内燃机的控制装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种内燃机的控制装置，定期且强制性地剥离气缸内所堆积的沉积物而事先抑制提前点火的连续产生。内燃机在低旋转高负荷区域具有提前点火的产生可能性增高的低速提前点火区域。具有对被吸入到气缸内的混合气进行点火的点火机构(16)。在运转区域处于所述低速提前点火区域以外的区域且处于借助点火正时的提前而能够强制性地产生爆震的下限负荷以上的可强制爆震区域的情况下，按照规定的控制间隔强制性地使由所述点火机构进行点火的点火正时提前，以产生比所述运转区域中的通常燃烧时高且比提前点火产生时低的最大缸内压。所述运转区域的负荷越高、使所述控制间隔越增长，所述运转区域的负荷越低、使所述控制间隔越缩短。
【专利说明】内燃机的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及内燃机的控制装置，尤其涉及适合于执行搭载于车辆的内燃机的控制的内燃机的控制装置。
【背景技术】
[0002]以往，在通过火花塞的火花对燃料以及空气的混合气进行点火并使其燃烧的内燃机中，产生在由火花塞进行点火之前气缸(燃烧室)内的混合气自己点火的异常燃烧(以下称为“提前点火”)这种情况是已知的。另外，气缸内所堆积的沉积物是产生提前点火的主要原因之一这种情况是已知的。若产生提前点火，则与通常燃烧(正常燃烧)相比，产生剧烈的燃烧。
[0003]作为出于抑制产生提前点火的目的的沉积物除去技术，例如，专利文献I中公开的内燃机的控制装置是已知的。专利文献I中公开的内燃机的控制装置首先检测提前点火的产生。进而，推定沉积物堆积量并设定与沉积物堆积量成反比的通常运转期间。接着，在检测到提前点火的产生之后，交替地执行对于提前点火产生气缸的燃料切断控制、以及上述通常运转期间的通常运转。
[0004]另外，作为与本发明相关联的文献，包括上述文献在内， 申请人:了解到以下所述的文献。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开平9-222030号公报
[0008]专利文献2:日本特开2006-118483号公报
[0009]专利文献3:日本特开2007-231741号公报
[0010]专利文献4:日本特开2011-111943号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
[0012]但是，在低旋转高负荷区域存在提前点火的产生可能性增高的低速提前点火区域。在低速提前点火区域中，有时产生由气缸内所堆积的沉积物引起的提前点火。在气缸内堆积了大量的沉积物的状态下一旦产生提前点火，则存在此后提前点火连续产生的倾向。若提前点火连续产生，则恐怕会给构成内燃机的部件(例如活塞)带来材料允许强度以上的应力。
[0013]上述以往的内燃机的控制装置推定气缸内所堆积的沉积物的量(以下称为“缸内沉积物堆积量”)。但是，该推定方法是对直至产生提前点火为止的时间进行计测的方法。即，缸内沉积物堆积量在产生了提前点火之后，事后被计测。另外，上述以往的内燃机的控制装置在产生了提前点火之后，与缸内沉积物堆积量相应地执行沉积物除去操作。但是，由于已经堆积了大量的沉积物，因此，在如上所述的事后的沉积物除去操作中，不能抑制上述的提前点火的连续产生。
[0014]本发明是为了解决上述那样的课题而作出的，其目的在于提供一种内燃机的控制装置，可以定期且强制性地剥离气缸内所堆积的沉积物以事先抑制提前点火的连续产生。
[0015]用于解决课题的方案
[0016]为了实现上述目的，在第一发明的内燃机的控制装置中，该内燃机在低旋转高负荷区域具有提前点火的产生可能性增高的低速提前点火区域，所述内燃机的控制装置的特征在于，具有:点火机构，所述点火机构对被吸入到所述内燃机的气缸内的混合气进行点火；沉积物剥离控制机构，在运转区域处于所述低速提前点火区域以外的区域且处于借助点火正时的提前而能够强制性地产生爆震的下限负荷以上的可强制爆震区域的情况下，所述沉积物剥离控制机构按照规定的控制间隔强制性地使由所述点火机构进行点火的点火正时提前，以产生比所述运转区域中的通常燃烧时高且比提前点火产生时低的最大缸内压；以及控制间隔修正机构，所述运转区域的负荷越高、所述控制间隔修正机构使所述控制间隔越增长，所述运转区域的负荷越低、所述控制间隔修正机构使所述控制间隔越缩短。
[0017]另外，第二发明在第一发明的基础上，其特征在于，还具有控制机构，在负荷比所述可强制爆震区域的负荷低的区域中的运转持续规定时间以上之后、运转区域进入到所述可强制爆震区域的情况下，所述控制机构执行使所述控制间隔缩短的控制、以及增大修正由所述沉积物剥离控制机构进行提前的点火正时的提前量的控制中的至少一方。
[0018]另外，第三发明在第一或第二发明的基础上，其特征在于，还具有:缸内沉积物堆积量取得机构，所述缸内沉积物堆积量取得机构取得缸内沉积物堆积量；以及控制机构，在所述缸内沉积物堆积量比阈值大的情况下，所述控制机构实施使所述控制间隔缩短的控制、以及增大修正由所述沉积物剥离控制机构进行提前的点火正时的提前量的控制中的至少一方。
[0019]另外，第四发明在第一至第三发明中的任一发明的基础上，其特征在于，还具有提前点火抑制机构，在负荷比所述可强制爆震区域的负荷低的区域中的运转刚持续规定时间以上之后、运转区域进入到所述低速提前点火区域的情况下，所述提前点火抑制机构执行限制负荷的控制、以及使空燃比变浓的控制中的至少一方。
[0020]发明的效果
[0021]根据第一发明，在低速提前点火区域以外的可强制爆震区域，定期且强制性地产生较大的缸内压，可以使气缸内所堆积的沉积物剥离。因此，可以事先抑制此后运转区域进入到低速提前点火区域的情况下的提前点火的连续产生。另外，根据第一发明，运转区域的负荷越高、使控制间隔越长，运转区域的负荷越低、使控制间隔越短。因此，可以适当地剥离气缸内所堆积的沉积物而不会给构成内燃机的部件带来超过必要程度的应力。
[0022]根据第二发明，负荷比可强制爆震区域的负荷低的区域、即不能执行沉积物剥离控制的区域中的运转持续规定时间以上而堆积的沉积物，可以在短时间内剥离。
[0023]根据第三发明，可以与缸内沉积物堆积量相应地调整沉积物剥离控制的程度。
[0024]负荷比可强制爆震区域的负荷低的区域、即不能执行沉积物剥离控制的区域中的运转持续规定时间以上，由此，在气缸内堆积大量的沉积物。根据第四发明，即便在不充分执行沉积物剥离控制的状态下运转区域进入到低速提前点火区域，也可以抑制提前点火的产生。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是用于说明本发明的实施方式I的系统结构的概念图。
[0026]图2是表示通常燃烧时和异常燃烧时的缸内压波形的图。
[0027]图3是表示Pmax或Psjnax与每一次提前点火或爆震的沉积物剥离量之间的关系的图。
[0028]图4是表示低速提前点火区域与能够执行沉积物剥离控制的下限负荷的图。
[0029]图5是表示执行了沉积物剥离控制的情况下的、活塞沉积物膜的厚度变化的图。
[0030]图6是用于说明第二沉积物剥离控制的具体例的图。
[0031]图7是表示执行了实施方式I的沉积物剥离控制的情况下的活塞沉积物膜的厚度变化的图。
[0032]图8是用于说明第三沉积物剥离控制的具体例的图。
[0033]图9是用于对根据提前点火的产生频度来推定沉积物厚度的情况进行说明的图。
[0034]图10是用于对根据缸内压传感器的增益变化量来推定沉积物厚度的情况进行说明的图。
【具体实施方式】
[0035]以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对于在各图中通用的要素，标注相同的附图标记并省略重复的说明。
[0036]实施方式1.
[0037][实施方式I的系统结构]
[0038]图1是用于说明本发明的实施方式I的系统结构的概念图。图1所示的系统具有内燃机(以下也简称为发动机)10。内燃机10是通过增压实现小型化的发动机。内燃机10具有多个气缸12。图1所示的内燃机10是直列4缸型，但在本发明中，气缸数以及气缸配置并不限于此。
[0039]在各气缸12，设置有将燃料向气缸(燃烧室)内直接喷射的喷射器14、用于对混合气进行点火的火花塞16、以及输出与缸内压相应的信号的缸内压传感器18。在各气缸12上连接有进气通路20以及排气通路22。
[0040]自各气缸12排出的废气流入排气通路22。内燃机10具有利用废气的能量进行增压的增压器24。增压器24具有:利用废气的能量进行旋转的涡轮机24a、以及由涡轮机24a驱动而旋转的压缩机24b。涡轮机24a配置于排气通路22中。压缩机24b配置于进气通路20中。在涡轮机24a的下游设置有净化废气中的有害成分的催化剂26。
[0041]在进气通路20的入口附近设置有空气滤清器28。在空气滤清器28的下游附近设置有输出与被吸入到进气通路20中的空气的流量相应的信号的空气流量计30。在空气流量计30的下游设置有压缩机24b。在压缩机24b的下游设置有中间冷却器32。在中间冷却器32的下游设置有电子控制式的节气门34。
[0042]经过空气滤清器28被吸入的新鲜空气，在被增压器24的压缩机24b压缩之后被中间冷却器32冷却。被冷却了的新鲜空气通过节气门34被分配并流入各气缸12。
[0043]本实施方式的系统还具有EQJ (Electronic Control Unit:电子控制单元)50。E⑶50由具有例如包括ROM、RAM等在内的存储电路的运算处理装置构成。在E⑶50的输入侦牝除上述缸内压传感器18、空气流量计30之外，还连接有用于检测曲轴转角以及曲轴转角速度的曲轴转角传感器52等用于检测内燃机10的运转状态的各种传感器。在ECU50的输出侧，连接有上述喷射器14、火花塞16、节气门34等用于控制内燃机10的运转状态的各种促动器。
[0044]ECU50具有将与曲轴转角相应地变化的各种数据与该曲轴转角一同作为时间序列数据而存储的功能。该时间序列数据包括各种传感器的输出、以及基于该输出计算出的各种指标、参数等。
[0045]ECU50基于各种传感器的输出，按照规定的程序使各种促动器驱动，从而控制内燃机10的运转状态。例如，基于曲轴转角传感器52的输出，计算曲轴转角、发动机转速(内燃机转速)，并基于空气流量计30的输出，计算吸入空气量。另外，基于吸入空气量、发动机转速等，计算发动机的负荷(负荷率)。基于吸入空气量、负荷等，计算燃料喷射量。作为燃料喷射量的基本量，设定例如使排气空燃比为理论空燃比(化学计量空燃比)的燃料量。基于曲轴转角，确定燃料喷射正时、点火正时。而且，在这些正时到来时，驱动喷射器14以及火花塞16。由此，可以在缸内使混合气燃烧而使内燃机10运转。
[0046]另外，ECU50控制KCS(Knock Control System:爆震控制系统)。在KCS控制中，将点火正时控制在不产生爆震的极限。具体而言，判定由爆震传感器54检测到的爆震强度是否为爆震阈值以上。在为爆震阈值以上的情况下，判断为产生了爆震。而且，在产生了爆震的情况下，在不超过成为失火原因的滞后上限值的范围内使点火正时每次滞后规定角度。另一方面，在不产生爆震的情况下，在不超过提前上限值的范围内使点火正时每次提前规定角度。另外，爆震阈值例如被设定为轻微爆震(极微细且冲击波也弱的爆震)的大小。
[0047][由沉积物剥离引起的提前点火的连续产生]
[0048]图2是表示通常燃烧时和异常燃烧时的缸内压波形的图。在图2中示出压缩上止点附近的缸内压波形。附图标记60表示通常燃烧时的缸内压波形、附图标记62表示提前点火产生时的爆震波形、附图标记64表示提前点火产生时的平均缸内压波形。提前点火产生时的平均缸内压波形是对以高频较大振动的爆震波形进行了平滑化处理(平均处理(averaging processing))而得到的波形。Pmax是提前点火平均最大缸内压,Ps_max是爆震波形最大峰值。如图2所示，在产生提前点火时(64)，产生通常燃烧时￠0)的数倍的缸内压。
[0049]图3是表示Pmax或Psjnax与每一次提前点火或爆震的沉积物剥离量之间的关系的图。如图3所示，缸内压越高、气缸内所堆积的沉积物的剥离量越多。
[0050]另外，本实施方式的系统那样的增压小型化发动机在低旋转高负荷区域具有容易产生突发性的提前点火的低速提前点火区域。气缸内所堆积的沉积物是产生提前点火的主要原因之一。在内燃机10的高负荷(缸内高温)运转时，沉积物成为点火源，产生提前点火。由气缸内所堆积的沉积物引起的提前点火存在随着缸内沉积物堆积量的增加而连续产生的倾向。因此，在大量的沉积物堆积于气缸内的状态下，若由发动机转速和负荷确定的运转区域进入低速提前点火区域，则恐怕会连续产生提前点火。若连续产生提前点火，则恐怕会给构成内燃机的部件带来损伤。
[0051][实施方式I中的特征性功能]
[0052]作为其对策，在本实施方式的系统中，定期且强制性地剥离气缸内所堆积的沉积物，事先抑制提前点火的连续产生。以下，使用图4、图5对本实施方式的特征性功能进行说明。
[0053]图4是表示实施方式I的系统中的低速提前点火区域、以及能够执行沉积物剥离控制的下限负荷的图。下限负荷66是借助点火正时的过度提前而能够强制性地产生模拟提前点火(pseudo pre-1gnit1n)的负荷的下限值。下限负荷66比低速提前点火区域的负荷低。在本说明书中，将下限负荷66以上的区域称为可强制爆震区域。在此，上述“模拟提前点火”指的是产生比通常燃烧时高且比提前点火产生时低的最大缸内压的燃烧。该缸内压被设计为与内燃机10所使用的活塞的材料强度允许值相应的允许压力以内。上述“点火正时的过度提前”指的是比由KCS控制产生的提前量大的提前，是产生比轻微爆震大的模拟提前点火的提前。
[0054](沉积物剥离控制功能)
[0055]本实施方式的系统的ECU50具有沉积物剥离控制功能。沉积物剥离控制功能在当前的运转区域处于低速提前点火区域以外的区域且处于借助点火正时的过度提前而能够强制性地产生爆震的下限负荷以上的可强制爆震区域的情况下，按照规定的控制间隔，强制性地使火花塞16的点火正时过度提前以产生模拟提前点火。
[0056]根据该沉积物剥离控制功能，在低速提前点火区域以外的区域，定期且强制性地剥离缸内所堆积的沉积物。由于事先减少缸内沉积物堆积量，可以抑制此后运转区域进入到低速提前点火区域的情况下的提前点火的连续产生。
[0057]图5是表示执行了上述沉积物剥离控制的情况下、附着于活塞的沉积物膜(以下简称为活塞沉积物膜)的厚度变化的图。虚线68是产生由沉积物引起的提前点火的标准(criteria)。在不执行沉积物剥离控制的情况下(实线70)，随着运转时间的经过，活塞沉积物膜的厚度超过标准(虚线68)。另一方面，在执行沉积物剥离控制的情况下(实线72)，按照规定的控制间隔(th)，沉积物被剥离，从而使得沉积物的厚度被维持在标准以下的厚度。因此，即便在此后运转区域进入到低速提前点火区域的情况下，也可以抑制提前点火的连续产生。
[0058](控制间隔修正功能)
[0059]在沉积物剥离控制中，按照规定的控制间隔，使点火正时过度提前，以产生模拟提前点火。但是，从构成内燃机10的部件的材料允许强度、燃料消耗、排放性能、驾驶性能等观点来看，优选沉积物剥离控制的执行是充分必要的。
[0060]于是，本实施方式的系统的E⑶50还具有控制间隔修正功能。控制间隔修正功能与负荷相应地修正沉积物剥离控制的控制间隔。控制间隔修正功能为:运转区域的负荷越高、将控制间隔修正得越长，运转区域的负荷越低、将控制间隔修正得越短。具体而言，该控制间隔包括基值和修正值。基值预先被初始设定。与负荷相应的修正值与该基值相加，从而计算修正后的控制间隔。
[0061]负荷越高、由模拟提前点火引起的冲击波越大。由于每一次的沉积物剥离量多，因此，将控制间隔设定得长就够了。另外，负荷越低、由模拟提前点火引起的冲击波越小。由于每一次的沉积物剥离量少，因此，需要将控制间隔设定得短以增加剥离沉积物的次数。
[0062]根据该控制间隔修正功能，可以适当地剥离气缸内所堆积的沉积物而不会给构成内燃机10的部件带来超过必要程度的损伤(应力)。
[0063]另外，在上述实施方式I的系统中，为了便于说明而确定了可强制爆震区域的下限负荷66。但是，该下限负荷可以是与发动机转速等相应地变化的值。另外，这一点在以下的实施方式中也相同。
[0064]另外，应用本发明的发动机并不限于上述实施方式那样的缸内直喷发动机。在进气口喷射式的发动机中也可以应用本发明。另外，应用本发明的发动机并不限于上述实施方式那样的附带具有涡轮机24a的增压器的发动机。在具有增压器的发动机、自然进气发动机中也可以应用本发明。另外，这一点在以下的实施方式中也相同。
[0065]另外,在上述实施方式I中,火花塞16相当于所述第一发明中的“点火机构”。
[0066]另外，在此，ECU50通过具有上述沉积物剥离控制功能来实现所述第一发明中的“沉积物剥离控制机构”，通过具有上述控制间隔修正功能来实现所述第一发明中的“控制间隔修正机构”。
[0067]实施方式2.
[0068][实施方式2的系统结构]
[0069]接着，参照图6说明本发明的实施方式2。本实施方式的系统除实施方式I的结构之外，ECU50还具有后述的第二沉积物剥离控制功能。
[0070][实施方式2中的特征性功能]
[0071]实施方式I的沉积物剥离控制在运转区域的负荷比可强制爆震区域的下限负荷高的情况下执行。另一方面，在运转区域的负荷比可强制爆震区域的下限负荷低的情况下不执行。因此，若在负荷比可强制爆震区域的负荷低的低负荷区域、即不产生爆震的区域中的运转长时间持续，则气缸内会堆积大量的沉积物。
[0072](第二沉积物剥离控制功能)
[0073]于是，本实施方式的系统的ECU50具有第二沉积物剥离控制功能。在负荷比可强制爆震区域的下限负荷低的区域、即不能执行沉积物剥离控制的区域中的运转持续规定时间以上之后，运转区域进入到可强制爆震区域的情况下，第二沉积物剥离控制功能以规定时间执行接下来的(I)、(2)中的至少一方的控制。
[0074](I)减小使点火正时过度提前的控制间隔的基值的控制
[0075](2)增大修正由沉积物剥离控制功能产生的点火正时的提前量的控制
[0076]根据(I)的控制，由于使点火正时过度提前的控制间隔缩短，因此，模拟提前点火的产生频度增大。因此，可以在短时间内减少缸内沉积物堆积量。根据(2)的控制，爆震的大小增大。因此，可以在短时间内减少缸内沉积物堆积量。通过执行上述(I)的控制或(2)的控制或(I)和(2)双方的控制，可以事先抑制低速提前点火区域中的提前点火的连续产生。
[0077]图6是用于说明(I)的控制的具体例的图。比下限负荷66低的区域是即便使点火正时过度提前也不产生爆震的区域。当在该区域中的运转持续规定时间以上之后、负荷增大而超过了下限负荷66的情况下，在期间A的期间内执行基于(I)的控制的沉积物剥离控制。由此，频度高地执行沉积物剥离控制。因此，可以在短时间内剥离在不能执行沉积物剥离控制的期间中堆积的沉积物。在经过期间A之后，使控制间隔的基值返回到初始设定时的值(期间B)。
[0078]另外，上述实施方式2的系统的E⑶50也可以还具有接下来的禁止功能。当在负荷比可强制爆震区域的负荷低的区域中的运转持续规定时间以上之后、运转区域进入到可强制爆震区域的情况下，该禁止功能将由控制间隔修正功能进行的控制间隔的修正禁止规定时间。
[0079]另外，在上述实施方式2中，ECU50通过具有第二沉积物剥离控制功能来实现所述第二发明中的“控制机构”。
[0080]实施方式3.[0081 ][实施方式3的系统结构]
[0082]接着，参照图7?图10说明本发明的实施方式3。本实施方式的系统除实施方式I或2的结构之外，ECU50还具有后述的第三沉积物剥离控制功能。
[0083][实施方式3中的特征性功能]
[0084]图7是表示执行了实施方式I中论述的沉积物剥离控制的情况下的活塞沉积物膜的厚度变化的图。虚线68是产生由沉积物引起的提前点火的标准。实线74表示在使用通常燃料时活塞沉积物膜的厚度变化，实线76表示在使用劣质燃料时活塞沉积物膜的厚度变化。如实线76所示，在使用劣质燃料时，与使用通常燃料时相比，沉积物堆积量增大，有可能超过标准(虚线68)。
[0085](第三沉积物剥离控制功能)
[0086]于是，本实施方式的系统的ECU50具有:第三沉积物剥离控制功能、取得气缸沉积物堆积量的缸内沉积物堆积量取得功能。第三沉积物剥离控制功能首先判定由缸内沉积物堆积量取得功能取得的缸内沉积物堆积量是否比阈值大。接着，在缸内沉积物堆积量比阈值大的情况下，执行接下来的(I)、(2)中的至少一方的控制。
[0087](I)减小使点火正时过度提前的控制间隔的基值的控制
[0088](2)增大修正由沉积物剥离控制功能产生的点火正时的提前量的控制
[0089]根据(I)的控制，由于使点火正时过度提前的控制间隔缩短，因此，模拟提前点火的产生频度增大。因此，与使用初始设定时的基值的沉积物剥离控制(实施方式I)相比，可以剥离更多的沉积物。根据(2)的控制，爆震的大小增大。因此，与使用初始设定时的基值的沉积物剥离控制(实施方式I)相比，可以剥离更多的沉积物。通过执行上述(I)的控制或⑵的控制或⑴和⑵双方的控制，可以事先抑制低速提前点火区域中的提前点火的连续产生。
[0090]图8是用于说明⑴的控制的具体例的图。实线78表示执行了基于⑴的控制的沉积物剥离控制的情况下的活塞沉积物膜的厚度变化。通过减小控制间隔的基值，模拟提前点火的产生频度增大，可以将缸内沉积物堆积量维持在标准(虚线68)以下(实线78)。
[0091]接着，对取得缸内沉积物堆积量的缸内沉积物堆积量取得功能进行说明。
[0092]缸内沉积物堆积量例如可以基于提前点火的产生频度的增加率来推定。图9是用于对根据提前点火的产生频度推定沉积物厚度的情况进行说明的图。当在沉积物厚度超过了标准的状态下运转区域进入到低速提前点火区域的情况下，提前点火的产生频度激增
(80)。由于提前点火的产生而使得沉积物被剥离，若成为标准以下，则其产生频度返回到恒定。因此，可以根据进入到低速提前点火区域之后的、短期间内的提前点火的产生频度，来判定沉积物厚度是否处于标准内。
[0093]另外，缸内沉积物堆积量也可以基于缸内压传感器18的增益变化量来推定。图10是用于对根据缸内压传感器18的增益变化量来推定沉积物厚度的情况进行说明的图。实线82是通常燃烧时(缸内沉积物未堆积时)的缸内压波形。实线84是沉积物厚度为标准以内的情况下的缸内压波形，实线86是沉积物厚度超过标准的情况下的缸内压波形。箭头A是沉积物厚度为标准以内的情况下的增益变化量、箭头B是沉积物厚度超过标准的情况下的增益变化量。这样，随着沉积物厚度增大，增益变化量存在较大变化的倾向。因此，可以根据增益变化量来判定沉积物厚度是否处于标准内。
[0094]另外，在上述实施方式3中，ECU50通过具有上述缸内沉积物堆积量取得功能来实现所述第三发明中的“缸内沉积物堆积量取得机构”，通过具有上述第三沉积物剥离控制功能来实现所述第三发明中的“控制机构”。
[0095]实施方式4.
[0096][实施方式4的系统结构]
[0097]接着，说明本发明的实施方式4。本实施方式的系统除实施方式I至3中任一项的结构之外，ECU50还具有后述的提前点火抑制功能。
[0098][实施方式4中的特征性功能]
[0099]在运转区域的负荷比可强制爆震区域的下限负荷高的情况下，执行实施方式I中的沉积物剥离控制。另一方面，在运转区域的负荷比可强制爆震区域的下限负荷低的情况下不执行实施方式I中的沉积物剥离控制。因此，若负荷比可强制爆震区域的负荷低的低负荷区域、即不产生爆震的区域中的运转长时间持续，则气缸内会堆积大量的沉积物。此后若负荷激增，则在未充分执行沉积物剥离控制的状态下运转区域进入低速提前点火区域。在该情况下，担心提前点火的连续产生。
[0100]于是，本实施方式的系统的ECU50具有提前点火抑制功能。在负荷比可强制爆震区域的下限负荷低的区域、即不能执行沉积物剥离控制的区域中的运转刚持续规定时间以上之后，运转区域进入到低速提前点火区域的情况下，提前点火抑制功能执行接下来的
(I)、(2)中的至少一方的控制。另外，刚持续规定时间以上之后指的是例如执行第二沉积物剥离控制的规定期间(图6的期间A)内。
[0101](I)限制负荷的控制
[0102](2)使空燃比变浓的控制
[0103](I)的控制可以通过减小节气门的开度等来实现。通过限制负荷，来抑制提前点火的产生。(2)的控制可以通过燃料喷射量的增量修正来实现。借助燃料的气化潜热来降低缸内温度，从而抑制提前点火的产生。
[0104]另外，在上述实施方式4中，ECU50通过具有提前点火抑制功能来实现所述第四发明中的“提前点火抑制机构”。
[0105]附图标记说明
[0106]10内燃机(发动机)
[0107]12 气缸
[0108]14喷射器
[0109]16火花塞
[0110]18缸内压传感器
[0111]20进气通路
[0112]22排气通路
[0113]24增压器
[0114]24a涡轮机
[0115]24b压缩机
[0116]30空气流量计
[0117]34节气门
[0118]50ECU (Electronic Control Unit)
[0119]52曲轴转角传感器
[0120]54爆震传感器
[0121]66下限负荷
【权利要求】
1.一种内燃机的控制装置，该内燃机在低旋转高负荷区域具有提前点火的产生可能性增高的低速提前点火区域，所述内燃机的控制装置的特征在于，具有: 点火机构，所述点火机构对被吸入到所述内燃机的气缸内的混合气进行点火； 沉积物剥离控制机构，在运转区域处于所述低速提前点火区域以外的区域且处于借助点火正时的提前而能够强制性地产生爆震的下限负荷以上的可强制爆震区域的情况下，所述沉积物剥离控制机构按照规定的控制间隔强制性地使由所述点火机构进行点火的点火正时提前，以产生比所述运转区域中的通常燃烧时高且比提前点火产生时低的最大缸内压；以及 控制间隔修正机构，所述运转区域的负荷越高、所述控制间隔修正机构使所述控制间隔越增长，所述运转区域的负荷越低、所述控制间隔修正机构使所述控制间隔越缩短。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 还具有控制机构，在负荷比所述可强制爆震区域的负荷低的区域中的运转持续规定时间以上之后、运转区域进入到所述可强制爆震区域的情况下，所述控制机构执行使所述控制间隔缩短的控制、以及增大修正由所述沉积物剥离控制机构进行提前的点火正时的提前量的控制中的至少一方。
3.如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 还具有: 缸内沉积物堆积量取得机构，所述缸内沉积物堆积量取得机构取得缸内沉积物堆积量；以及 控制机构，在所述缸内沉积物堆积量比阈值大的情况下，所述控制机构实施使所述控制间隔缩短的控制、以及增大修正由所述沉积物剥离控制机构进行提前的点火正时的提前量的控制中的至少一方。
4.如权利要求1?3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 还具有提前点火抑制机构，在负荷比所述可强制爆震区域的负荷低的区域中的运转刚持续规定时间以上之后、运转区域进入到所述低速提前点火区域的情况下，所述提前点火抑制机构执行限制负荷的控制、以及使空燃比变浓的控制中的至少一方。
【文档编号】F02P5/153GK104145109SQ201280071101
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2012年3月7日 优先权日:2012年3月7日
【发明者】矢口宽, 筱田匡史, 北山武志 申请人:丰田自动车株式会社