JP4963404B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
点火時筒内圧力Psa=Pin・(Vivc/Vsa)X・・・・・・(1)
ただし、
Pin :吸気管圧力(kPa.abs)
Vivc:吸気弁の閉じ時期の燃焼室容積(cc)
Vsa :点火時期の燃焼室容積(cc)
χ :比熱比(=1.32)
Σe=∫Jdt・・・・・・・(2)
Vgap∝Gap∝Σe・・・・(3)
以上をまとめて示しているのが図4であり、点火プラグ10の劣化を考慮した第2の要求放電電圧(以下、劣化考慮の要求放電電圧Vr 2と称する)は、次式(4)によって算出することができる。すなわち、劣化考慮の要求放電電圧Vr 2は、基本要求放電電圧Vr 1に、劣化による増加量(Vgap)を加えたものとして算出される。
劣化考慮の要求放電電圧Vr 2=Vr 1+Vgap・・・(4)
上記実施例1では吸気管圧力センサ21の吸気管圧力(Pin)から点火時筒内圧力Psaを求める場合について説明した。しかし、点火時筒内圧力Psaを求めるのは、吸気管圧力に基づくものに限る必要はない。エンジンに流入する空気流量及び空気温度に基づいて筒内圧力Psa求めることができる。以下、変形例1として説明する。
点火時筒内圧力Psaは、次式(5)により求めることができる。
点火時筒内圧力Psa=
20.3×105×Ga・R・Ta・(Vivc/Vsa)X×(Vivc・Mair・Ne)−1・・・(5)
ただし、
Ga :吸気流量(g/s)
Ta :吸気温度(K)
Vivc:吸気弁の閉じ時期の燃焼室容積(cc)
Vsa :点火時期の燃焼室容積(cc)
Ne :エンジン回転数(rpm)
χ :比熱比(=1.32)
R :気体定数(atm・L/mol/K)(=0.082)
Mair:大気の平均分子量(g/mol)(=28.996)
上記ではエンジンの周辺に配置した種々のセンサ出力から点火時筒内圧力Psaを求めて、要求放電電圧Vrを算出する場合を説明したが、燃焼室53内の圧力(筒内圧)を直接的に検出する構造を採用してもよい。図11は変形例2に係る制御装置が適用されているエンジン1Cの吸気系及び気筒周辺を示した図である。図11で示す実施例装置は、筒内圧センサ26が気筒5の上部に配置され、燃焼室53内の圧力を直接に検出する。筒内圧センサ26の出力はECU20へ供給されている。図11で示す装置を採用した場合、圧縮行程のある特定タイミングで筒内圧力を検出し、その値から点火タイミングでの筒内圧を推定して点火時筒内圧力Psaを求めるようにする。よって、この変形例2の場合も、前述したのと同様にして求めた点火時筒内圧力Psaから要求放電電圧Vrを算出できる。
2 吸気通路
3 サージタンク
4 インテークマニホールド
5 気筒
53 燃焼室
7 吸気弁
8 カムシャフト
10 点火プラグ
12 タンブル制御弁
20 ECU
Pin 吸気管圧力
Vivc 吸気弁閉時での燃焼室容積
Vsa 点火時での燃焼室容積
Psa 点火時筒内圧力
Vr 要求放電電圧
Claims (8)
- 点火プラグを備えている火花点火型内燃機関の制御装置であって、
前記燃焼室へ吸入空気を供給する吸気通路の管内圧力、吸気弁閉時での燃焼室容積及び点火時での燃焼室容積に基づいて、点火時の燃焼室内の圧力を算出し、算出した前記点火時の燃焼室内の圧力に基づいて、前記点火プラグの要求放電電圧を算出する放電電圧算出手段を備えている、ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記放電電圧算出手段は、前記点火プラグを点火させた放電エネルギを積算した総放電エネルギから劣化を考慮した第2の要求放電電圧を算出する、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。
- 前記放電電圧算出手段は、内燃機関回転数、機関温度、空燃比、EGR量及び点火プラグ位置の少なくともいずれか1つを用いて補正した第3の要求放電電圧を算出する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記要求放電電圧が予め定めた規定値を超える可能性があるときに、ノッキングが起こらない範囲で前記内燃機関の点火時期を進角させて、前記点火プラグの破損を予防する破損予防手段を更に備える、ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記内燃機関の吸気通路内に吸気流を制御する吸気制御弁が配置されており、
前記要求放電電圧が予め定めた規定値を超える可能性があるときに、前記吸気制御弁を開くことにより前記内燃機関の点火時期を進角させて、前記点火プラグの破損を予防する破損予防手段を更に備える、ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関の燃焼室に複数の点火プラグが配備されており、
前記要求放電電圧が予め定めた規定値を超える可能性があるときに、点火させる点火プラグの数を減少させること、及び/又は点火させる点火プラグを外側に変更することにより、前記内燃機関の点火時期を進角させて、前記点火プラグの破損を予防する破損予防手段を更に備える、ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 - 前記点火プラグを加熱する加熱手段が配置されており、
前記要求放電電圧が予め定めた規定値を超える可能性があるときに、前記加熱手段を制御して前記点火プラグを加熱して、前記点火プラグの破損を予防する破損予防手段を更に備える、ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 - 前記要求放電電圧が予め定めた規定値を超えたときに、前記点火プラグに破損の可能性があると判断して警告を発する警告手段を更に備えている、ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
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