内燃机的控制装置以及控制方法
【专利摘要】内燃机的控制装置基于内燃机的气缸壁温、或者与气缸壁温存在相关关系的参数的温度，对异常燃烧抑制扭矩进行计算，以使得内燃机的扭矩不大于或等于异常燃烧抑制扭矩的方式对内燃机的扭矩进行控制，其中，该异常燃烧抑制扭矩用于抑制由以内燃机的供给燃料和润滑油的混合物为热源的自点火而引起的异常燃烧。
【专利说明】
内燃机的控制装置以及控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及内燃机的控制装置以及控制方法。
【背景技术】
[0002]JP2011-106411A中公开了如下技术，S卩，作为当前的内燃机的控制装置，为了不产生由混合气体的自点火引起的异常燃烧，基于进气压力和发动机转速对发动机扭矩(吸入空气量)的上限进行计算，并且根据发动机水温校正该上限。
【发明内容】
[0003]在该当前的内燃机的控制装置中，通常，发动机水温越高，缸内温度也越高，混合气体越容易自点火，因此发动机水温越高则将发动机扭矩的上限校正为越小。
[0004]然而，发现由于与上述这种通常的自点火的产生原因不同的原因，而处于发动机水温越低则越容易产生的趋势的自点火所引起的异常燃烧的存在。即使如以往发动机水温越高则越减小发动机扭矩的上限，也无法抑制上述这种异常燃烧。
[0005]本发明就是着眼于这种问题而提出的，其目的在于抑制由于与通常的自点火的产生原因不同的原因而产生的异常燃烧。
[0006]本发明的某方式所涉及的内燃机的控制装置，基于内燃机的气缸壁温、或者与气缸壁温存在相关关系的参数的温度，对异常燃烧抑制扭矩进行计算，以使得内燃机的扭矩不大于或等于异常燃烧抑制扭矩的方式对内燃机的扭矩进行控制，其中，该异常燃烧抑制扭矩用于抑制由以内燃机的供给燃料和润滑油的混合物为热源的自点火而引起的异常燃
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【附图说明】
[0007]图1是本发明的第I实施方式所涉及的火花点火式内燃机的控制装置的概略结构图。
[0008]图2是对本发明的第I实施方式所涉及的发动机扭矩控制进行说明的流程图。
[0009]图3是基于加速器操作量而计算基本目标扭矩的表。
[0010]图4是对本发明的第I实施方式所涉及的低温异常燃烧抑制扭矩计算处理进行说明的流程图。
[0011 ]图5是对低温异常燃烧抑制扭矩的基本值计算处理进行说明的流程图。
[0012]图6是基于气缸壁温和发动机转速而对低温异常燃烧抑制扭矩的基本值进行计算的对应图。
[0013]图7是对本发明的第I实施方式所涉及的低温异常燃烧抑制扭矩的校正值计算处理进行说明的流程图。
[0014]图8是基于进气温度而对低温异常燃烧抑制扭矩的校正值进行计算的、本发明的第I实施方式所涉及的表。
[0015]图9是对本发明的第I实施方式所涉及的发动机扭矩控制的动作进行说明的时序图。
[0016]图10是对本发明的第2实施方式所涉及的低温异常燃烧抑制扭矩计算处理进行说明的流程图。
[0017]图11是对本发明的第2实施方式所涉及的低温异常燃烧抑制扭矩的校正值计算处理进行说明的流程图。
[0018]图12是基于进气温度而对低温异常燃烧抑制扭矩的校正值进行计算的、本发明的第2实施方式所涉及的表。
【具体实施方式】
[0019]下面，参照附图等对本发明的实施方式进行说明。
[0020](第丨实施方式)
[0021]图1是本发明的第I实施方式所涉及的火花点火式内燃机(下面称为“发动机”)1的控制装置100的概略结构图。
[0022]发动机I的控制装置100具备:发动机I;进气通路2，其使向发动机I吸入的空气(下面称为“吸入空气”)流动;排气通路3，其使从发动机I排出的燃烧气体(下面称为“排出气体”)流动；以及控制器4。
[0023]发动机I具备气缸体11、气缸盖12、油盘13以及水套14。
[0024]气缸体11具备气缸部Ila以及曲轴箱部lib。
[0025]在气缸部Ila形成有多个气缸110，并且安装有直接向燃烧室15内喷射燃料的燃料喷射阀115。在气缸110的内部收纳有活塞111，该活塞111受到燃烧压力而在气缸110的内部进行往返运动。
[0026]在活塞111插入用于对连杆112的一端部进行安装的活塞销113。另外，在活塞111的侧面安装多个活塞环116。活塞环116起到保持燃烧室15的气密性的作用，并且在活塞往返时起到将气缸110的内壁面(下面称为“气缸壁面”)的多余润滑油刮落而在气缸壁面形成适当的油膜的作用。
[0027]曲轴箱部Ilb形成于气缸部Ila的下方。在曲轴箱部Ilb的内部收纳有曲轴114。曲轴114具备:曲轴轴颈114a，其可自由旋转地支撑于曲轴箱部11b;以及曲柄销114b，其对连杆112的另一端部进行安装。曲轴114经由连杆112而将活塞111的往返运动变换为旋转运动。
[0028]气缸盖12安装于气缸体11的上表面，与气缸110以及活塞111 一起形成燃烧室15的一部分。
[0029]在气缸盖12形成:进气端口 120，其与进气通路2连接且在燃烧室15的顶壁开口；以及排气端口 121，其与排气通路3连接且在燃烧室15的顶壁开口，火花塞122设置为面对燃烧室15的顶壁中央。另外，在气缸盖12设置:进气阀123，其对燃烧室15和进气端口 120的开口进行开闭；以及排气阀124，其对燃烧室15和排气端口 121的开口进行开闭。并且，在气缸盖12设置:进气阀开闭装置125，其用于对进气阀123进行开闭驱动；以及排气阀开闭装置126，其用于对排气阀124进行开闭驱动。进气阀开闭装置125以及排气阀开闭装置126分别具备:动作角?升程可变机构(VVEL:Variable Valve Event&lift)，其使进气阀123以及排气阀124的动作角?升程变化；以及相位可变机构(VTC:Variable Valve Timing Control)，其使上述升程的中心角的相位提前或滞后。
[0030]油盘13安装于气缸体11的下部。油盘13对供给至发动机内部的滑动部、旋转部等产生摩擦热的摩擦部分的润滑油进行贮藏。利用由曲轴114驱动的油栗将贮藏于油盘13的润滑油压送至形成于曲轴箱部Ilb的主油道。压送至主油道的润滑油首先对曲轴114的曲轴轴颈114a进行润滑，然后经由在曲轴114的内部形成的油路而对曲柄销114b进行润滑。并且，从连杆112的喷油孔(oil jet)喷出并对气缸110及活塞销113进行润滑。另一方面，从主油道分流而输送至气缸盖12的润滑油，通过在进气阀开闭装置125及排气阀开闭装置126的内部形成的油路而对各滑动部进行润滑。
[0031]水套14是用于对燃烧室15的周围进行冷却的冷却水所流动的通路，分别设置于气缸体11的气缸部11 a以及气缸盖12的内部。
[0032]在进气通路2从上游起按顺序设置空气滤清器21、空气流量传感器22、涡轮增压器23的压缩机23a、中间冷却器24、以及电子控制式的节流阀25。
[0033]空气滤清器21将吸入空气中含有的砂等异物去除。
[0034]空气流量传感器22对进气量进行检测。
[0035]涡轮增压器23是利用排出气体的能量强制地对吸入空气进行压缩，并将该压缩后的吸入空气供给至气缸110的装置。由此提高填充效率，因此发动机I的输出增大。压缩机23a是构成涡轮增压器23的一部分的部件，利用设置于同轴上的后述的涡轮增压器23的涡轮机23b使压缩机23a转动，由此强制地对吸入空气进行压缩。
[0036]中间冷却器24对因压缩而变为高温的吸入空气进行冷却。由此，抑制体积密度的下降并进一步提高填充效率，并且抑制因高温的吸入空气被吸入至气缸110所引起的混合气体的温度上升而抑制爆震的产生。
[0037]节流阀25通过使进气通路2的通路截面积变化而对吸入至气缸110的进气量进行调整。节流阀25由节流致动器27进行开闭驱动，由节流传感器28检测其开度(下面称为“节流阀开度”)。
[0038]在排气通路3从上游起按顺序设置有涡轮增压器23的涡轮机23b、旁通通路31以及三元催化器32。
[0039]涡轮机23b是构成涡轮增压器23的一部分的部件，利用排出气体的能量使该涡轮机23b转动，并对设置于同轴上的压缩机23a进行驱动。
[0040]旁通通路31是以绕过涡轮机23b的方式将涡轮机23b的上游部和下游部连接的通路。
[0041]在旁通通路31设置有废气门阀(waste gate valve)34，该废气门阀34由废气门致动器33驱动，并能够连续地对旁通通路31的通路截面积进行调节。如果打开废气门阀34，则在排气通路3中流动的排出气体的一部分向旁通通路31流入，并绕过涡轮机23b而向外部大气排出。因此，通过对废气门阀34的开度进行调节，能够对流入至涡轮机23b的排出气体的流量进行调节，能够对涡轮机23b的转速进行控制。即，通过对废气门阀34的开度进行调节，能够对利用压缩机23a压缩的吸入空气的压力(下面称为“增压压力”)进行控制。
[0042]三元催化器32将排出气体中的碳氢化合物、氮氧化物等有害物质去除。
[0043]控制器4由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、以及输入输出接口(I /0接口)的微机构成。
[0044]除前述的空气流量计22、节流传感器28的检测信号以外，来自如下对发动机I的运转状态进行检测的各种传感器等的检测信号被输入至控制器4:水温传感器41，其用于对在水套14中流动的冷却水的温度(下面称为“发动机水温”)进行检测；油温传感器42，其对润滑油的温度(下面称为“发动机油温”)进行检测;发动机转速传感器43，其用于基于曲轴转角而对发动机转速进行检测；加速器行程传感器44，其用于对加速器踏板的踏入量(下面称为“加速器踏入量”)进行检测；吸入空气温度传感器45，其用于对增压后的吸入空气温度或者中间冷却器24的下游的吸入空气温度进行检测；以及振动传感器46，其安装于气缸体11，检测在燃烧室15内是否产生了异常燃烧。
[0045]而且，控制器4根据检测出的发动机I的运转状态而将节流阀开度、燃料喷射量、点火定时等控制为最佳。
[0046]例如，控制器4将节流阀开度或燃料喷射量、点火定时等控制为在燃烧室15内不会产生由爆震、提前点火引起的异常燃烧，另外在检测出异常燃烧的情况下迅速将异常燃烧消除。
[0047]爆震是指在利用火花塞122对混合气体点火之后混合气体的未燃烧部分在火焰传播中自点火的现象。提前点火是指在利用火花塞122对混合气体点火之前混合气体自点火的现象。此外，在产生爆震及提前点火时，由振动传感器46分别检测出的振动等级不同，因此能够根据振动等级而判断异常燃烧是由哪种原因引起的。
[0048]这里，通常气缸壁面的温度(下面称为“气缸壁温”)、活塞冠面的温度变为越高的温度，则越容易产生由爆震、提前点火引起的异常燃烧。其原因在于，在爆震的情况下，气缸壁温等越变为高温，则气缸壁面、活塞冠面的附近的未燃烧混合气体(尾气)越容易在火焰传播中自点火。另外，在提前点火的情况下，其原因在于，气缸壁温等越变为高温，则燃烧室15内的温度(下面称为“缸内温度”)也越高，混合气体越容易在点火前着火。
[0049]如果是这种由爆震而引起的异常燃烧，则能够通过适当地控制点火定时而加以抑制，另外，在产生上述异常燃烧的情况下能够通过使点火定时滞后而将其消除。另外，如果是这种由提前点火而引起的异常燃烧，则通过使空燃比浓空燃比化而利用燃料的气化潜热使缸内温度下降，由此能够实现提前点火的抑制或消除。
[0050]然而，在气缸壁温为低温时，有时也产生由自点火而引起的异常燃烧。下面，对在该气缸壁温为低温时所产生的异常燃烧(下面称为“低温异常燃烧”，有时还称为超级爆震或特级爆震)进行说明。
[0051]在气缸壁温为高温时，即使燃料附着于气缸壁面，附着的燃料也迅速蒸发。另一方面，在气缸壁温为低温时，并不局限于本实施方式这样的缸内直喷式的发动机I，即使在端口喷射式的发动机中，也容易形成为如下状态，即，附着于气缸壁面的燃料难以蒸发，保持液滴的状态而附着于气缸壁面。
[0052]在气缸壁面，为了防止气缸壁面与活塞111的直接性接触而由润滑油形成油膜。因此，如果处于燃料附着于气缸壁面的状态，则润滑油和燃料一起在活塞上升时被活塞环刮落。
[0053]此时，未完全刮落的润滑油和燃料的混合物容易滞留于由气缸壁面、活塞111的侧面以及活塞环116包围的空间(所谓的U形夹部)。该混合物的粘度与所含有的燃料的量相应地低于润滑油的粘度。因此，混合物中的燃料的比例越增加，则混合物的粘度越下降，混合物在活塞上升时越容易从U形夹部飞溅至燃烧室15内。
[0054]如果在该活塞上升时飞溅的混合物在燃烧室15内气化，则会形成自点火性比正常的混合气体的自点火性高的混合气体，因该混合气体自点火而产生低温异常燃烧。该低温异常燃烧有时在利用火花塞122点火前产生，还有时在利用火花塞122点火之后的火焰传播中产生。
[0055]这样，低温异常燃烧因润滑油和燃料的混合物飞溅至燃烧室15内而产生，气缸壁温越低则越容易产生。其原因在于，气缸壁温越低，则保持液滴的状态而附着于气缸壁面的燃料越多，混合物的粘度越下降，混合物越容易飞溅。
[0056]该低温异常燃烧不依赖于点火定时，另外，如果使空燃比浓空燃比化，则相反以保持液滴的状态附着于气缸壁面的燃料会增加，因此反而容易产生低温异常燃烧。
[0057]因此，在本实施方式中，通过根据气缸壁温适当地限制发动机扭矩的上限而抑制燃料喷射量，由此抑制该低温异常燃烧的产生。
[0058]图2是对为了抑制低温异常燃烧的产生而利用控制器4实施的、本实施方式所涉及的动机扭矩控制进行说明的流程图。
[0059]在步骤SI中，控制器4读入各种传感器的检测信号。
[0060]在步骤S2中，控制器4参照图3的表，基于加速器操作量(发动机负荷)，计算驾驶员对发动机I所要求的扭矩(下面称为“基本目标扭矩”)。
[0061]在步骤S3中，控制器4实施用于抑制低温异常燃烧的产生的发动机扭矩的上限值(下面称为“低温异常燃烧抑制扭矩”)的计算处理。后文中参照图4对该低温异常燃烧抑制扭矩计算处理进行详细叙述。
[0062]在步骤S4中，控制器4判定基本目标扭矩是否大于或等于低温异常燃烧抑制扭矩。控制器4如果判定为基本目标扭矩大于或等于低温异常燃烧抑制扭矩，则进入步骤S5的处理，如果判定为基本目标扭矩小于低温异常燃烧抑制扭矩，则进入步骤S6的处理。
[0063]在步骤S5中，控制器4将发动机I的目标扭矩设定为低温异常燃烧抑制扭矩。这样，在基本目标扭矩大于或等于低温异常燃烧抑制扭矩时，将发动机扭矩的上限限制为低温异常燃烧抑制扭矩，由此抑制燃料喷射量而抑制低温异常燃烧的产生。此外，如果仅着眼于抑制低温异常燃烧的观点，则可以将目标扭矩设定为小于或等于低温异常燃烧抑制扭矩的扭矩，但如果还考虑到运转性能，则优选将其设定为低温异常燃烧抑制扭矩。
[0064]在步骤S6中，控制器4将发动机I的目标扭矩设定为基本目标扭矩。这样，在基本目标扭矩小于低温异常燃烧抑制扭矩时，如果将目标扭矩设定为基本目标扭矩，则不会产生低温异常燃烧，另外还能够输出符合驾驶员的要求的扭矩。
[0065]在步骤S7中，控制器4根据目标扭矩而设定节流阀开度、燃料喷射量等的目标值，将发动机扭矩控制为目标扭矩。
[0066]图4是对低温异常燃烧抑制扭矩计算处理进行说明的流程图。
[0067]在步骤S31中，控制器4基于气缸壁温和发动机转速而实施用于计算低温异常燃烧抑制扭矩的基本值的处理。后文中参照图5对该基本值计算处理进行详细叙述。
[0068]在步骤S32中，控制器4基于吸入空气温度而实施用于计算低温异常燃烧抑制扭矩的校正值的处理。后文中参照图7对该校正值计算处理进行详细叙述。
[0069]在步骤S33中，控制器从基本值减去校正值而计算出低温异常燃烧抑制扭矩。
[0070]图5是对低温异常燃烧抑制扭矩的基本值计算处理进行说明的流程图。
[0071]在步骤S311中，控制器4判定水温传感器41是否正常。即，判定是否因水温传感器41本身的故障、配线的断线.短路等而导致水温传感器41的检测值未显示出异常的值。控制器4如果判定为水温传感器41正常，则进入步骤S312的处理，如果判定为异常，则进入步骤S313的处理。
[0072]在步骤S312中，控制器4将利用水温传感器41检测出的发动机水温设定为在步骤S314中使用的气缸壁温。这样，在水温传感器41正常时，将与气缸壁温存在相关关系的发动机水温代用作气缸壁温。
[0073 ]在步骤S313中，控制器4将失效保护用的第I规定值设定为在步骤S314中使用的气缸壁温。在水温传感器41显示出异常时，如果将利用水温传感器41检测出的发动机水温设定为气缸壁温，则有可能将气缸壁温设定为比实际壁温高的值。于是，无法在步骤S314中计算出适当的低温异常燃烧抑制扭矩的基本值。因此，在水温传感器41显示出异常时，作为失效保护而将利用水温传感器41能够检测出的最低值(=第I规定值)设定为气缸壁温。
[0074]在步骤S314中，控制器4参照图6，基于气缸壁温和发动机转速，而对低温异常燃烧抑制扭矩的基本值进行计算。
[0075]如图6所示，在气缸壁温越低时，越容易产生低温异常燃烧，因此低温异常燃烧抑制扭矩的基本值越小。其原因在于，如前所述，气缸壁温越低，则以保持液滴的状态附着于气缸壁面的燃料越多，混合物的粘度越下降，混合物在活塞上升时越容易飞溅至燃烧室15内。
[0076]另外，如图6所示，在发动机转速越低时，越容易产生低温异常燃烧，因此低温异常燃烧抑制扭矩的基本值越小。其原因在于，在发动机转速越低时，直至飞溅至燃烧室15内的混合物气化并自点火为止的时间方面的富余越大。
[0077]此外，在本实施方式中，将与气缸壁温存在相关关系的发动机水温代用作气缸壁温，但也可以例如利用壁温传感器直接检测气缸壁温，并将其检测值作为气缸壁温。另外，可以将与气缸壁温存在相关关系的发动机油温代用作气缸壁温。而且，壁温传感器、油温传感器45的故障时的失效保护只要与水温传感器41的故障时相同即可。
[0078]图7是对低温异常燃烧抑制扭矩的校正值计算处理进行说明的流程图。
[0079]在步骤S321中，控制器4判定吸入空气温度传感器45是否正常。即，判定是否由吸入空气温度传感器45本身的故障、配线的短线.短路等而导致吸入空气温度传感器45的检测值未显示出异常的值。如果控制器4判定为吸入空气温度传感器45正常，则进入步骤S322的处理，如果判定为异常则进入步骤S323的处理。
[0080]在步骤S322中，控制器4将利用吸入空气温度传感器45检测出的吸入空气温度设定为在步骤S324中使用的吸入空气温度。
[0081]在步骤S323中，控制器4将失效保护用的第2规定值设定为在步骤S324中使用的吸入空气温度。在吸入空气温度传感器45显示出异常时，如果基于利用吸入空气温度传感器45检测出的吸入空气温度而在步骤S324中对低温异常燃烧抑制扭矩的校正值进行计算，则无法计算出适当的校正值。因此，在吸入空气温度传感器45显示出异常时，作为失效保护，将利用吸入空气温度传感器45能够检测出的最高值(=第2规定值)设定为吸入空气温度。
[0082]在步骤S324中，控制器4参照图8的表，基于吸入空气温度而对低温异常燃烧抑制扭矩的校正值进行计算。
[0083]如图8所示，吸入空气温度越高，则低温异常燃烧抑制扭矩的校正值越大。其原因在于，在吸入空气温度越高时，缸内温度也处于越高的趋势，越容易引起自点火，因此需要通过增大校正值而减小低温异常燃烧抑制扭矩。
[0084]图9是对本实施方式所涉及的发动机扭矩控制的动作进行说明的时序图。
[0085]如果加速器操作量在时刻tl增加，则基本目标扭矩与加速器操作量的增加量相对应地增加。
[0086]从时刻11起直至时刻t2为止，基本目标扭矩比低温异常燃烧抑制扭矩小，因此将发动机I的目标扭矩设定为基本目标扭矩，节流阀开度与基本目标扭矩的增加一致地增加，发动机转速上升。
[0087]如果基本目标扭矩在时刻t2大于或等于低温异常燃料抑制扭矩，则将发动机I的目标扭矩设定为低温异常燃料抑制扭矩，对发动机扭矩的上限进行限制。由此，能够抑制燃料喷射量而抑制低温异常燃料的产生。
[0088]这里，在时刻tl及其以后，伴随着气缸壁温的增加、以及发动机转速的上升，低温异常燃烧抑制扭矩逐渐增加。其结果，低温异常燃烧抑制扭矩在时刻t3比基本目标扭矩大，再次将发动机I的目标扭矩设定为基本目标扭矩。
[0089]以上说明的本实施方式所涉及的发动机I的控制装置，基于发动机I的气缸壁温、或者与气缸壁温存在相关关系的参数的温度(发动机水温、发动机油温等)，对低温异常燃烧抑制扭矩进行计算，以使得发动机I的扭矩不大于或等于低温异常燃烧抑制扭矩的方式对发动机I的扭矩进行控制，其中该低温异常燃烧抑制扭矩用于抑制由以发动机I的供给燃料和润滑油的混合物为热源的自点火而引起的异常燃烧。
[0090]由此，能够根据气缸壁温适当地限制发动机扭矩的上限而抑制燃料喷射量，因此能够抑制低温异常燃烧的产生。
[0091]另外，对于本实施方式所涉及的发动机I的控制装置而言，在气缸壁温或参数的温度越低时，越减小低温异常燃烧抑制扭矩。
[0092]在气缸壁温越低时，以保持液滴的状态附着于气缸壁面的燃料越增加，因此越容易产生低温异常燃烧。因此，在气缸壁温或参数的温度越低时，越减小低温异常燃烧抑制扭矩而限制发动机扭矩的上限，由此能够抑制燃料喷射量而抑制附着于气缸壁面的燃料量。因而，能够抑制低温异常燃烧的产生。
[0093]另外，如果利用与气缸壁温存在相关关系的参数的温度而对低温异常燃烧抑制扭矩进行计算，则能够简易地计算出低温异常燃烧抑制扭矩而无需追加用于检测气缸壁温的传感器等。
[0094]另外，本实施方式所涉及的发动机I的控制装置基于气缸壁温或者参数的温度、以及发动机转速而对低温异常燃烧抑制扭矩进行计算，在发动机转速越低时，越减小低温异常燃烧抑制扭矩。
[0095]在发动机转速越低时，直至飞溅至燃烧室15内的混合物气化并自点火为止的时间方面的富余越大，因此越容易产生低温异常燃烧。因此，在气缸壁温的基础上，还考虑发动机转速而对低温异常燃烧抑制扭矩进行计算，由此能够更可靠地抑制低温异常燃烧的产生。
[0096]另外，本实施方式所涉及的发动机I的控制装置判定对气缸壁温或者参数的温度进行检测的传感器(壁温传感器、水温传感器41、油温传感器42)的异常。而且，在判定出传感器的异常时，将气缸壁温或者参数的温度设定为对它们进行检测的传感器的最低值(规定的下限值)而计算低温异常燃烧抑制扭矩。
[0097]由此，在传感器异常时，将低温异常燃烧抑制扭矩设定为失效保护用的较低的值，因此即使在传感器异常时也能够抑制低温异常燃烧的产生。
[0098]另外，发动机I的吸入空气温度越高，本实施方式所涉及的发动机I的控制装置将低温异常燃烧抑制扭矩校正为越小。
[0099]在吸入空气温度越高时，缸内温度也越高而越容易引起自点火，因此越容易产生低温异常燃烧。因此，根据吸入空气温度而校正低温异常燃烧抑制扭矩，由此能够设定与发动机I被使用的外部环境温度相对应的低温异常燃烧抑制扭矩。因而，能够抑制不必要地将发动机扭矩的上限限制为低温异常燃烧抑制扭矩，能够抑制加速性能、输出性能的恶化。
[0100]另外，本实施方式所涉及的发动机I的控制装置对吸入空气温度传感器45的异常进行判定，在判定出吸入空气温度传感器45的异常时，将吸入空气温度设定为吸入空气温度传感器45的最高值(规定的上限值)而计算低温异常燃烧抑制扭矩。
[0101]由此，在吸入空气温度传感器45的异常时，将低温异常燃烧抑制扭矩的校正值设定为失效保护用的值，因此即使在吸入空气温度传感器45的异常时也能够抑制低温异常燃烧的产生。
[0102]另外，本实施方式所涉及的发动机I的控制装置，使用由涡轮增压器23压缩后的吸入空气的温度、或者从中间冷却器24通过的吸入空气的温度作为用于低温异常燃烧抑制扭矩的校正的吸入空气温度。由此，能够计算出适当的校正值而抑制低温异常燃烧的产生。
[0103](第2实施方式)
[0104]下面，对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式的低温异常燃烧抑制扭矩的校正值的计算方法与第I实施方式不同。下面以该不同点为中心进行说明。此外，在下面示出的各实施方式中，针对起到前述的与第I实施方式同样的功能的部分使用相同的标号并将重复的说明适当地省略。
[0105]图10是对第2实施方式所涉及的低温异常燃烧抑制扭矩计算处理进行说明的流程图。
[0106]在步骤S31中，控制器4进行与第I实施方式相同的处理。
[0107]在步骤S232中，控制器4基于吸入空气温度而实施用于计算低温异常燃烧抑制扭矩的校正值的处理。后文中参照图7对该第2实施方式所涉及的校正值计算处理进行详细叙述。
[0108]在步骤S233中，控制器对基本值乘以校正值而计算出低温异常燃烧抑制扭矩。
[0109]图11是对第2实施方式所涉及的低温异常燃烧抑制扭矩的校正值计算处理进行说明的流程图。
[0110]在步骤S321至步骤S323中，控制器4进行与第I实施方式相同的处理。
[0111]在步骤S2321中，控制器4参照图12的表，基于吸入空气温度而对低温异常燃烧抑制扭矩的校正值(校正增益)进行计算。
[0112]如图12所示，将第2实施方式所涉及的低温异常燃烧抑制扭矩的校正值的百分比设定为，吸入空气温度越高则使得低温异常燃烧抑制扭矩越小。具体而言，吸入空气温度越高，第2实施方式所涉及的低温异常燃烧抑制扭矩的校正值设定为越小。
[0113]在以上说明的第2实施方式所涉及的发动机扭矩控制中，也能够获得与第I实施方式相同的效果。
[0114]以上对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式不过示出本发明的应用例的一部分而已，其主旨并非将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。
[0115]例如，在上述实施方式中，在水温传感器41的异常时，将失效保护用的第I规定值设定为气缸壁温，但也可以将油温传感器42的检测值设定为气缸壁温。由此，能够抑制低温异常燃料抑制扭矩变得过小而过分地限制发动机扭矩。
[0116]另外，在上述实施方式中，利用带增压器的缸内直喷式的发动机I进行了说明，但也可以是自然进气的发动机，还可以是端口喷射式的发动机。增压器的种类也不局限于涡轮增压器，可以是机械增压器(super charger)。
[0117]另外，在上述实施方式中，如图6的对应图所示，在气缸壁温越低时，将低温异常燃烧抑制扭矩的基本值设为越小。然而，在预想为低温异常燃烧的产生频率大的气缸壁温的温度区域、即气缸壁温小于或等于规定值的温度区域中，可以将低温异常燃烧抑制扭矩的基本值固定为规定的较小的扭矩值。即，在气缸壁温小于或等于规定值时，可以将低温异常燃烧抑制扭矩的基本值一律固定为规定的较小的扭矩值，在气缸壁温比规定值高时，例如可以将低温异常燃烧抑制扭矩的基本值设定为充分高于基本目标扭矩的最大值的值，以便使得基本目标扭矩不受低温异常燃烧抑制扭矩的限制。另外，在气缸壁温高于规定值时，可以直接将基本目标扭矩设定为目标扭矩。
[0118]如果这样设定，则能够削减制作对应图的工时，能够更简单地抑制低温异常燃烧的产生。
【主权项】
1.一种内燃机的控制装置，其具备: 异常燃烧抑制扭矩计算单元，其基于所述内燃机的气缸壁温、或者与气缸壁温存在相关关系的参数的温度，对异常燃烧抑制扭矩进行计算，其中，该异常燃烧抑制扭矩用于抑制由以所述内燃机的供给燃料和润滑油的混合物为热源的自点火而引起的异常燃烧;以及扭矩控制单元，其以使得所述内燃机的扭矩不大于或等于所述异常燃烧抑制扭矩的方式对所述内燃机的扭矩进行控制。2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中， 所述气缸壁温或者所述参数的温度越低时，所述异常燃烧抑制扭矩计算单元将所述异常燃烧抑制扭矩设为越小。3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其中， 所述异常燃烧抑制扭矩计算单元基于所述气缸壁温或者所述参数的温度、以及所述内燃机的发动机转速，对所述异常燃烧抑制扭矩进行计算， 在所述内燃机的发动机转速越低时，将所述异常燃烧抑制扭矩设为越小。4.根据权利要求2或3所述的内燃机的控制装置，其中， 具备温度检测器异常判定单元，该温度检测器异常判定单元判定对所述气缸壁温或者所述参数的温度进行检测的温度检测器的异常， 在判定出所述温度检测器的异常时，所述异常燃烧抑制扭矩计算单元将所述气缸壁温或者所述参数的温度设定为规定的下限值而对所述异常燃烧抑制扭矩进行计算。5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的控制装置，其中， 具备校正单元，所述内燃机的吸入空气温度越高，该校正单元将所述异常燃烧抑制扭矩设为越小。6.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，其中， 具备吸入空气温度检测器异常判定单元，该吸入空气温度检测器异常判定单元判定对所述吸入空气温度进行检测的吸入空气温度检测器的异常， 在判定出所述进气温度检测器的异常时，所述校正单元将所述吸入空气温度设定为规定的上限值而对所述异常燃烧抑制扭矩进行校正。7.根据权利要求5或6所述的内燃机的控制装置，其中， 具备: 增压器，其对所述内燃机的吸入空气进行压缩；以及 中间冷却器，其对由所述增压器压缩后的吸入空气进行冷却， 作为所述吸入空气温度，使用由所述增压器压缩后的吸入空气的温度、或者从所述中间冷却器通过后的吸入空气的温度。8.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中， 在所述气缸壁温或者所述参数的温度小于或等于规定值时，所述异常燃烧抑制扭矩计算单元将规定的扭矩值一律作为所述异常燃烧抑制扭矩而进行计算。9.根据权利要求1至8中任一项所述的内燃机的控制装置，其中， 所述扭矩控制单元具备: 基本目标扭矩计算单元，其基于所述内燃机的负荷而对所述内燃机的基本目标扭矩进行计算；以及 目标扭矩计算单元，在所述基本目标扭矩大于或等于所述异常燃烧抑制扭矩时，所述目标扭矩计算单元将小于或等于所述异常燃烧抑制扭矩的扭矩作为所述内燃机的目标扭矩而进行计算，在所述基本目标扭矩小于所述异常燃烧抑制扭矩时，所述目标扭矩计算单元将所述基本目标扭矩作为所述内燃机的目标扭矩而进行计算， 基于所述目标扭矩而对所述内燃机的扭矩进行控制。10.根据权利要求1至9中任一项所述的内燃机的控制装置，其中， 所述参数的温度是发动机水温或者发动机油温。11.一种内燃机的控制方法，其具备: 异常燃烧抑制扭矩计算工序，在该异常燃烧抑制扭矩计算工序中，基于所述内燃机的气缸壁温、或者与气缸壁温存在相关关系的参数的温度，对异常燃烧抑制扭矩进行计算，其中，该异常燃烧抑制扭矩用于抑制由以所述内燃机的供给燃料和润滑油的混合物为热源的自点火而引起的异常燃烧;以及 扭矩控制工序，在该扭矩控制工序中，以使得所述内燃机的扭矩不大于或等于所述异常燃烧抑制扭矩的方式对所述内燃机的扭矩进行控制。
【文档编号】F02P5/153GK106030084SQ201480075848
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2014年2月26日
【发明人】山野健太郎, 川崎尚夫
【申请人】日产自动车株式会社