专利名称：内燃机的点火时刻控制装置及方法
技术领域：
0001本发明涉及内燃机点火时刻控制装置和方法，尤其是涉及根据内燃机的过渡状态，修正点火时刻的点火时刻控制装置和方法。
背景技术：
0002在具备能够任意变化阀门的开特性的可变阀门的内燃机中，根据阀门的开特性，从以前就进行点火时刻的控制。
0003作为进行这种点火时刻控制的点火时刻控制装置具有，根据吸气阀门和排气阀门的重叠期间，推断封闭在气缸(燃烧室)内的已燃气体量，即内部EGR量，根据内部EGR量修正点火时刻(例如，专利文献1)。
0004但是，在专利文献1所示的点火时刻控制装置中，在切换可变阀门时等，在目标阀门时刻和实际阀门时刻之间产生差异时，为了进行与实际的阀门重叠期间不同的点火时刻修正，不能正确地控制点火时刻。
0005与此相对，具有检测实际阀门时刻，根据目标阀门时刻和实际阀门时刻的差异，修正点火时刻的点火时刻控制装置(例如，专利文献2)。
0006该点火时刻控制装置，即使在可变阀门的切换时也能够高精度地修正点火时刻，但是由于根据可变阀门时刻位移量进行点火时刻的修正，不能将可变阀门升起机构与内燃机点火时刻控制一并处理。
0007
根据以上，在具备可变阀门时刻机构和可变阀门升起机构的内燃发动机中，在可变阀门的过渡状态下，作为根据目标打开时刻和实际打开时刻的差异进行点火时刻修正的构成，提出点火时刻控制装置，其在具备可变阀门时刻机构和可变阀门升起机构的内燃发动机的过渡状态中，也能够高精度地进行点火时刻修正的点火时刻控制装置(例如，专利文献3)。
0008另外建议了，变化可变阀门动作特性时，由负荷检测机构，使用从负载检测机构到位于其下游的吸气阀门之前的吸气通路的延迟系数模型修正负荷检测机构的检测延迟，根据修正的充填空气量，计算燃料喷射量(例如，专利文献4)。
0009但是，在专利文献3所示的点火时刻控制装置中，由于根据目标阀门开时刻和实际阀门开时刻的差异，进行可变阀门的过渡时中的点火时刻修正，阀门开关动作的响应速度足够大时，内燃机吸气通路内气体的动作速度相对变迟，尽管需要进行适应吸气通路内气体的响应性的点火时刻过渡修正，由于目标阀门开时刻和实际阀门开时刻之间几乎不产生差异，不能进行点火时刻的过渡修正。
0010另外，点火时刻控制不但要考虑过渡的填充空气量的影响，也必须考虑过渡的EGR量和流动的影响等，专利文献4所示的内燃机制御装置即使适用了点火时刻控制机构，也不能高精度地进行可变阀门的过渡状态下的点火时刻修正。
专利文献1特开2001-221105号公报；专利文献2特开平9-209895号公报；专利文献3特开2003-201945号公报；专利文献4特开平11-264330号公报。
发明内容
0011
本发明是根据上述课题形成的，其目的在于提高，在具备检测运转状态的机构，和吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构的内燃机中，即使内燃机的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构中的任意一个的动作特性的时间变化量变为规定值以上的过渡状态中，也能够高精度地进行点火时刻的过渡修正的内燃机点火时刻控制装置和方法。
0012为了实现上述目，本发明中的内燃机点火时刻控制装置具有运转状态检测机构，其检测内燃机运转状态；稳定时点火时刻运算机构，其由上述运转状态检测机构，根据检测的运转状态计算稳定时间的点火时刻；和，过渡时点火时刻修正机构，其在由上述稳定时点火时刻运算机构计算稳定时间的点火时刻中，实施由根据上述运转状态检测机构检测的运转状态的传递函数定义的过渡修正，计算过渡时点火时刻。
0013本发明中的内燃机点火时刻控制装置，优选在内燃机的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构中的任意一个的动作特性的时间变化为规定值以上时，通过由上述传递函数定义的上述过渡时点火时刻修正机构，进行点火时刻的过渡修正。
0014本发明中的内燃机点火时刻控制装置，优选上述传递函数由基于二次延迟要素的函数定义，基于二次延迟要素的传递函数具备固有振动频率，衰减系数，增益系数中的任意一个，作为上述运转状态检测机构具备检测，内燃机的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构的动作特性中至少一个的机构，具有根据由上述运转状态检测机构检测的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构的动作特性中的任意一个，求出上述固有振动频率、衰减系数、增益系数的机构。
0015本发明中的内燃机点火时刻控制装置，优选上述固有振动频率、衰减系数和增益系数，是根据模拟内燃机的数值仿真装置求出。
0016本发明中的内燃机点火时刻控制装置，优选上述传递函数由根据一次延迟系统要素的函数定义，根据一次延迟系统要素的传递函数具备时间常数、增益系数中的任意一个，作为上述运转状态检测机构，具备检测内燃机的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构的动作特性中的至少一个的机构，具有根据由上述运转状态检测机构检测的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构的动作特性中的任意一个，具有求出上述时间常数、增益系数的机构。
0017本发明中的内燃机点火时刻控制装置，优选上述时间常数、增益系数是根据模拟上述内燃机的数值仿真装置求出的。
0018本发明中的内燃机点火时刻控制装置，优选上述吸排气流量控制机构是能够任意变化吸气或者排气阀门的开特性的可变阀门。
0019本发明中的内燃机点火时刻控制装置，优选上述吸排气流量控制机构是，从排气管向吸气管再循环已燃气体的通路中具备的外部EGR阀门。
0020本发明中的内燃机点火时刻控制装置，优选上述吸排气流量控制机构是能够改变吸气通路长度的变吸气管长度。
0021本发明中的内燃机点火时刻控制装置，优选上述吸气流动控制机构是能够遮蔽吸气通路的一部分甚至全部的横涡控制阀门或者纵涡控制阀门。
0022为了实现上述目的，本发明中的内燃机点火时刻控制方法，根据内燃机的运转状态，计算稳定时间的点火时刻，在稳定时间的点火时刻中，实施由传递函数定义的过渡修正，计算过渡时点火时刻。
0023通过本发明中的内燃机点火时刻控制装置，在稳定时间的点火时刻，实施由传递函数定义的过渡修正，计算过渡时点火时刻，即使在内燃机的过渡时也能够高精度地控制点火时刻。
图1是表示应用本发明中的点火时刻控制装置的内燃机构成的图。
图2是表示本发明中的内燃机的点火时刻控制装置一个实施方式的框图。
图3是表示具备可变阀门时刻机构和可变阀门升起机构的可变吸气阀门的开特性图。
图4是表示向吸气管压力和燃烧室内供给的吸气充填率随时间变化的图。
图5是详细地表示基于二次延迟要素的过渡时点火时刻修正机构的实施方式的框图。
图6是详细地表示基于一次延迟系统要素的过渡时点火时刻修正机构的实施方式的框图。
图7是表示过渡时的可变阀门开特性、发动机要求点火时刻(真正的最佳点火时刻)、点火时刻控制装置中计算的点火时刻的各时间的推移的图。
0081图中10-内燃机，11-吸气流路，12-排气流路，13-吸气温度传感器，14-气流传感器，15-节流阀，16-调压器，17-吸气管内压力传感器，18-燃料喷射阀门，19-吸气阀门，20-时刻传感器，21-升起传感器，22-排气阀门，23-燃烧室，24-火花塞，25-碰撞传感器，26-曲轴角度传感器，27-A/F传感器，28-EGR管，29-EGR阀门，30-纵涡控制阀，31-可变阀门机构，50-ECU，55-点火时刻控制装置，101-运转状态检测机构，102-过渡状态判定机构，103-稳定时点火时刻运算机构，104-过渡时点火时刻修正机构，203-增益设定器，204-固有振动频率运算机构，205-衰减系数运算机构，206-二次延迟系统过渡时火时刻运算机构，303-增益设定器，304-时间常数运算机构，305-一次延迟系统过渡时点火时刻运算机构。
具体实施例方式
0024参照附图，对本发明中的内燃机的点火时刻控制装置的一个实施方式进行说明。
图1表示应用本发明中的点火时刻控制装置的内燃机的构成。
内燃机10，在汽缸本体10A中形成的气缸内膛10B中具有可以往复运动的活塞10C，在活塞10C的上侧隔成燃烧室23。吸气流路11和排气流路12被连通地连接在内燃发动机10上。
0025吸气温度传感器13安装在吸气流路11上。气流传感器14安装在吸气温度传感器13的下游。节流阀15设置在气流传感器14的下游。节流阀15是能够与加速踏板的踏量独立地控制节流阀开度的电子控制式节流阀。调压器16连通在节流阀15的下游。在调压器16中安装吸气管内压力传感器17。在调压器16的下游配置向吸气孔10C喷射燃料的燃料喷射阀门18。
0026内燃机10具有开关吸气孔10D的吸气阀门19，和开关排气孔10E的排气阀门22。
0027吸气阀门19作为具有可变阀门机构31的带可变阀门机构的吸气阀门而构成。可变阀门机构31具备可变阀门时刻机构和可变阀门升起机构，可变地设定阀门时刻和阀门升起。可变阀门机构31中安装，用于检测阀门时刻的时刻传感器20；用于检测阀门升起的升起传感器21。
0028汽缸本体10A，在燃烧室23内安装露出电极部的火花塞24。汽缸本体10A中安装检测碰撞的产生的碰撞传感器25。曲轴角度传感器26安装内燃机10的曲轴10F上。A/F传感器27安装在排气流路12上。用于从排气流路12向吸气流路11回流排气的EGR管28连接在排气流路12上。在EGR管28的流路中配置用于调节EGR量的EGR阀门29。
0029在吸气流路11中设置用于使燃烧室23内的气体形成纵涡的的纵涡控制阀门30。
0030本实施方式的系统如图1所示，具备ECU(Electronic Control Unit)50。ECU50是计算机式产品，连接上述的各种传感器，控制节流阀15、燃料喷射阀门18、可变阀门机构带有的吸气阀门19、EGR阀门29和纵涡控制阀30等执行机构。
0031ECU50还根据由上述各种传感器输入的信号，检测内燃机10的运转状态，根据运转状态决定点火时刻(时刻)，控制火花塞24的点火时刻。
0032图2表示ECU50中的点火时刻控制装置55的一个实施方式。
点火时刻控制装置55是由运转状态检测机构101输入表示内燃机10运转状态的信息，将点火时刻指令信号输出到火花塞24的装置，具有过渡状态判定机构102、稳定时点火时刻运算机构103和过渡时点火时刻修正机构104。
0033作为运转状态检测机构101检测的内燃机10的运转状态能够例举，根据由曲轴角传感器26输出的矩形波的频率求出的内燃机10的旋转速度，根据由来自设置在吸气通路11中的气流传感器14的输出求出的每一周期的吸气充填量推断的发动机负荷，或者根据设置来自在调压器16中的吸气管内压力传感器17的输出推测的发动机负荷，节流阀15的开度，由时刻传感器20和升起传感器21的输出求出的可变吸气阀门19的开特性，根据配置在EGR管28中的EGR阀门29的开度推断外部EGR率，纵涡控制阀30的开度等。
0034过渡状态判定机构102，由运转状态检测机构101输入表示内燃机10的运转状态的信息，具有每经过由运转状态检测机构101检测的运转状态的单位时间的变化量变为规定值以上时，看作过渡状态。
0035稳定时点火时刻运算机构103，根据运转状态检测机构101检测的内燃机10的运转状态，计算稳定时间的点火时刻。
0036稳定时点火时刻运算机构103具有，将内燃机10的各运转状态作为独立变量(说明变量)，将对应内燃机10运转状态的最佳点火时刻作为从属变量(目的变量)的多次元的点火时刻映射(map)，参照点火时刻映射设定适应运转状态的稳定时间的点火时刻。并且，该稳定时间的点火时刻的运算也可以，将点火时刻映射作为使用由多元高次多项式近似的回归模型的。
0037过渡时点火时刻修正机构104是在由过渡状态判定机构102判断内燃机10的运转状态为过渡状态时起动的机构，在由稳定时点火时刻运算机构103运算的稳定时间的点火时刻，根据由运转状态检测机构101检测的内燃机10的运转状态，实施过渡修正。
0038由过渡状态判定机构102判断内燃机10的运转状态为稳定状态时，由稳定时点火时刻运算机构103设定的点火时刻中的点火时刻指令信号向火花塞24输出。
0039与此相对，由过渡状态判定机构102判断内燃机10的运转状态为过渡状态时，由过渡时点火时刻修正机构104实施点火时刻的过渡修正，向火花塞24输出过渡修正的点火时刻中的点火时刻指令信号。
0040图3表示具备可变阀门时刻机构和可变阀门升起机构的可变吸气阀门的升起特性和开特性。
0041通过内燃机，不根据节流阀15，如图3所示，通过变化吸气阀门19的开特性，实现对燃烧室23的吸气充填率的控制。
0042
增加吸气充填率时，由可变阀门机构31包含的可变阀门升起机构控制到使阀门升起增加一侧，减少吸气充填率时，由可变阀门升起机构控制到使阀门升起减少一侧。
0043如图3所示，与升起可变同时，通过由可变阀门机构31包含的可变阀门时刻机构改变从吸气阀门的开时刻到闭时刻的动作角，能够控制吸气阀门19的开时刻，同时控制残留在燃烧室23内中的已燃气体量。
0044通过由可变化这样吸气阀门19的开特性，实现吸气充填率的控制，与由节流阀15实现吸气充填率的控制的情况相比较，具有扭矩响应的提高，燃料消费率削减这样的优点。此时，控制节流阀15的开度，以使用于外部EGR供给的，调压器16内的压力变为比大气压低若干的值。
0045图4表示，切换具备图3中说明的可变阀门时刻机构和可变阀门升起机构的可变吸气阀门的开特性时，向吸气管压力和燃烧室内供给的吸气充填率的时间的变化。
0046如果在某个瞬间，增加发动机要求扭矩，计算用于实现此发动机要求扭矩的吸气充填率，推断用于实现上述吸气充填率的吸气阀门升起。并且，将推断的吸气阀门升起作为目标值，如图4(a)所示，吸气阀门19的阀门升起从状态A(图4d参照)切换到状态B(图4d参照)。与此同时，切换节流阀开度，将调压器内压力控制到规定压力。
0047如上所述，通过变化吸气阀门19的开特性，进行吸气充填率的控制，提高吸气充填率的响应性，与可变阀门的切换同时，实现目标充填率的空气量瞬时被取入燃烧室23内。
0048与此相对，由节流阀开度控制吸气阀门上游侧压力，但是由于调压器16的上游侧具备节流阀15，与通过可变阀门的吸气充填率控制的响应性相比较产生延迟。
0049因此，瞬时变化可变阀门的开特性时，如图4(b)所示，吸气管内有时产生压力波动。此时，燃烧室23内的吸气充填率有时如图4(c)所示，表示二次延迟系数的过渡状态。由于吸气充填率对燃烧室23内的扰动特性或EGR率都带来大的影响，对于燃烧室23内的扰动特性或EGR率，也表示二次延迟系数的过渡状态。
0050考虑以上所述的影响，进行最佳点火时刻的过渡控制，对稳定时间点火时刻，需要进行由基于二次延迟要素的传递函数G(s)定义的过渡修正。传递函数G(s)数学上表现二次延迟要素的动态特性的函数。
0051图5表示一个实施方式，如图2所示的点火时刻控制装置55的过渡时点火时刻修正机构104为进行基于二次延迟要素的过渡修正的修正机构。
0052过渡时点火时刻修正机构104具有增益设定器203，固有振动频率运算机构204，衰减系数运算机构205，二次延迟系统过渡时火时刻运算机构206。
0053增益设定器203由稳定时点火时刻运算机构103输入稳定时间点火时刻信号，设定带有点火时刻的过渡修正特征的增益系数Ka。
0054固有振动频率运算机构204根据由运转状态检测机构101检测的内燃机10的运转状态，计算带有点火时刻的过渡修正特征的固有振动频率ω。固有振动频率运算机构204中，固有振动频率ω和内燃机10运转状态的关系，作为映射或者与其近似的回归模型存储，根据映射或者回归模型，求出对应发动机运转状态的固有振动频率ω。
0055衰减系数运算机构205，根据由运转状态检测机构101检测的内燃机10的运转状态，计算带有点火时刻的过渡修正特征的衰减系数ζ。衰减系数运算机构205中，衰减系数ζ和内燃机10运转状态的关系，作为映射或者与其近似的回归模型存储，根据映射或者回归模型，求出对应发动机运转状态的衰减系数ζ。
0056二次延迟系统过渡时火时刻运算机构206将基于由，由增益设定器203设定的增益系数Ka，由固有振动频率运算机构204计算的固有振动频率ω，和，由衰减系数运算机构205计算的衰减系数ζ赋予特征的二次延迟要素的传递函数G(s)，如下定义。
G(s)＝Ka/{1+2ζ(s/ω)+(s/ω)}0057二次延迟系统过渡时火时刻运算机构206，通过根据上述定义的二次延迟要素的传递函数G(s)，实施点火时刻的过渡修正，输出过渡时点火时刻指令信号。
0058图6表示，将图2所示的点火时刻控制装置55的过渡时点火时刻修正机构104，作为进行根据一次延迟系统要素的过渡修正的修正机构来构成的一个实施方式。
0059过渡时点火时刻修正机构104具有增益设定器303；时间常数运算机构304；和一次延迟系统过渡时点火时刻运算机构305。
0060增益设定器303，由稳定时点火时刻运算机构103输入稳定时间点火时刻信号，设定带有点火时刻过渡修正特征的增益系数Kb。增益系数Kb，作为最佳值，可以是与进行二次延迟系数的点火时刻修正的增益设定器203的增益系数Ka相同的值，也可以是不同的值。
0061时间常数运算机构304，根据由运转状态检测机构101检测的内燃机10的运转状态，计算带有点火时刻的过渡修正特征的时间常数τ。时间常数运算机构304中，将时间常数τ和内燃机10的运转状态的关系，作为映射或者与其近似的回归模型存储，根据映射或者回归模型，求出对应发动机运转状态的时间常数τ。
0062一次延迟系统过渡时点火时刻运算机构305基于由增益设定器203设定的增益系数Kb、由时间常数运算机构304根据时间常数τ赋予特征的一次延迟系统要素的传递函数G(s)，如下定义。
G(s)＝Kb/(1+sτ)0063一次延迟系统过渡时点火时刻运算机构305，通过根据上述定义的一次延迟系统要素的传递函数G(s)，实施点火时刻的过渡修正，输出过渡时点火时刻指令信号。
0064进行根据上述二次延迟要素的过渡修正的二次延迟系统过渡时火时刻运算机构206，和进行根据一次延迟系统要素的过渡修正的一次延迟系统过渡时点火时刻运算机构305能够根据，表示通过由运转状态检测机构101检测的内燃机10的运转状态检测的过渡状态的运转参数，分别使用。
0065例如，对于外部EGR阀门29的过渡状态，能够通过一次延迟系统要素高精度地进行过渡时的点火时刻控制。
0066带有上述的过渡修正传递函数特征的固有振动频率，衰减系数，增益系数，时间常数，根据模拟作为对象的内燃机的数值仿真装置，在事先开发阶段求出，上述的固有振动频率，衰减系数，增益系数，时间常数和运转状态之间的关系，作为映射或者与其近似的回归模型，存储在ECU50中。通过模拟内燃发动机的数值仿真装置，也考虑通过实测直接高精度地检测困难的EGR率和扰动特性等的影响，能够高精度地求出过渡的的发动机要求点火时刻，因此能够求出更适当的固有振动频率，衰减系数，增益系数，时间常数。
0067并且，在本实施方式中，过渡时修正机构104作为由二次延迟要素或者一次延迟系统要素进行的，本发明并不局限于此，也可以由三次延迟系数要素以上的高次延迟系数要素进行。
0068图7是用于说明过渡时的可变阀门开特性，发动机要求点火时刻(真正的最佳点火时刻)，点火时刻控制装置55中计算的点火时刻的各时间的推移的图。
0069情况I表示，可变阀门的响应性慢，吸气管内的空气输送被控制很好追随上述可变阀门的响应性时的例子。
0070此时，点火时刻可以只进行对应可变阀门的控制量的点火时刻控制，没有实施图5或者图6中说明的点火时刻的过渡修正。
0071情况II表示，可变阀门的响应性充分快，吸气管内的空气的输送不能跟随上述可变阀门的响应性时，不实施图5或者图6中说明的点火时刻的过渡修正时的例子。
0072由于响应性迟的吸气管内空气的影响，受吸气充填率，扰动特性，EGR率的过渡的影响，发动机要求点火时刻呈现振动的行为。不能实施点火时刻的过渡修正时，由于进行适应可变阀门的控制量的点火时刻控制，不能顺利地进行发动机要求点火时刻。
0073情况III是表示，可变阀门的响应性充分快，吸气管内空气的输送不能追随上述可变阀门的响应性时，实施基于图5中说明的点火时刻的二次延迟要素的过渡修正时的例子。
0074对于发动机要求点火时刻呈现振动的行为，实施点火时刻的过渡修正时，为了通过基于二次延迟要素的过渡修正，表现上述吸气充填率，扰动特性，EGR率的过渡性的影响，能够高精度地跟踪发动机要求点火时刻。
0075另外，通过观察情况II和情况III的不同点，观察ECU50的输入输出关系，能够判断是否为实施点火时刻的过渡修正的构成。
0076使用图4～图7，对作为吸排气流量控制阀门，吸气可变阀门为过渡状态时的点火时刻过渡修正进行了说明，本发明的实施方式并不局限于此。即，对于旋转速度，负荷的过渡状态，能够实施一样的点火时刻过渡修正。
0077另外，作为吸排气流量控制阀门，对于可变排气阀门22的动作特性的排气可变阀门，从排气管向吸气管再循环已燃气体的外部EGR阀门，作为可变吸气流路11的长度的可变吸气长度、进而，作为吸气流动控制阀门，对于通过遮蔽吸气通路的一部分甚至全部能够在燃烧室23内流动中形成横涡或纵涡的横涡控制阀门或者纵涡控制阀，能够实施与可变吸气阀门一样的点火时刻过渡修正。
0078另外，在本实施方式中，作为在图2中求出的点火时刻，由ECU50输出点火信号的构成，本发明并不局限于此。即，有时通过外部要求扭矩，进行点火时刻的延迟控制或者进角控制控制扭矩。此时，也可以作为在图2中求出的点火时刻进行附加的点火修正的构成。即使在该情况下，通过实施能够高精度地计算作为基本点火时刻的发动机要求点火时刻的本发明，在高精度地实现外部要求扭矩方面，能够实施更合适的扭矩控制。
0079本发明中的内燃机的点火时刻控制装置的效果概括如下。
(1)根据检测的运转状态，计算稳定时间的点火时刻，为了通过由传递函数定义的过渡时点火时刻修正机构，修正稳定时间的点火时刻，即使在内燃机的过渡时，也能够高精度控制点火时刻。
(2)只在内燃机的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构中，任意一个的动作特性的时间的变化为规定值以上时，由于根据由上述传递函数定义的点火时刻过渡修正机构，进行点火时刻的过渡修正，判断稳定状态时，可以只进行稳定定时间点火时刻的运算，能够减轻运算负荷。
(3)基于进行过渡修正的传递函数具备固有振动频率、衰减系数、增益中任意一个的二次延迟要素，能够进行表现超调的点火时刻的过渡控制。另外，上述固有振动频率，衰减系数，增益能够根据旋转速度，负荷，吸排气流量控制阀门或者吸气流动控制阀门的动作特性中的任意一个求出，能够进行适应旋转速度，负荷，吸排气流量控制阀门或者吸气流动控制阀门的动作特性的点火时刻的过渡控制。
(4)基于进行过渡修正的传递函数根据具备时间常数，增益中的任意一个的一次延迟系统要素，与基于二次延迟要素的点火时刻过渡控制相比较，能够减轻运算负荷。另外，由于上述时间常数，增益能够根据旋转速度，负荷，吸排气流量控制阀门或者吸气流动控制阀门的动作特性中的任意一个求出，能够进行适应旋转速度，负荷，吸排气流量控制阀门或者吸气流动控制阀门的动作特性的点火时刻的过渡控制。
(5)由于固有振动频率、衰减系数、增益系数、时间常数，根据作为模拟内燃机的数值仿真装置求出，也考虑通过实测直接的高精度地测量困难的EGR率或扰动特性等的影响，能够高精度地求出过渡的发动机要求点火时刻，因此能够高精度地求出上述固有振动频率，衰减系数，增益系数，时间常数。
(6)即使能够任意变化吸气或者排气阀门的开特性的可变阀门的动作特性为过渡状态时，也能够高精度地进行点火时刻的过渡修正。
(7)即使在从排气管向吸气管再循环已燃气体的通路中具备外部EGR阀门的动作特性为过渡状态时，也能够高精度地进行点火时刻的过渡修正。
(8)即使能够变化吸气通路的长度的可变吸气管长度切换时，也能够高精度地进行点火时刻的过渡修正。
(9)即使通过遮蔽吸气通路的一部分甚至全部，能够在燃烧室内流动中产生横涡和纵涡的横涡控制阀门或者纵涡控制阀的开特性，为过渡状态时，也能够高精度第进行点火时刻的过渡修正。
权利要求
1.一种内燃机点火时刻控制装置，其特征在于，具有运转状态检测机构，其检测内燃机的运转状态；稳定时点火时刻运算机构，其根据由上述运转状态检测机构检测到的运转状态，计算稳定时的点火时刻；过渡时点火时刻修正机构，其对上述稳定时点火时刻运算机构所计算的稳定时的点火时刻，实施由上述运转状态检测机构检测的、基于运转状态的传递函数所定义的过渡修正，计算过渡时点火时刻。
2.根据权利要求1所述的内燃机点火时刻控制装置，其特征在于，内燃机的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构中的任意一个动作特性的时间变化为规定值以上时，通过由上述传递函数定义的上述过渡时点火时刻修正机构，进行点火时刻的过渡修正。
3.根据权利要求1所述的内燃机点火时刻控制装置，其特征在于，上述传递函数根据二阶延迟系统要素的函数定义，基于二阶延迟系统要素的传递函数具备固有振动频率、衰减系数、增益系数中的任意一个，作为上述运转状态检测机构具备检测内燃机的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构的动作特性中的至少一个的机构，具有根据由上述运转状态检测机构检测到的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构的动作特性中的任意一个，求出上述固有振动频率、衰减系数、增益系数的机构。
4.根据权利要求3所述的内燃机点火时刻控制装置，其特征在于，上述固有振动频率、衰减系数、增益系数是由模拟内燃机的数值仿真装置求出的。
5.根据权利要求1所述的内燃机点火时刻控制装置，其特征在于，上述传递函数根据一阶延迟系统要素的函数定义，根据一阶延迟系统要素的传递函数具备时间常数、增益系数中的任意一个，作为上述运转状态检测机构具备检测内燃机的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构的动作特性中的至少一个的机构，具有根据由上述运转状态检测机构检测的旋转速度、负荷、吸排气流量控制机构或者吸气流动控制机构的动作特性中的任意一个，求出上述时间常数，增益系数的机构。
6.根据权利要求5所述的内燃机点火时刻控制装置，其特征在于，上述时间常数、增益系数是由模拟上述内燃机的数值仿真装置求出的。
7.根据权利要求1所述的内燃机点火时刻控制装置，其特征在于，上述吸排气流量控制机构是能够任意变化吸气或者排气阀门开特性的可变阀门。
8.根据权利要求1所述的内燃发动机的点火时刻控制装置，其特征在于，上述吸排气流量控制机构是从排气管向吸气管再循环已燃气体的通路上所具备的外部EGR阀门。
9.根据权利要求1所述的内燃机点火时刻控制装置，其特征在于，上述吸排气流量控制机构是能够改变吸气通路长度的可变吸气管长度。
10.根据权利要求1所述的内燃机点火时刻控制装置，其特征在于，上述吸气流动控制机构是能够遮蔽吸气通路的一部分乃至全部的横涡控制阀门或者纵涡控制阀门。
11.一种内燃机点火时刻控制方法，其特征在于根据检测内燃机的运转状态的运转状态检测机构所检测的运转状态，计算稳定时的点火时刻，对稳定时的点火时刻，实施由传递函数定义的过渡修正，计算过渡时点火时刻。
全文摘要
一种内燃机点火时刻控制装置，由运转状态检测机构(101)，根据检测的运转状态，计算稳定时间的点火时刻，通过由传递函数G(s)定义的过渡时点火时刻修正机构修正稳定时间的点火时刻。即使在过渡状态中，也能够高精度地进行点火时刻的过渡修正。
文档编号F02D43/00GK1987087SQ20061017171
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月15日 优先权日2005年12月19日
发明者铃木邦彦, 宫崎泰三, 根本守 申请人:株式会社日立制作所