内燃机的控制装置及控制方法

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内燃机的控制装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内燃机的控制装置及控制方法,其在火花点火式内燃机中,可以抑制在内燃机的低速高负载区域时以机油为起因的异常燃烧。
【背景技术】
[0002]在火花点火式内燃机中,在气缸壁温较低的暖机运转时,有时以进入燃烧室内的机油成分为起因而发生比本来的点火定时更早地开始着火燃烧的异常燃烧(有时也被称作超级爆震)。该异常燃烧只会在低速高负载区域发生,因此在专利文献1、2中公开了下述技术:当进入气缸内的机油的量等条件成为可能引起异常燃烧的条件时,对内燃机的运转区域进行限制,避免在异常燃烧成为问题的低速高负载区域内的实际的内燃机的运转。
[0003]但是,即使是将上述的低速高负载区域作为限制区域,限制实际的内燃机运转条件(扭矩及转速)进入该区域,也可能由于各种条件而偶尔地发生异常燃烧。如果为了可靠地防止这样偶尔地发生的异常燃烧而将限制区域设定得过大,则可能在车辆加速时等时候发生扭矩的不足,并不优选。另一方面,如果过度地限定限制区域,也会导致异常燃烧频繁地发生,同样并不优选。
[0004]专利文献1:日本特开第2012-92718号公报
[0005]专利文献2:日本特开第2011-231741号公报

【发明内容】

[0006]本发明涉及的内燃机的控制装置,其具有:
[0007]运转区域限制单元,其具有对应于可能发生以机油为起因的异常燃烧的低速高负载区域而预先设定的限制区域,进行限制以使得实际的内燃机运转条件不会进入该限制区域内;
[0008]异常燃烧检测单元,其在作为比上述限制区域宽的运转区域而设定于低速高负载侧的指定检查区域内,对上述异常燃烧的实际发生的情况进行检测;以及
[0009]限制区域可变设定单元,其在由该异常燃烧检测单元检测出异常燃烧时,将上述限制区域扩大。
[0010]上述指定检查区域,一般情况下被设定为包含以机油为起因的异常燃烧可能会偶尔发生的内燃机运转条件,在其中的低速高负载侧的一部分处可变地设定限制区域。当限制区域设定在某个范围内时,为了使得实际的内燃机运转条件不会进入该限制区域内,进行内燃机扭矩的限制或自动变速器的变速线的换挡等。因而,内燃机在上述限制区域以外的内燃机运转条件下进行运转,但万一在指定检查区域内实际的异常燃烧被检测出时,限制区域被扩大。由此,以后的异常燃烧的多发会被抑制。
[0011]根据本发明,由于在异常燃烧实际发生的情况下扩大限制区域,因此作为初始设定的限制区域,可以是比较狭小的区域,因此,可以防止由于过大的限制区域的设定而导致的扭矩不足,并且可以可靠地防止异常燃烧连续地发生。
【附图说明】
[0012]图1是表示本发明涉及的控制装置的一个实施例的结构说明图。
[0013]图2是表示限制区域及指定检查区域的一个例子的说明图。
[0014]图3是表示限制区域的扩大的说明图。
[0015]图4是表示异常燃烧的发生频率与异常燃烧发生时的限制区域扩大的扩大量之间的关系的特性图。
[0016]图5是表不异常燃烧发生时的一个例子的时间变化图。
[0017]图6是表示异常燃烧发生时的不同例的时间变化图。
[0018]图7是表示本实施例的控制的流程的流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面,基于附图对本发明的一个实施例进行详细说明。
[0020]图1是表示将本发明应用于带涡轮增压器的内燃机1的一个实施例的系统结构的结构说明图。例如,由4冲程循环的火花点火式汽油内燃机构成的内燃机1,具有进气通路2和排气通路3,在进气通路2中配置涡轮增压器4的压缩机5,并且在排气通路3中配置涡轮增压器4的排气涡轮6。上述排气涡轮6具有用于控制增压压力的公知的排气泄压阀8。在排气通路3的排气涡轮6的下游侧,配置使用了例如三元催化剂的催化剂转换器7。
[0021]内燃机1例如是缸内直喷型的结构,向气缸内喷射燃料的未图示的燃料喷射阀被设置在每个气缸内,并且分别具有火花塞9。上述燃料喷射阀的喷射定时及喷射量、以及上述火花塞9的点火定时由发动机控制单元10控制。
[0022]在进气通路2的与压缩机5相比的下游侧,配置对吸入空气量进行控制的电子控制型的节气门阀12。该节气门阀12位于集气管部2a的入口部处,在与该集气管部2a相比的下游侧,进气通路2作为进气歧管分支到每个气缸。在上述进气通路2的上述压缩机5与上述节气门阀12之间,设置对增压进气进行冷却的中间冷却器13。
[0023]另一方面,在上述进气通路2的最上游部配置空气滤清器14,在该空气滤清器14的下游侧,配置进行吸入空气量的检测的空气流量计15。
[0024]上述节气门阀12具备电动机等致动器,基于对由驾驶者所操作的未图示的加速器踏板的开度ΑΡ0进行检测的加速器开度传感器21的检测信号,利用来自上述发动机控制单元10的控制信号,对其开度进行控制。在一个优选的实施例中,相对于由加速器踏板开度ΑΡ0示出的要求扭矩,对节气门阀14的开度TV0进行限制,从而实现在限制区域中的扭矩限制。
[0025]在上述发动机控制单元10中,除了上述的传感器类的检测信号之外,还被输入表示内燃机转速Ne的来自曲轴角传感器22的检测信号、表示内燃机1的冷却水温Tw的来自水温传感器23的检测信号等。另外,在本实施例中,作为内燃机1的以机油为起因的异常燃烧的检测单元,直接使用用于对内燃机1的爆燃进行检测的爆燃传感器24的检测信号。该爆燃传感器24安装在内燃机1的气缸体上,以对气缸内的燃烧所伴有的振动进行检测。
[0026]并且,在本实施例中,设置有机油更换开关25,其是在对内燃机1的润滑用的机油进行了更换时,为了表示已经更换了机油而由工作人员手动输入的,并且,设置有向驾驶者报知异常的由警告灯或声音警告等构成的警告单元26。这些机油更换开关25以及警告单元26与发动机控制单元10相连接。
[0027]图2是将内燃机1的扭矩Te和转速Ne作为参数,对指定检查区域A以及限制区域B进行图示的说明图。图中的线W0T表示在不特别地施加限制的情况下的内燃机1整体的全开特性。作为本发明对象的异常燃烧,是指在暖机没有充分完成的状态下,以经由进气系统或者气缸壁面等进入气缸内的机油为起因,在低速高负载时,在本来的点火定时之前开始着火燃烧的一种提前点火。由图中的边界线a表示的指定检查区域A,对应于像这样以机油为起因的异常燃烧依旧可能偶尔发生的低速高负载侧的区域而固定地设定。此外,该指定检查区域A存在于涡轮增压器4的增压压力为正压的增压区域内。
[0028]由图中的边界线b表示的限制区域B,以包含于指定检查区域A中的方式,在低速高负载侧的区域内可变地设定。该限制区域B,其最小的时候可以为0,最大的时候可以达至IJ指定检查区域A的紧内侧(即紧邻高负载侧)。换言之,即使限制区域B达到最大,指定检查区域A也成为比其略大的运转区域。作为其它的实施例,也可以使限制区域B在最大时与指定检查区域A —致。
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