9的气缸盖8或气缸体2的内壁表面开口，并从其凹陷设置，由此能够缓和由于燃烧流而受到的冲击，并且直接检测燃烧室9的温度，能够使用上述燃烧室9的温度高精度地掌握燃烧室9内的燃烧状态，并且控制内燃机1的运转状态。
并且，在本发明中，部件的种类、形状、配置、个数等并不限定于前述的实施方式，当然能够将其结构要素适当地置换成能够起到同等的作用效果的结构要素等，当然也能够在不脱离发明要点的范围内适当地进行变更。
产业上的可利用性
如上所述，本发明可提供一种能够通过简单的结构、检测燃烧室内的燃烧状态并根据该燃烧状态控制内燃机的运转状态的内燃机控制装置，由于其通用普遍的性质，被期待能够广泛应用于车辆等的内燃机控制装置。

Claims (20)

1.一种内燃机控制装置，该内燃机控制装置具有控制部，该控制部控制燃料的供应、空气的供应以及对由所述燃料和所述空气组成的混合气的点火中的至少一项，从而控制内燃机的运转状态，该内燃机控制装置的特征在于，
所述控制部根据第1温度和第2温度，控制所述内燃机的所述运转状态，其中，所述第1温度与所述内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，所述第2温度与所述壁部中的相比于所述第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应。
2.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述控制部导出基于所述第1温度和所述第2温度的值，并且根据所述内燃机的扭矩设定规定的阈值，
所述控制部根据所述值和所述规定的阈值，控制所述内燃机的所述运转状态。
3.根据权利要求2所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述值是所述第1温度与所述第2温度的差分或比率。
4.根据权利要求2或3所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述控制部根据所述值与所述规定的阈值之间的大小关系，进行使所述内燃机的点火的正时提前或延迟的控制，
所述规定的阈值是与所述内燃机的爆震等级对应的阈值。
5.一种内燃机控制装置，该内燃机控制装置具有控制部，该控制部控制燃料的供应、空气的供应以及对由所述燃料和所述空气组成的混合气的点火中的至少一项，从而控制内燃机的运转状态，该内燃机控制装置的特征在于，
所述控制部导出基于第1温度和第2温度的值，其中，所述第1温度与所述内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，所述第2温度与所述壁部中的相比于所述第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应，
并且，所述控制部设定与使得所述内燃机的扭矩为最大的所述点火的正时对应的规定的阈值，
所述控制部根据所述值和所述规定的阈值，控制所述内燃机的所述运转状态。
6.根据权利要求5所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述值是所述第1温度与所述第2温度的差分或比率。
7.根据权利要求5或6所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述控制部根据所述值与所述规定的阈值之间的大小关系，进行使所述内燃机的点火的正时提前或延迟的控制。
8.一种内燃机控制装置，该内燃机控制装置具有控制部，该控制部控制燃料的供应、空气的供应以及对由所述燃料和所述空气组成的混合气的点火中的至少一项，从而控制内燃机的运转状态，该内燃机控制装置的特征在于，
所述控制部导出基于第1温度和第2温度的值，其中，所述第1温度与所述内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，所述第2温度与所述壁部中的相比于所述第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应，
并且，所述控制部设定与所述内燃机的规定的质量燃烧曲轴角对应的规定的阈值，
所述控制部根据所述值和所述规定的阈值，控制所述内燃机的所述运转状态。
9.根据权利要求8所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述值是所述第1温度与所述第2温度的差分或比率。
10.根据权利要求8或9所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述控制部根据所述值与所述规定的阈值之间的大小关系，进行使所述内燃机的点火的正时提前或延迟的控制。
11.一种内燃机控制装置，该内燃机控制装置具有控制部，该控制部控制燃料的供应、空气的供应以及对由所述燃料和所述空气组成的混合气的点火中的至少一项，从而控制内燃机的运转状态，该内燃机控制装置的特征在于，
所述控制部根据第1温度和第2温度，控制所述内燃机的所述运转状态，其中，所述第1温度与所述内燃机的划分出燃烧室的壁部中的第1部位的温度对应，所述第2温度与所述壁部中的相比于所述第1部位处于外壁面侧的第2部位的温度对应，
所述第1温度作为所述内燃机的进气门侧的所述壁部的温度，是由在所述内燃机的所述进气门侧的安装部位处安装的温度传感器检测的。
12.根据权利要求11所述的内燃机控制装置，其特征在于，
借助于凹部将所述温度传感器的第1温度传感器元件以暴露于所述燃烧室的方式安装于所述内燃机，所述凹部从所述内燃机的划分出燃烧室的壁部的内壁面凹陷设置，并且在所述内壁面上开口。
13.根据权利要求12所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述温度传感器是所述第1温度传感器元件和第2温度传感器元件共用壳体的单一的温度传感器，
所述控制部使用所述第1温度传感器元件检测出的所述第1温度和所述第2温度传感器元件检测出的所述第2温度，控制所述内燃机的运转状态。
14.一种内燃机控制装置，该内燃机控制装置具有控制部，该控制部控制燃料的供应、空气的供应以及对由所述燃料和所述空气组成的混合气的点火中的至少一项，从而控制内燃机的运转状态，该内燃机控制装置的特征在于，
所述控制部根据第1温度和第2温度的差分，控制所述内燃机的所述运转状态，其中，所述第1温度与所述内燃机的燃烧室的壁表面温度对应，所述第2温度与所述内燃机的代表温度对应。
15.根据权利要求14所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述第1温度作为所述内燃机的进气门侧的所述燃烧室的所述壁表面温度，是由在所述内燃机的所述进气门侧的安装部位处安装的温度传感器检测的。
16.根据权利要求14或15所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述控制部根据所述第1温度与所述第2温度的所述差分，控制对所述混合气的所述点火的正时，由此控制所述内燃机的所述运转状态。
17.根据权利要求16所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述控制部根据所述第1温度与所述第2温度的所述差分和规定的阈值之间的大小关系，进行使所述点火的所述正时提前或延迟的控制，所述规定的阈值被设定为包含与所述内燃机的爆震等级对应的第1阈值。
18.根据权利要求17所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述规定的阈值被设定为还包含与使得所述内燃机的扭矩为最大的所述点火的正时对应的第2阈值。
19.根据权利要求18所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述规定的阈值被设定为还包含与所述内燃机的规定的质量燃烧曲轴角对应的第3阈值。
20.一种内燃机控制装置，该内燃机控制装置具有控制部，所述控制部使用根据温度信息计算出的与内燃机相关的温度，控制车辆的所述内燃机的运转状态，所述车辆搭载有所述内燃机和检测与所述内燃机相关的所述温度信息的温度传感器，所述内燃机控制装置的特征在于，
所述控制部使用根据所述温度传感器的第1温度传感器元件检测出的燃烧室的温度信息计算出的所述燃烧室的温度，控制所述内燃机的所述运转状态，所述第1温度传感器元件借助于凹部以暴露于所述燃烧室的方式安装于所述内燃机，所述凹部从所述内燃机的划分出所述燃烧室的壁部的内壁面凹陷设置，并且在所述内壁面上开口。
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