JP2006177247A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 MBT運転時に燃焼質量割合が50%となるクランク角θMBT と、実際の点火遅角時に燃焼質量割合が50%となるクランク角θretardとの差分(θMBT −θretard)を演算し、この差分(θMBT −θretard)に基づいてマップ又は次の数式により実際の点火時期におけるトルク発生効率を演算する。差分(θMBT −θretard)は、次式により算出すれば良い。
θMBT −θretard=点火遅角量−着火遅れ期間の変化量+主燃焼期間の前半分の変化量ここで、着火遅れ期間は、点火時期から実際に燃焼が発生するまでの期間であり、主燃焼期間は、着火遅れ期間終了から燃焼完了以前で熱発生率が低下するまでの期間である。
【選択図】 図1
Description
図示トルク効率=(B+C)/(A+C)
そこで、筒内圧センサを持たないシステムに本発明を適用する場合は、請求項5のように、MBTから実際の点火時期までの点火遅角量、着火遅れ期間の変化量、及び、主燃焼期間開始(着火遅れ期間終了)から燃焼質量割合が特定の割合となるまでの期間の変化量に基づいて差分(θMBT −θretard)を演算するようにすると良い。ここで、着火遅れ期間は、点火時期から実際に燃焼が発生するまでの期間であり、主燃焼期間は、着火遅れ期間終了から燃焼完了以前で熱発生率が低下するまでの期間である。点火遅角量、着火遅れ期間の変化量、及び、主燃焼期間開始(着火遅れ期間終了)から燃焼質量割合が特定の割合となるまでの期間の変化量を求めれば、これらの値から差分(θMBT −θretard)を演算することができる。
最近の本発明者の研究結果によれば、燃焼質量割合が特定の割合となるクランク角とトルク発生効率との関係は、エンジン11の運転条件とは関係なく、一意の曲線(図5参照)で近似できることが判明した。以下、これについて説明する。
図示トルク効率=(B+C)/(A+C)
トルク発生効率=Table1(x)=a1 x2 +b1 x+c1
x=θMBT −θretard
ここで、a1 ,b1 ,c1 は係数である。
θMBT −θretard=点火遅角量−着火遅れ期間の変化量+主燃焼期間の前半分の変化量
着火遅れ期間の変化量=Table2(x)=a2 x2 +b2 x+c2
(x:点火時期、a2 ,b2 ,c2 :係数)
また、図9に示すマップTable3又は下記の数式を用いて、主燃焼期間の前半分の変化量を点火遅角量(MBT−点火時期)に基づいて演算する。
主燃焼期間の前半分の変化量=Table3(x)=a3 x2 +b3 x+c3
(x:点火遅角量、a3 ,b3 ,c3 :係数)
θMBT −θretard=点火遅角量−着火遅れ期間の変化量+主燃焼期間の前半分の変化量 =(MBT−点火時期)−{Table2(MBT)−Table2(点火時期)} +Table3(MBT−点火時期)
トルク発生効率=Table1(θMBT −θretard)
従って、図10に示すモデルを用いれば、MBTと実際の点火時期からトルク発生効率を演算することができる。
θMBT −要求点火時期=(MBT−要求点火時期)
−{Table2(MBT)−Table2(要求点火時期)} +Table3(MBT−要求点火時期)
Table2(x)=a2 x2 +b2 x+c2
Table3(x)=a3 x2 +b3 x+c3
これらの式から“θMBT −要求点火時期”を消去して、要求点火時期について解くと、次式が導き出される。
主燃焼期間の前半分の変化量=Table3(MBT−点火時期)
θMBT −θretard=(MBT−点火時期)
−(着火遅れ期間変化量1−着火遅れ期間変化量2)
+主燃焼期間の前半分の変化量
トルク発生効率=Table1(θMBT −θretard)
Claims (7)
- 内燃機関のトルクを制御するトルク制御手段を備えた内燃機関の制御装置において、
前記トルク制御手段は、燃焼質量割合が特定の割合となるクランク角とトルク発生効率との関係に基づいて、実際の点火時期におけるトルク発生効率を演算することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記特定の割合は50%であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記トルク制御手段は、トルク発生効率が最大となる最適点火時期において燃焼質量割合が前記特定の割合となるクランク角θMBT と、実際の点火時期において燃焼質量割合が前記特定の割合となるクランク角θretardとの差分(θMBT −θretard)を演算し、この差分(θMBT −θretard)に基づいて実際の点火時期におけるトルク発生効率を演算することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
- 内燃機関の各気筒に筒内圧を検出する筒内圧センサを設け、
前記トルク制御手段は、前記筒内圧センサの出力波形から得られた燃焼質量割合に基づいて前記差分(θMBT −θretard)を演算することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記トルク制御手段は、前記最適点火時期から前記実際の点火時期までの点火遅角量、着火遅れ期間の変化量、及び、主燃焼期間開始から燃焼質量割合が前記特定の割合となるまでの期間の変化量に基づいて前記差分(θMBT −θretard)を演算することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記トルク制御手段は、前記着火遅れ期間の変化量を実際の点火時期に基づいて演算し、前記主燃焼期間開始から燃焼質量割合が前記特定の割合となるまでの期間の変化量を前記最適点火時期から前記実際の点火時期までの点火遅角量に基づいて演算することを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の制御装置。
- 内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御手段を備えた内燃機関の制御装置において、
前記点火時期制御手段は、トルク発生効率が最大となる最適点火時期において燃焼質量割合が特定の割合となるクランク角θMBT と、実際の点火時期において燃焼質量割合が前記特定の割合となるクランク角θretardとの差分(θMBT −θretard)からトルク発生効率を演算するモデルの逆モデルを用いて、要求トルク発生効率と実際の運転条件における最適点火時期とに基づいて要求点火時期を演算することを特徴とする内燃機関の制御装置。
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