CN1989339B - 用于内燃机的点火正时控制装置 - Google Patents
用于内燃机的点火正时控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1989339B CN1989339B CN2005800250186A CN200580025018A CN1989339B CN 1989339 B CN1989339 B CN 1989339B CN 2005800250186 A CN2005800250186 A CN 2005800250186A CN 200580025018 A CN200580025018 A CN 200580025018A CN 1989339 B CN1989339 B CN 1989339B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ignition timing
- injection
- cylinder
- combustion engine
- internal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 159
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 159
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000659 freezing mixture Substances 0.000 description 1
- 230000030279 gene silencing Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
- F02D41/2422—Selective use of one or more tables
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
- F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
- F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
- F02D41/3029—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
- F02P5/1516—Digital data processing using one central computing unit with means relating to exhaust gas recirculation, e.g. turbo
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于内燃机的点火正时控制装置,所述内燃机具有用于将燃料喷射到气缸中的缸内喷射器(33)和用于将燃料喷射到进气口中的进气口喷射器(31),所述点火正时控制装置被构造为根据影响燃烧速率的至少一个因子的变化来校正与运行状态相对应地确定的基本点火正时,以设定最终点火正时,所述至少一个影响燃烧速率的因子选自冷却剂温度、进气温度和EGR(排气再循环)量。点火正时的校正量被设定为对于进气口喷射比对于缸内喷射大。
Description
技术领域
本发明涉及用于内燃机的点火正时控制装置,更具体而言,涉及用于所谓的双喷射式内燃机的点火正时控制装置,所述双喷射式内燃机设置有用于将燃料喷射到气缸中的缸内喷射器和用于将燃料喷射到进气口中的进气口喷射器。
背景技术
由日本专利早期公开No.2001-020837可以了解所谓双喷射式内燃机。该内燃机包括用于将燃料喷射到气缸中的缸内喷射器和用于将燃料喷射到进气歧管或进气口中的进气口喷射器。根据运行状态,在这些喷射器之间进行切换,用于获得例如在低负荷运行区域中的分层进气燃烧和在高负荷运行区域中的均匀燃烧,或者同时使用这些喷射器并同时改变这些喷射器之间的燃料喷射比例以获得均匀稀气燃烧和均匀化学当量燃烧,由此提高燃料效率特性和输出特性。
一般而言,对于燃烧喷射式的内燃机,为了允许根据运行状态进行适当的燃烧,通过根据发动机状态将各种校正提前值(或延迟值)加至根据运行状态预先设定并存储在例如图中的基本点火正时值,来确定最终点火正时。基于所确定的用于运行的最终点火正时进行点火。
关于前述双喷射式内燃机,因为喷射方式的不同,即,取决于喷射方式是燃料从缸内喷射器喷射的方式还是燃料从进气口喷射器喷射的方式,空燃混合物的温度和燃料在燃烧室中的混合状态可能不同。所造成的问题是,如果简单地基于根据运行状态设定的点火正时值进行点火以用于运行,则点火正时是不合适的。就是说,因为空燃混合物的燃烧速率根据燃料喷射方式是通过缸内喷射器进行的燃料喷射还是通过进气口喷射器进行的燃料喷射而不同,因此点火正时必须被适当地设定。否则,会发生诸如爆震之类的异常燃烧,或者输出动力不足。
此外,与正常状态下的情况相比,在喷射方式从由缸内喷射器的喷射或者从由进气口喷射器的喷射进行切换或者这些喷射器之间的喷射比例发生改变的过渡运行状态下,喷射方式或者喷射比例的改变会导致不同的进气口壁温度和不同的气缸内壁温度以及附着在进气口壁、气缸内壁和活塞顶壁上的燃料的不同量。因而,空燃混合物的温度和燃烧室内的燃料混合状态可能不同。在这样的状态下,如果点火正时被设定成无变化校正的值,则其不同于合适的值,其可能由于过度提前而引起爆震,或者其可能由于过度延迟而引起输出动力的不足,从而导致燃料效率等的降低。
发明内容
考虑到前述的传统问题,本发明的目的是提供一种用于内燃机的点火正时控制装置,该内燃机具有缸内喷射器和进气口喷射器,所述点火正时控制装置能够确保稳定的燃烧并抑制燃料效率的降低。
为了实现上述目的,根据本发明实施例的用于内燃机的点火正时控制装置是这样的用于内燃机的点火正时控制装置,所述内燃机具有用于将燃料喷射到气缸中的缸内喷射器和用于将燃料喷射到进气口中的进气口喷射器,所述用于内燃机的点火正时控制装置被构造为根据至少影响燃烧速率的因子的变化来校正与运行状态相对应地确定的基本点火正时以设定最终点火正时。点火正时的校正量被设定为对于进气口喷射比对于缸内喷射大。
这里,至少影响燃烧速率的因子是从以下构成的群组中选择的至少一个:冷却剂温度、进气温度和EGR(排气再循环)量。
根据本发明实施例的用于内燃机的点火正时控制装置,使用与至少影响燃料速率的因子的变化相对应的校正量来校正与运行状态相对应地确定的基本点火正时,以设定最终点火正时。校正量被设定为对于进气口喷射比对于缸内喷射大。由此,即使在受燃烧速率影响较大的进气口喷射时,也可以适当地进行点火正时的校正,并因此确保稳定的燃烧和提高的燃料效率。
附图说明
图1示出内燃机的示意性构造,根据本发明的点火正时控制装置适用于所述内燃机。
图2是示出在本发明的实施例中,与运行区域相对应的喷射方式和喷射比例的图。
图3示出在本发明的实施例中,与运行状态相对应而储存的基本点火正时的基本图,其中(A)示出储存在100%直接喷射时的基本点火正时的基本图A,(B)示出储存在100%进气口喷射时的基本点火正时的基本图B。
图4是根据本发明的实施例,储存根据冷却剂温度的改变而确定的冷却剂温度校正提前值的图。
图5是根据本发明的实施例,储存根据进气温度的改变而确定的进气温度校正提前值的图。
图6示出根据本发明的实施例,储存根据EGR量的改变而确定的EGR校正提前值的图表,其中(A)示出根据EGR阀的开度确定的外部EGR校正提前值,(B)示出根据InVVT提前角确定的内部EGR校正提前值。
图7是图示根据本发明实施例的控制过程示例的流程图。
具体实施方式
以下,将参考附图描述本发明的实施例。首先,参考图1描述本发明适用于其的双喷射式内燃机的整体构造。
图1示出具有可变气门正时机构和增压器的发动机10(以下简称作“发动机”)。在图1中,示出了具有进气口喷射器31和缸内喷射器33的汽油发动机。气缸盖12设置在发动机10的气缸体11的顶部上,其中对每个气缸形成进气13和排气口14。
作为发动机10的进气系统,每个进气13连接至进气歧管15,进气歧管15接着经由稳压罐16连接至安装有节气门17的节气室18,各个气缸的进气路径共同地连接至稳压罐16。节气门17由节气门电机19驱动。中冷器20安装在节流室18的上游。中冷器20经由进气管21连接至涡轮增压器22的压缩机22C,涡轮增压器22是增压器的一个示例,中冷器20还连接至空气滤清器23。
在进气歧管15中,进气口喷射器31设置紧接着各个气缸的进气口13的上游处。在气缸盖12中,设置缸内喷射器33,用于将燃料直接喷射至气缸体11中的各个气缸的燃烧室。每个缸内喷射器33连接至燃料输送管35,高压燃料从高压燃料泵34供应至燃料输送管35。此外,对每个气缸,火花塞36以及点火器设置在气缸盖12处。
作为发动机10的排气系统,气缸盖12处的每个排气口14连接至排气歧管25,排气聚集在排气歧管25处。排气歧管25连接至排气管26,涡轮增压器22的涡轮22T装配至排气管26。催化剂、消声器等设置在排气管26下游,开放至大气。涡轮增压器22使其压缩机22C被流入到涡轮22T的排气的能量驱动而旋转,以抽吸、加压并增压空气。在涡轮22T的进气侧处,设置具有由电气致动器形成的可变喷嘴致动器的可变喷嘴28,以调节流入的排气的流速和压力。可变喷嘴致动器27根据从下述的电子控制单元(以下称作“ECU”)100输出的控制信号来调节可变喷嘴28的开度,以由此控制增压压力。
现在将描述发动机10的可变气门正时机构。如公知的,发动机10的曲轴51的旋转经由未示出的固定至曲轴51的曲轴带轮、正时带、进气凸轮带轮、排气凸轮带轮等传递至设置在气缸盖12中的进气凸轮轴和排气凸轮轴,使得曲轴51和凸轮轴具有2∶1的转角比。基于凸轮轴的被控制为保持曲轴和凸轮轴之间2∶1的转角比的旋转,设置在进气凸轮轴处的进气凸轮和设置在排气凸轮轴处的排气凸轮(两个都未示出)分别打开/关闭进气门40和排气门41。
液压可变气门正时机构InVVT设置在进气凸轮轴和进气凸轮带轮之间,通过使进气凸轮带轮和进气凸轮轴相对于彼此旋转,可以连续地改变进气凸轮轴相对于曲轴51的旋转相位(相移角)。如已知的,可变气门正时机构InVVT使其液压由油控阀42(由线性电磁阀、占空电磁阀等形成)控制,可变正时气门机构InVVT由来自控制发动机的ECU 100的驱动信号来致动,其将在下文说明。
类似地,液压可变气门正时机构ExVVT设置在排气凸轮轴和排气凸轮带轮之间,以通过使排气凸轮带轮和排气凸轮轴相对于彼此旋转,来连续地改变排气凸轮轴相对于曲轴51的旋转相位(相移角)。如已知的,类似于进气侧上的可变气门正时机构InVVT,可变气门正时机构ExVVT使其液压由油控阀43控制,可变正时气门机构ExVVT由来自控制发动机的ECU 100的驱动信号来致动,其将在下文说明。
排气再循环(以下称作“EGR”)路径44设置在上述的进气口13和排气口14之间,其开度由设置在路径中途的EGR阀45控制。
现在将描述用于检测发动机运行状态的各个传感器。气流计101紧接着空气滤清器23的下游而设置在进气管21处,进气温度传感器102紧接着中冷器20的下游装配。与设置在节气室18处并用于调整空气量的节气门17相关联,节气门位置传感器103布置为检测节气门17的开度。此外,爆震传感器104附装至发动机10的气缸体11的壁,冷却剂温度传感器104也附装至气缸体11以检测冷却剂的温度。EGR阀开度传感器106也布置为检测ECR阀45的开度。
为了检测进气侧上的上述可变气门正时机构InVVT和排气侧上的可变气门正时机构ExVVT的致动位置,分别设置了在进气侧上的凸轮位置传感器107和在排气侧上的凸轮位置传感器108。每个凸轮位置传感器检测以等角度设置在凸轮转子(其紧固至相应的进气或排气凸轮轴并与其同步旋转)周界上的多个突起,并输出表示凸轮位置的凸轮位置脉冲。此外,设置曲柄位置传感器109,其检测以预定曲柄角的间隔设置在曲轴转子52(其紧固至曲轴51并与其同步旋转)周界上的突起,并输出表示曲柄角的曲柄脉冲。还设置加速器下压程度传感器110,其产生与加速踏板的下压量成比例的输出电压。
在图1中,电子控制单元(ECU)100处理来自上述传感器的信号,并计算用于各个致动器的可控变量,以进行燃料喷射控制、点火正时控制、怠速发动机速度控制、增压压力控制、用于进气门和排气门的气门正时控制等。ECU 100主要由微计算机构成,CPU、ROM、RAM、备份RAM、计数器/计时器组、I/O接口等经由总线连接至微计算机,并且ECU100具有用于供应稳定的功率至各个部件的恒压电路、连接至I/O接口的驱动电路、以及诸如A/D转换器与包含在其中的其它部件之类的外围电路。此外,气流计101、进气温度传感器102、节气门位置传感器103、爆震传感器104、冷却剂温度传感器105、EGR阀开度传感器106、凸轮位置传感器107、108、曲轴位置传感器109、加速器下压程度传感器110等连接在I/O接口的输入端口处。
节气门电机19、可变喷嘴致动器27、进气口喷射器31、缸内喷射器33、EGR阀45、火花塞36、油控阀42、43等经由驱动电路连接在I/O接口的输出端口处。
ECU 100根据储存在ROM中的控制程序来处理从传感器经由I/O接口输入的检测信号等。其基于储存在RAM中的各种数据、储存在备份RAM中的各种学习值数据、储存在ROM中的控制图的固定数据等进行如下的发动机运行控制,包括燃料喷射量和正时控制、点火正时控制、增压压力控制、气门正时控制等。
在本实施例的发动机10中,例如,与图2所示的运行区域或状态图相对应地设定燃烧方式或喷射方式,并分别确定缸内喷射器33和进气口喷射器31的喷射比例α和β。这里,缸内喷射比例α表示从缸内喷射器33喷射的燃料量占总燃料喷射量的比例,而进气口喷射比例β表示从进气口喷射器31喷射的燃料量占总燃料喷射量的比例。这里,α+β=100%。在图2中,缸内喷射100%表示仅从缸内喷射器33喷射的比例α被设定为100%,即β=0%。同时,缸内喷射0%表示仅从进气口喷射器31喷射的比例β被设定为100%,即α=0%。此外,缸内喷射40-80%指α被设定为40-80%,而β被设定为60-20%;但是,用于比例α和β的值可以根据使用的发动机10所需的运行状态适当地变化。
如上所述,在本实施例的发动机10中,喷射方式根据发动机运行状态而改变,以确保空燃混合物的均匀性,并提高高负荷区域中发动机10的输出。具体而言,与缸内喷射器33的使用相比,进气口喷射器31的使用易于促进空燃混合物的均匀性。由此,在从低负荷至中间负荷的运行区域中,缸内喷射器33和进气口喷射器31被用于获得其间不同的燃料喷射比例,以确保空燃混合物的均匀性并改善燃烧。同时,与使用进气口喷射器31进行燃料喷射相比,当缸内喷射器33用于燃料喷射时,由于蒸发潜热,更可能发生空燃混合物的温度降低并且因此发生燃烧室中的温度降低。因此,缸内喷射器33用在高负荷区域中,使得供应空气的效率提高,并且发动机输出提高。
这里,首先简要描述根据本实施例的发动机10的点火正时控制。基于由诸如发动机速度、发动机负荷因子之类的参数所表示的发动机运行状态,ECU 100获得基本点火正时,该基本点火正时是对诸如进气口喷射、缸内喷射以及它们的同时喷射之类的各种喷射方式限定的,并以二维图设定的确保最大发动机输出的点火正时。然后,其使用与至少影响燃烧速率的因子的变化相对应的各种校正量对获得的基本点火正时进行适当的提前或延迟校正,以基于以下的表述来设定最终点火正时。这里,最终点火正时指在各个气缸处进行点火的正时,其由相对于气缸上止点的曲轴角(上止点前,BTDC)来表示。
最终点火正时=基本点火正时±校正量
ECU 100将在由这样计算的最终点火正时所表示的时机处打开的点火信号输出至各个气缸的火花塞21的点火器,以进行点火。
在本实施例中,基本点火正时值是对来自缸内喷射器33的燃料喷射比例α为100%(以下简称为“100%直接喷射”)的情况和来自进气口喷射器31的燃料喷射比例β为100%(以下简称为“100%进气口喷射”)的情况分别设定的。就是说,如图3中的(A)和(B)所示,储存与基本图A和B中的运行状态相关的基本点火正时值,基本图A和B是竖直轴和水平轴分别表示负荷因子和发动机速度的二维图。更具体而言,基本图A储存100%直接喷射时的基本点火正时值Dij的数据,基本图B储存100%进气口喷射时的基本点火正时值Pij的数据。这里,基本点火正时值Dij和Pij每个由相对于上止点的曲轴角来表示。在缸内喷射器33和进气口喷射器31两者都用于以指定的燃料喷射比例α和/或β进行燃料喷射的运行状态下,通过分别设定在其中的基本点火正时值Dij和Pij的插值,从上述基本图A和B来获得与相关燃料喷射比例α和/或β相对应的合适点火正时值(D+P)ij。
同时,通过预先的实验获得上述的校正量,并储存在至少用于例如冷却剂温度、进气温度和EGR量(这些都是影响燃烧速率的因子)的图中。
首先,作为与冷却剂温度相关的校正量,根据冷却剂温度的改变来设定冷却剂温度校正提前值,如图4中的图表所示,其中水平轴和竖直轴分别表示冷却剂温度(℃)和冷却剂温度校正提前值(℃A)。冷却剂温度校正提前值被设定用于在发动机的暖机运行过程中稳定燃烧。在冷却剂温度较低的发动机冷机状态下,燃烧速率较低。由此冷却剂温度越低,冷却剂温度校正提前值设定得越大,从而为了稳定运行并提高燃料效率的目的而进一步提前点火正时。在直接喷射的情况下,仅气缸内的壁温度受到冷却剂温度的相当大的影响。通过对比,在进气口喷射的情况下,冷却剂温度的影响大于直接喷射情况下的影响,因为其还影响进气口的壁的温度。由此,为了进一步稳定燃烧,与对缸内喷射(直接喷射)相比,对进气口喷射设定更大的冷却剂温度校正提前值。图4中的进气口喷射和直接喷射分别指100%进气口喷射和100%直接喷射情况下的冷却剂温度校正提前值。
接下来,作为与进气温度相关的校正量,根据进气温度的改变来设定进气温度校正延迟值,如图5中的图所示,其中水平轴和竖直轴分别表示进气温度(℃)和进气温度校正延迟值(℃A)。因为进气温度越高燃烧速率越快,所以进气温度校正延迟值设定为使得随着进气温度升高而增大延迟量,从而为了稳定运行并提高燃料效率的目的而进一步延迟点火正时。此外,因为进气口喷射期间进气温度的影响较大,所以与对于缸内喷射相比,对于进气口喷射设定更大的进气温度校正延迟值。这是因为通过燃料的蒸发潜热来冷却进气的效果在缸内喷射期间较大,由此,即使进气温度较高,也可以预期有利的冷却效果。图5中的进气口喷射和直接喷射分别指100%进气口喷射和100%直接喷射情况下的进气温度校正延迟值。
此外,作为与EGR量相关的校正量,根据EGR阀45的开度并因此根据外部EGR量的改变来确定外部EGR校正提前值,如图6的(A)中的图所示,其中水平轴和竖直轴分别表示EGR阀开度和外部EGR校正提前值(℃A)。此外,根据确定气门重叠量并因此确定内部EGR量的改变的InVVT提前角来确定内部EGR校正提前值,如图6(B)的图所示,其中水平轴表示InVVT提前角,其是进气侧上的可变气门正时机构InVVT中的进气凸轮轴的相移角,竖直轴表示内部EGR校正提前值(℃A)。在任一种情况下,随着EGR量增加,燃料速率变低。因此,随着EGR量增加,EGR校正提前值设定得更大,从而为了稳定燃烧和提高燃料效率的目的而进一步提前点火正时。在缸内喷射时,容易在分层进气燃烧时形成分层的空燃混合物,并在均匀燃烧时形成半分层的空燃混合物,由此,EGR的影响相对较小。通过对比,进气口喷射经历ERG的较大影响。由此,与对于缸内喷射相比,对于进气口喷射设定更大的外部和内部EGR校正提前值。图6的(A)和(B)中的进气口喷射和直接喷射分别指100%进气口喷射和100%直接喷射情况下的外部和内部EGR校正提前值,与上述情况一样。
随着气门重叠量增加,EGR量增加。尽管未示出,根据气门重叠量和EGR量之间的这种关系,上述的内部EGR校正提前值可以被设定为使得其随着ExVVT延迟角的增大而增大,ExVVT延迟角是排气侧可变气门正时机构ExVVT中的排气凸轮轴的相移角。
此外,对于上述的校正量,在使用缸内喷射器33和进气口喷射器31两者以指定的燃料喷射比例α和/或β来进行燃料喷射的运行状态下,通过插值来获得与相关的燃料喷射比例α和/或β对应的校正量,与基本点火正时值的情况一样。
以下,将参考图7中的流程图来描述具有上述构造的发动机10的点火正时控制装置的控制流程的实施例。作为用于将发动机控制为优化状态的正常控制例程一部分的该控制例程是在曲轴51每旋转180度时进行的,该控制例程包括:燃料喷射控制,其基于与来自气流计101、进气管压力传感器或加速器下压程度传感器110的控制目标相关而获得的发动机速度和发动机负荷,来获得燃料喷射量和燃料喷射正时;气门重叠量控制,进气门40和排气门41两者都通过气门正时控制经由可变气门正时机构InVVT和ExVVT设定为打开状态;和经由增压器22的增压压力控制。
首先,当控制开始时,在步骤S701,ECU 100在每个规定时间时读取通过加速器下压程度传感器110或气流计101的检测而获得的发动机负荷以及从曲轴位置传感器109通过计算获得的发动机速度,并且还获得与相关运行状态对应的燃料喷射比例,在仅从缸内喷射器33喷射燃料的情况下,其是100%缸内喷射,或者在仅从进气口喷射器31喷射燃料的情况下,其是100%进气口喷射(0%缸内喷射),或者是来自进气口喷射器31的燃料喷射和来自缸内喷射器33的燃料喷射之间的规定比例。
接下来,在步骤S702,根据上述的基本图A和B,基于获得的燃料喷射比例来计算基本点火正时。例如,在100%直接喷射的情况下,直接从基本图A获得对应于运行状态的值。在α%直接喷射的情况下,使用基本图A和B来进行插值。
接下来,在步骤S703,读取由冷却剂温度传感器105检测的冷却剂温度。然后,根据图4所示的图,在步骤S704获得100%缸内喷射(直接喷射)时的冷却剂温度校正提前值,在步骤S705获得100%进气口喷射时的冷却剂温度校正提前值。然后,在步骤S706,通过步骤S704和S705中分别获得的100%直接喷射时和100%进气口喷射时的冷却剂温度校正提前值的插值,计算与步骤S701中获得的燃料喷射比例相对应的冷却剂温度校正提前值。
接下来,在步骤S707,读取由进气温度传感器102检测的进气温度。然后,根据图5所示的图,在步骤S708中获得100%直接喷射时的进气温度校正延迟值,在步骤S709获得100%进气口喷射时的进气温度校正延迟值。然后,在步骤S710,通过步骤S708和S709中分别获得的100%直接喷射时和100%进气口喷射时的进气温度校正延迟值的插值,计算与步骤S701中获得的燃料喷射比例相对应的进气温度校正延迟值。
接下来,在步骤S711,读取由EGR阀开度传感器106检测的EGR阀开度。然后,根据图6的(A)所示的图,在步骤S712获得100%直接喷射时的外部EGR校正提前值,在步骤S713获得100%进气口喷射时的外部EGR校正提前值。然后,在步骤S714中,通过步骤S712和S713中分别获得的100%直接喷射时和100%进气口喷射时的外部EGR校正提前值的插值,计算与步骤S701中获得的燃料喷射比例相对应的最终外部EGR校正提前值。
接下来,在步骤S715,读取经由进气侧上的凸轮位置传感器107的检测获得的InVVT提前角。然后,根据图6的(B)所示的图,在步骤S716获得100%直接喷射时的内部EGR校正提前值,在步骤S717获得100%进气口喷射时的内部EGR校正提前值。然后,在步骤S718中,通过步骤S716和S717中分别获得的100%直接喷射时和100%进气口喷射时的内部EGR校正提前值的插值,计算与步骤S701中获得的燃料喷射比例相对应的最终内部EGR校正提前值。
然后,在步骤S719,读取经由排气侧上的凸轮位置传感器108的检测获得的ExVVT延迟角。然后,根据未示出的图表,在步骤S720获得100%直接喷射时的内部EGR校正提前值,在步骤S721获得100%进气口喷射时的内部EGR校正提前值。进一步,在步骤S722中,通过步骤S720和S721中分别获得的100%直接喷射时和100%进气口喷射时的内部EGR校正提前值的插值,计算与步骤S701中获得的燃料喷射比例相对应的最终内部EGR校正提前值。
最后,在步骤S723,从步骤S702中计算的基本点火正时加上或减去步骤S706中计算的冷却剂温度校正提前值、步骤S710中计算的进气温度校正延迟值、步骤S714中计算的外部EGR校正提前值、步骤S718中计算的内部EGR校正提前值、以及步骤S722中计算的内部EGR校正提前值,以由此获得最终点火正时。然后,ECU 100将在由此计算的最终点火正时所表示的时间处打开的点火信号输出至各个气缸的火花塞21的点火器,以进行点火。
在上述图7的流程图中,当发动机10处于100%直接喷射或100%进气口喷射的运行状态时,省略用于获得各个校正量的插值,直接从对应于运行状态的图中获得校正量。此外,对于上述的内部EGR校正提前值,可以相对于进气和排气凸轮轴经由可变气门正时机构InVVT和ExVVT中的仅一个,通过气门正时控制来控制气门重叠。在这种情况下,在图7的流程图中不进行步骤S715-S718或步骤S719-S722。
应当理解,本文所公开的实施例在各个方面都是示例性而非限制性的。本发明的范围由权利要求的条款来限制,而不是由以上说明来限制,并且本发明的范围意图包括与权利要求的条款相等同的范围和含义内的任何修改方案。
Claims (2)
1.一种用于内燃机的点火正时控制装置,所述内燃机具有用于将燃料喷射到气缸中的缸内喷射器和用于将燃料喷射到进气口中的进气口喷射器,所述用于内燃机的点火正时控制装置被构造为根据至少影响燃烧速率的因子的变化来校正基本点火正时,以设定最终点火正时,所述基本点火正时是基于由内燃机速度和内燃机负荷因子表示的内燃机运行状态针对进气口喷射、缸内喷射以及所述进气口喷射和所述缸内喷射的同时喷射的各喷射方式确定的,并且是确保最大内燃机输出的点火正时,其中
所述最终点火正时=所述基本点火正时±校正量;并且
对于所述进气口喷射设定的所述校正量大于对于所述缸内喷射设定的所述校正量。
2.根据权利要求1所述的用于内燃机的点火正时控制装置,其中,所述至少影响燃烧速率的因子是从以下构成的群组中选择的至少一个:冷却剂温度、进气温度和排气再循环量。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004224715A JP2006046084A (ja) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JP224715/2004 | 2004-07-30 | ||
PCT/JP2005/013795 WO2006011536A1 (en) | 2004-07-30 | 2005-07-21 | Ignition timing control apparatus for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1989339A CN1989339A (zh) | 2007-06-27 |
CN1989339B true CN1989339B (zh) | 2010-05-26 |
Family
ID=34982196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2005800250186A Expired - Fee Related CN1989339B (zh) | 2004-07-30 | 2005-07-21 | 用于内燃机的点火正时控制装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7134420B2 (zh) |
EP (1) | EP1781942B1 (zh) |
JP (1) | JP2006046084A (zh) |
CN (1) | CN1989339B (zh) |
WO (1) | WO2006011536A1 (zh) |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005307889A (ja) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JP4375164B2 (ja) * | 2004-08-23 | 2009-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御方法 |
US20080060627A1 (en) | 2004-11-18 | 2008-03-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Optimized fuel management system for direct injection ethanol enhancement of gasoline engines |
JP2006183548A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の制御装置 |
JP4475221B2 (ja) * | 2005-03-11 | 2010-06-09 | トヨタ自動車株式会社 | エンジン |
JP4643323B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP4238910B2 (ja) | 2006-11-20 | 2009-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関装置およびその制御方法並びに車両 |
JP4563370B2 (ja) * | 2006-12-28 | 2010-10-13 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
US7487766B2 (en) * | 2007-04-23 | 2009-02-10 | Southwest Research Institute | Flexible fuel engines with exhaust gas recirculation for improved engine efficiency |
JP4900333B2 (ja) * | 2007-11-13 | 2012-03-21 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP5152135B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2013-02-27 | 日産自動車株式会社 | 過給式エンジンの吸気量制御装置 |
JP5348242B2 (ja) * | 2009-04-02 | 2013-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御システム |
JP4862920B2 (ja) | 2009-06-23 | 2012-01-25 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置および制御方法 |
KR101530914B1 (ko) * | 2009-10-28 | 2015-07-07 | 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 | 듀얼-가변 흡/배기 밸브 타이밍 시스템 및 듀얼-가변 흡/배기 밸브 타이밍 시스템의 점화시기 제어 방법 |
JP5333172B2 (ja) * | 2009-11-24 | 2013-11-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP5333180B2 (ja) * | 2009-11-30 | 2013-11-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
US8567189B2 (en) * | 2010-06-14 | 2013-10-29 | Ford Global Technologies, Llc | Twin scroll turbocharger with EGR takeoffs |
CN103443429B (zh) * | 2011-03-30 | 2015-06-17 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的燃料喷射控制装置 |
US8820297B2 (en) * | 2011-05-12 | 2014-09-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
GB2505512A (en) * | 2012-09-03 | 2014-03-05 | Gm Global Tech Operations Inc | Method of controlling a rich combustion mode of an internal combustion engine |
CN103114951B (zh) * | 2012-09-28 | 2015-03-18 | 浙江吉利罗佑发动机有限公司 | 一种汽油直喷发动机最优点火提前角的控制方法 |
JP5737262B2 (ja) * | 2012-10-16 | 2015-06-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP6011477B2 (ja) * | 2013-06-28 | 2016-10-19 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの制御装置 |
DE102013015010A1 (de) * | 2013-09-10 | 2015-03-26 | Daimler Ag | Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren |
DE102013014960A1 (de) * | 2013-09-10 | 2015-03-12 | Daimler Ag | Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren |
DE102013015011A1 (de) * | 2013-09-10 | 2015-03-12 | Daimler Ag | Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren |
DE102013015012A1 (de) * | 2013-09-10 | 2015-03-12 | Daimler Ag | Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren |
DE102013014962A1 (de) * | 2013-09-10 | 2015-03-12 | Daimler Ag | Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren |
KR101550982B1 (ko) * | 2013-11-22 | 2015-09-08 | 현대자동차주식회사 | 학습영역 분리를 이용한 노킹제어방법 |
US9903239B2 (en) * | 2015-01-29 | 2018-02-27 | Vaztec Engine Venture, Llc | Engine with rotary valve apparatus |
US10018140B2 (en) * | 2015-04-06 | 2018-07-10 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control device and control method for internal combustion engine |
EP3303822B1 (en) | 2015-05-29 | 2021-05-19 | Bombardier Recreational Products Inc. | Internal combustion engine having two fuel injectors per cylinder and control method therefor |
WO2018084711A2 (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | Paul Johan Willem Maria Nooijen | Combustion pressure sensor and its assembly in an engine component of an internal combustion engine |
US10859027B2 (en) | 2017-10-03 | 2020-12-08 | Polaris Industries Inc. | Method and system for controlling an engine |
US10311688B1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-06-04 | Micheline Tirado | System for alerting and guiding rescue personnel to a building |
CN113446144A (zh) * | 2020-03-27 | 2021-09-28 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种点火角的控制方法、装置及存储介质 |
CN113464341B (zh) * | 2021-06-28 | 2022-06-03 | 东风汽车集团股份有限公司 | 发动机基本点火效率的计算方法、计算机设备及存储介质 |
CN115750067B (zh) * | 2022-11-09 | 2024-04-12 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种混动汽油机燃烧系统、燃烧方法、发动机和车辆 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5875756A (en) * | 1996-08-28 | 1999-03-02 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Ignition timing control system for in-cylinder injection internal combustion engine |
US6178943B1 (en) * | 1998-02-20 | 2001-01-30 | Mazda Motor Corporation | Control system for an engine |
US6314940B1 (en) * | 1999-03-23 | 2001-11-13 | Daimlerchrysler Ag | Fuel feed system for a spark-ignition internal combustion engine and a method of operating such an internal combustion engine |
CN1372617A (zh) * | 2000-03-29 | 2002-10-02 | 玛志达株式会社 | 直接喷射火花点火式发动机 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5482017A (en) * | 1995-02-03 | 1996-01-09 | Ford Motor Company | Reduction of cold-start emissions and catalyst warm-up time with direct fuel injection |
JPH1061477A (ja) * | 1996-08-26 | 1998-03-03 | Mitsubishi Motors Corp | 筒内噴射型火花点火式内燃エンジンの制御装置 |
JP3414303B2 (ja) * | 1998-03-17 | 2003-06-09 | 日産自動車株式会社 | 直噴火花点火式内燃機関の制御装置 |
JP2001020837A (ja) | 1999-07-07 | 2001-01-23 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの燃料噴射制御装置 |
JP3920526B2 (ja) * | 2000-03-08 | 2007-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | 火花点火式成層燃焼内燃機関 |
DE10043700A1 (de) * | 2000-09-04 | 2002-03-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und entsprechende Vorrichtung |
JP2002227697A (ja) | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の燃料噴射装置 |
JP2004270583A (ja) | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射装置 |
JP4372472B2 (ja) * | 2003-08-07 | 2009-11-25 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
JP4649142B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2011-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JP4375164B2 (ja) * | 2004-08-23 | 2009-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御方法 |
JP4462079B2 (ja) * | 2004-11-11 | 2010-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
2004
- 2004-07-30 JP JP2004224715A patent/JP2006046084A/ja active Pending
-
2005
- 2005-07-21 EP EP05767343A patent/EP1781942B1/en not_active Not-in-force
- 2005-07-21 US US11/185,870 patent/US7134420B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-21 CN CN2005800250186A patent/CN1989339B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-21 WO PCT/JP2005/013795 patent/WO2006011536A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5875756A (en) * | 1996-08-28 | 1999-03-02 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Ignition timing control system for in-cylinder injection internal combustion engine |
US6178943B1 (en) * | 1998-02-20 | 2001-01-30 | Mazda Motor Corporation | Control system for an engine |
US6314940B1 (en) * | 1999-03-23 | 2001-11-13 | Daimlerchrysler Ag | Fuel feed system for a spark-ignition internal combustion engine and a method of operating such an internal combustion engine |
CN1372617A (zh) * | 2000-03-29 | 2002-10-02 | 玛志达株式会社 | 直接喷射火花点火式发动机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1781942B1 (en) | 2011-08-24 |
JP2006046084A (ja) | 2006-02-16 |
CN1989339A (zh) | 2007-06-27 |
WO2006011536A1 (en) | 2006-02-02 |
US7134420B2 (en) | 2006-11-14 |
US20060021595A1 (en) | 2006-02-02 |
EP1781942A1 (en) | 2007-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1989339B (zh) | 用于内燃机的点火正时控制装置 | |
RU2669121C2 (ru) | Способ управления впрыском топлива (варианты) | |
US9464583B2 (en) | Cylinder pressure based control of dual fuel engines | |
EP2169202B1 (en) | Control of spark ignited internal combustion engine | |
US5988137A (en) | Controller of in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine | |
US20140316683A1 (en) | Airflow control systems and methods using model predictive control | |
JP2008240520A (ja) | エンジンの制御装置 | |
EP3156626A1 (en) | Supervisory control of a compression ignition engine | |
US7467617B2 (en) | Fuel injection apparatus and fuel injection control method for internal combustion engine | |
US10436140B2 (en) | Method of cam phase control based on cylinder wall temperature | |
CN108730052B (zh) | 内燃机的控制装置 | |
WO2010041110A2 (en) | Ignition timing control apparatus and method for internal combustion engine | |
EP1643110B1 (en) | Internal combustion engine | |
US10837418B2 (en) | Internal combustion engine control device | |
US11067008B2 (en) | Internal combustion engine control method and internal combustion engine control device | |
US9932909B1 (en) | Method of engine cam control for cabin heating | |
JP7230648B2 (ja) | エンジンの冷却システム | |
JP7226032B2 (ja) | エンジンの冷却システム | |
JP5925099B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
US10982610B2 (en) | Engine controller | |
JP7226206B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP7226033B2 (ja) | エンジンの冷却システム | |
JP2021042720A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2020183728A (ja) | エンジンの制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100526 Termination date: 20150721 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |