內(nèi)燃機的點火正時控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠通過進行適應于發(fā)動機燃燒現(xiàn)象的爆震學習而適當?shù)剡M行爆震學習的內(nèi)燃機的點火正時控制裝置。根據(jù)本申請發(fā)明人的見解，點火延遲的爆震抑制效果的原理在于：“若燃燒期間向延遲側(cè)移動，則燃燒期間內(nèi)的缸內(nèi)容積擴大，其結(jié)果，可抑制未燃燒氣體溫度以及壓力的上升”。本發(fā)明的點火正時控制裝置能夠進行基于該原理的新穎的爆震學習。本發(fā)明的點火正時控制裝置學習“缸內(nèi)容積率”。缸內(nèi)容積率是根據(jù)缸內(nèi)容積的變化量確定的參數(shù)。即使在運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生了變化時，通過反映所學習的缸內(nèi)容積率，也能夠?qū)⒈鹂刂茊卧膶W習點火正時設(shè)定為合適的值。
【專利說明】內(nèi)燃機的點火正時控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的點火正時控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，例如如日本特開2011-256725號公報所公開那樣，已知有能夠進行用于避免爆震的點火正時控制的內(nèi)燃機的點火正時控制裝置。該點火正時控制裝置能夠通過爆震傳感器來檢測爆震的產(chǎn)生狀況，并且進行根據(jù)該檢測結(jié)果來對點火正時進行反饋修正的爆震控制。
[0003]在該爆震控制中，設(shè)定如下控制量(爆震控制量):在爆震的產(chǎn)生頻度高時使點火正時延遲，另一方面，在爆震的產(chǎn)生頻度低時使點火正時提前。然后，基于該爆震控制量來設(shè)定點火正時的控制目標值，從而抑制爆震的產(chǎn)生。
[0004]爆震控制量與其基準值的穩(wěn)定的偏差被學習為爆震學習值。在上述公報所涉及的技術(shù)中，由于該基準值被設(shè)定為零，所以爆震控制量的穩(wěn)定的成分轉(zhuǎn)變?yōu)楸饘W習值。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2011-256725號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2008-121597號公報
[0008]專利文獻3:日本特開2009-215989號公報
[0009]專利文獻4:日本特開2010-190134號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]然而，在上述以往的技術(shù)所涉及的爆震學習技術(shù)中，學習爆震學習值來作為對于內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速和內(nèi)燃機負荷的點火正時修正量。在這樣的以往的學習技術(shù)中，在適當?shù)剡M行爆震學習這一點上存在限制。
[0012]g卩，以往的爆震學習技術(shù)中，基本上與內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速和內(nèi)燃機負荷這樣的發(fā)動機控制量相關(guān)聯(lián)地單純存儲爆震學習值。這樣的基于發(fā)動機控制量的學習技術(shù)中，由于根據(jù)內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速和內(nèi)燃機負荷來存儲學習值，所以當產(chǎn)生了內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)區(qū)域的大變化、發(fā)動機系統(tǒng)的差異、運轉(zhuǎn)條件的變動和/或追加時，難以與這些環(huán)境變化對應地進行合適的爆震學習。雖然存在例如高增壓、可變壓縮比、可變氣門機構(gòu)等可變機構(gòu)、稀薄燃燒、EGR裝置等多種多樣的發(fā)動機系統(tǒng)，但無遺漏地假想這些多種多樣的發(fā)動機系統(tǒng)所具有的運轉(zhuǎn)條件來實施爆震學習在其困難性和/或繁瑣度這一點上是不優(yōu)選的。
[0013]另外，即使存在運轉(zhuǎn)區(qū)域的變化、發(fā)動機系統(tǒng)的差異等，在產(chǎn)生了發(fā)動機燃燒現(xiàn)象這一物理現(xiàn)象這一點上根本上也是共通的。若能夠基于發(fā)動機燃燒現(xiàn)象這一物理現(xiàn)象的狀態(tài)與爆震抑制原理的關(guān)系來進行爆震學習，則認為能夠?qū)崿F(xiàn)也可以應對運轉(zhuǎn)區(qū)域的變化、發(fā)動機系統(tǒng)的差異等的優(yōu)選的爆震學習。
[0014]因此，本申請發(fā)明人在對發(fā)動機燃燒現(xiàn)象這一物理現(xiàn)象的狀態(tài)與爆震抑制原理的關(guān)系進行了銳意研究之后，關(guān)于點火延遲的爆震抑制效果的原理得到了新的見解。本申請發(fā)明人利用關(guān)于該爆震抑制原理得到的見解，發(fā)現(xiàn)了如下的新爆震學習技術(shù):與以往不同，通過進行適應于發(fā)動機燃燒現(xiàn)象的爆震學習，能夠進行合適的爆震學習。
[0015]本發(fā)明是為了解決如上所述的課題而完成的，其目的在于提供一種能夠通過進行適應于發(fā)動機燃燒現(xiàn)象的爆震學習而適當?shù)剡M行爆震學習的內(nèi)燃機的點火正時控制裝置。
[0016]用于解決問題的手段
[0017]根據(jù)本申請發(fā)明人的見解，點火延遲的爆震抑制效果的原理在于:“當燃燒期間向延遲側(cè)移動時，燃燒期間內(nèi)的缸內(nèi)容積擴大，其結(jié)果，可抑制未燃燒氣體溫度和壓力的上升”。本發(fā)明的點火正時控制裝置能夠進行基于該原理的新的爆震學習。
[0018]S卩，在點火正時與燃燒比例成為一定的值的曲軸角(為了方便，也稱為“預定燃燒比例曲軸角”)之間存在相關(guān)性。例如，燃燒比例成為50%的曲軸角(以下，為了方便也記為“CA50”)與點火正時存在相關(guān)性，越使點火正時延遲，則CA50也越向延遲側(cè)移動。若以該關(guān)系為前提，則通過用于避免爆震的點火延遲，預定燃燒比例曲軸角向延遲側(cè)移動。預定燃燒比例曲軸角越靠延遲側(cè)，則該預定燃燒比例時的活塞位置從上止點起越位于下方，該預定燃燒比例時的缸內(nèi)容積相對越大。也就是說，可以說:在對某2個燃燒行程進行了比較的情況下，相同燃燒比例時的缸內(nèi)容積較大的一方，在燃燒期間內(nèi)的各時刻的缸內(nèi)容積也較大，燃燒期間內(nèi)的缸內(nèi)容積整體上較大。通過該缸內(nèi)容積擴大，爆震抑制效果提高。
[0019]第I發(fā)明的內(nèi)燃機的點火正時控制裝置具備:爆震控制單元、第I缸內(nèi)容積算出單元、第2缸內(nèi)容積算出單元、缸內(nèi)容積率學習單元、第3缸內(nèi)容積算出單元、以及設(shè)定上述學習點火正時的設(shè)定單元。
[0020]爆震控制單元實施點火正時控制以使得內(nèi)燃機的爆震為預定等級以下。
[0021]第I缸內(nèi)容積算出單元算出在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，在第I基礎(chǔ)點火正時實施的燃燒行程中的、預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積。該預定燃燒比例曲軸角優(yōu)選是燃燒比例成為50%時的曲軸角。
[0022]第2缸內(nèi)容積算出單元算出在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于所述第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，在由所述爆震控制單元實施了該點火正時控制后的點火正時實施的燃燒行程中的、所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積。
[0023]缸內(nèi)容積率學習單元算出缸內(nèi)容積率，并將所算出的缸內(nèi)容積率存儲為學習值。缸內(nèi)容積率是將從由所述第I缸內(nèi)容積算出單元算出的缸內(nèi)容積減去由所述第2缸內(nèi)容積算出單元算出的缸內(nèi)容積而得到的差量除以由所述第I缸內(nèi)容積算出單元算出的缸內(nèi)容積而得到的值。
[0024]第3缸內(nèi)容積算出單元算出在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于與所述第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)不同的第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，在第2基礎(chǔ)點火正時實施的燃燒行程中的、所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積。
[0025]設(shè)定單元設(shè)定學習點火正時。學習點火正時是作為在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于所述第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下、在由所述爆震控制單元實施點火正時控制時的初始值的點火正時。該設(shè)定單元設(shè)定學習點火正時，以使得所述學習值越大、則在所述學習點火正時實施的燃燒行程中的所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積越大。
[0026]根據(jù)第2發(fā)明，在第I發(fā)明中，
[0027]所述設(shè)定單元，設(shè)定所述學習點火正時，以使得在所述學習點火正時實施的燃燒行程中的所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積從由所述第3缸內(nèi)容積算出單元算出的缸內(nèi)容積變化積算值的量，所述積算值是對由所述第3缸內(nèi)容積算出單元算出的缸內(nèi)容積乘以所述學習值而得到的值。
[0028]根據(jù)第3發(fā)明，在第I發(fā)明中，所述預定燃燒比例曲軸角是從燃燒比例成為50%以上的曲軸角范圍選擇出的I個曲軸角。
[0029]根據(jù)第4發(fā)明，在第I發(fā)明中，所述設(shè)定單元包括如下單元，該單元按照成為所述預定的燃燒比例的曲軸角與所述學習點火正時的延遲量成比例地延遲這一規(guī)則，算出所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積。
[0030]根據(jù)第5發(fā)明，在第I發(fā)明?第4發(fā)明的任一發(fā)明中，還具備基值存儲單元?；荡鎯卧鎯τ袑γ總€內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)定了基礎(chǔ)缸內(nèi)容積值的信息，所述基礎(chǔ)缸內(nèi)容積值是預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積的基值。進而，所述第I缸內(nèi)容積算出單元包括如下單元，該單元讀出由所述基值存儲單元存儲的多個基礎(chǔ)缸內(nèi)容積值中的與所述第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應的值，作為所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積。進而，所述第3缸內(nèi)容積算出單元包括如下單元，該單元讀出由所述基值存儲單元存儲的多個基礎(chǔ)缸內(nèi)容積值中的與所述第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應的值，作為所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積。
[0031]第6發(fā)明的內(nèi)燃機的點火正時控制裝置具備爆震控制單元、存儲單元、第I曲軸角取得單元、第I特性值算出單元、學習單元、第2曲軸角取得單元、第2特性值算出單元、以及設(shè)定單元。
[0032]爆震控制單元實施點火正時控制以使得內(nèi)燃機的爆震為預定等級以下。
[0033]存儲單元存儲有設(shè)定了每單位缸內(nèi)容積變化率的曲軸角變化量與曲軸角之間的關(guān)系的特性。
[0034]第I曲軸角取得單元通過檢測或推定來求出內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)時的燃燒行程中的預定燃燒比例曲軸角。
[0035]第I特性值算出單元按照所述特性，算出由所述第I曲軸角取得單元求出的所述預定燃燒比例曲軸角處的、每單位缸內(nèi)容積變化率的曲軸角變化量的值，作為第I特性值。
[0036]學習單元，在所述第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)下由所述爆震控制單元實施了點火正時控制的情況下，將通過該點火正時控制得到的延遲量與所述第I特性值之比存儲為學習系數(shù)。
[0037]第2曲軸角取得單元通過檢測或推定來求出內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于與所述第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)不同的第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)時的燃燒行程中的所述預定燃燒比例曲軸角。
[0038]第2特性值算出單元按照所述特性，算出由所述第2曲軸角取得單元求出的所述預定燃燒比例曲軸角處的、每單位缸內(nèi)容積變化率的曲軸角變化量的值，作為第2特性值。
[0039]設(shè)定單元是設(shè)定學習延遲量的設(shè)定單元，該學習延遲量是在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于所述第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下、在由所述爆震控制單元實施點火正時控制時的點火正時延遲量的初始值。設(shè)定單元基于對所述第2特性值乘以所述學習系數(shù)而得到的值來設(shè)定學習延遲量。
[0040]發(fā)明效果
[0041]根據(jù)第I發(fā)明，通過基于本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的爆震抑制原理的新穎的爆震學習，能夠進行適應于發(fā)動機燃燒現(xiàn)象的合適的爆震學習。在該新穎的爆震學習中，進行基于發(fā)動機燃燒現(xiàn)象的爆震學習，因此，即使在多個不同的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也能夠共用I個學習值來進行點火正時控制。
[0042]根據(jù)第2發(fā)明，即使在不同的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也能夠設(shè)定學習點火正時，以使得每次能夠得到相同的爆震抑制效果。
[0043]根據(jù)第3發(fā)明，能夠從在燃燒平衡的觀點上合適的燃燒比例50%的曲軸角、或者良好地表示爆震產(chǎn)生要因的燃燒后半部分的曲軸角中選擇代表燃燒的曲軸角。
[0044]根據(jù)第4發(fā)明，能夠不依賴于缸內(nèi)壓力傳感器而計算預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積。
[0045]根據(jù)第5發(fā)明，能夠利用基值存儲單元存儲每個運轉(zhuǎn)狀態(tài)的合適的缸內(nèi)容積，并隨時從其讀出預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積。
[0046]根據(jù)第6發(fā)明，能夠以簡易的結(jié)構(gòu)來進行基于本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的爆震抑制原理的新穎的爆震學習。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]圖1是表示本發(fā)明實施方式I的點火正時控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0048]圖2是用于說明本發(fā)明實施方式I的點火正時控制裝置中的、爆震學習的內(nèi)容的示意圖。
[0049]圖3是用于說明本發(fā)明實施方式I的點火正時控制裝置中的、爆震學習的內(nèi)容的示意圖。
[0050]圖4是用于說明本發(fā)明實施方式I的點火正時控制裝置中的、爆震學習的作用效果的示意圖。
[0051]圖5是在本發(fā)明實施方式I的點火正時控制裝置中電子控制單元所執(zhí)行的例程的流程圖。
[0052]圖6是用于說明本發(fā)明實施方式2的點火正時控制裝置中的、爆震學習的內(nèi)容的示意圖。
[0053]圖7是在本發(fā)明實施方式2的點火正時控制裝置中電子控制單元所執(zhí)行的例程的流程圖。

【具體實施方式】
[0054]實施方式1.
[0055][實施方式I的裝置的結(jié)構(gòu)]
[0056]圖1是表示本發(fā)明實施方式I的點火正時控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。本實施方式的點火正時控制裝置應用于內(nèi)燃機10。內(nèi)燃機10是4沖程式的火花點火式發(fā)動機。雖然省略圖示，但內(nèi)燃機10具備多個汽缸，是車輛搭載用的內(nèi)燃機。
[0057]在內(nèi)燃機10的燃燒室13設(shè)置有火花塞14，該火花塞14對吸入到該燃燒室13的空氣和燃料的混合氣進行點火并使其燃燒。在內(nèi)燃機10的汽缸體11設(shè)置有爆震傳感器15。爆震傳感器15是用于檢測伴隨混合氣的燃燒的爆震的產(chǎn)生狀況的傳感器。
[0058]在內(nèi)燃機10設(shè)置有該內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)所涉及的電子控制單元16。電子控制單元16構(gòu)成為具備執(zhí)行各種控制的CPU、存儲該控制所需的信息的R0M、RAM等存儲器、用于從外部輸入信號的輸入端口、以及用于向外部輸出指令信號的輸出端口等。
[0059]電子控制單元16的輸入端口連接有用于檢測內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種傳感器。作為各種傳感器，除了上述爆震傳感器15之外，還包括用于檢測曲軸(未圖示)的旋轉(zhuǎn)相位即曲軸角的曲軸角傳感器17、用于檢測節(jié)氣門的開度(節(jié)氣門開度TA)的節(jié)氣門傳感器19、以及用于檢測吸入空氣量的空氣流量計20等。根據(jù)曲軸角傳感器17的檢測信號，能夠求出內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)速度NE。另外，電子控制單元16基于吸入空氣量、內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速等算出內(nèi)燃機負荷KL。
[0060]電子控制單元16的輸出端口連接有產(chǎn)生上述火花塞14對混合氣的點火所需的高壓電流的點火器14a等和內(nèi)燃機控制所需的致動器類的驅(qū)動電路。電子控制單元16基于上述各傳感器的檢測信號進行各種運算，并且基于該運算結(jié)果執(zhí)行致動器類的驅(qū)動控制來進行內(nèi)燃機控制。
[0061]電子控制單元16執(zhí)行根據(jù)由所述爆震傳感器15檢測出的爆震的產(chǎn)生狀況來調(diào)整點火正時的“爆震控制”。在爆震控制中，設(shè)定如下控制值(爆震控制量):在爆震的產(chǎn)生頻度高時使點火正時延遲，另一方面，在爆震的產(chǎn)生頻度低時使點火正時提前。然后，基于該爆震控制量來設(shè)定點火正時的控制目標值，從而抑制爆震的產(chǎn)生。通常，將爆震控制量與其基準值的穩(wěn)定的偏差作為爆震學習值來學習。在本實施方式中，如后所述實施該爆震學習。
[0062]另外，在本實施方式中，電子控制單元16在存儲器存儲有后述的基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射。在基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射中，按每個內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)而設(shè)定有基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vb_。在本實施方式中，內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)為由內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE和內(nèi)燃機負荷KL確定。電子控制單元16能夠執(zhí)行將內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE和內(nèi)燃機負荷KL作為輸入變量而從基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射讀出一個基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbase的處理。
[0063][實施方式I的裝置的動作]
[0064](點火延遲的爆震抑制效果的原理)
[0065]根據(jù)本申請發(fā)明人的見解，點火延遲的爆震抑制效果的原理在于:“若點火正時延遲而燃燒期間向延遲側(cè)移動，則燃燒期間的缸內(nèi)容積擴大，其結(jié)果，可抑制未燃燒氣體溫度和壓力的上升”。根據(jù)本實施方式的點火正時控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)基于該原理的爆震學習。
[0066]更詳細而言，關(guān)于爆震抑制，在點火正時、燃燒比例、曲軸角以及缸內(nèi)容積之間存在一定的關(guān)系。
[0067]燃燒比例(以下，也稱為“MFB”)是被定義為表示燃燒的進行狀態(tài)的指標的值。具體而言，燃燒比例在O?I的范圍(或者0%?100%的范圍)內(nèi)變化，在燃燒比例為0(0%)的情況下表示燃燒開始時刻，在燃燒比例為1(100%)的情況下表示燃燒結(jié)束時刻。
[0068]MFB= (PeV/-PeoVeoK)/(PefVefK-PeoVeoK)…(I)
[0069]其中，在上述(I)式中，Petl和Vetl分別是曲軸角度Θ為預定的燃燒開始正時Θ。的情況下的缸內(nèi)壓力P和缸內(nèi)容積V，Pef和Vef分別是曲軸角度θ為預定的燃燒結(jié)束正時9f的情況下的缸內(nèi)壓力P和缸內(nèi)容積V。另外，Pe和Ve分別是曲軸角度Θ為任意值的情況下的缸內(nèi)壓力P和缸內(nèi)容積V。K是比熱比。由于關(guān)于燃燒比例的技術(shù)已經(jīng)是公知的，所以省略進一步的說明。
[0070]在點火正時與燃燒比例成為一定的值的曲軸角之間存在相關(guān)性。以下，為了方便，將“燃燒比例成為一定的值的曲軸角”也稱為“預定燃燒比例曲軸角”。例如，以下，為了方便，將燃燒比例成為50%的曲軸角也記為“CA50”來進行說明。CA50與點火正時存在相關(guān)性，越使點火正時延遲，則CA50也越向延遲側(cè)移動。若以該相關(guān)性為前提，則通過用于避免爆震的點火延遲，CA50也向延遲側(cè)移動。CA50越處于延遲側(cè)，則CA50時的活塞位置從上止點起越位于下方，“CA50處的缸內(nèi)容積”相對越大。“CA50處的缸內(nèi)容積”是根據(jù)燃燒比例達到了 50%時的曲軸角位置而確定的缸內(nèi)容積。
[0071]基于上述關(guān)系，可以說:在對某2個燃燒行程進行了比較的情況下，相同燃燒比例時的缸內(nèi)容積較大的一方，在燃燒期間內(nèi)的各時刻的缸內(nèi)容積也較大，燃燒期間內(nèi)的缸內(nèi)容積整體上較大。通過這樣的燃燒期間內(nèi)的缸內(nèi)容積擴大，可抑制未燃燒氣體溫度和壓力的上升，從而爆震抑制效果提高。使用圖2對該原理進行說明。
[0072]圖2是用于說明本發(fā)明實施方式I的點火正時控制裝置中的、爆震學習的內(nèi)容的示意圖。圖2所示的圖表中，按每個曲軸角而示出根據(jù)該曲軸角處的活塞位置而確定的缸內(nèi)容積的值。在活塞上止點、即曲軸角為O度時，缸內(nèi)容積取最小值,越遠離上止點,則缸內(nèi)容積越大。
[0073]另外，在圖2中記載有2個不同的點火正時SAl和SA2。在圖2中還分別示意性示出在點火正時SAl實施了燃燒的燃燒期間和在點火正時SA2實施了燃燒時的燃燒期間。
[0074]從圖2可知，點火正時越延遲，則燃燒期間也越位于延遲側(cè)。若將圖2的缸內(nèi)容積的圖表與SAl下的燃燒期間的箭頭進行對照，則由SAl實現(xiàn)的燃燒期間是在點火后缸內(nèi)容積減小、缸內(nèi)容積在上止點成為最小值之后轉(zhuǎn)變?yōu)樵黾又蟮囊欢ㄆ陂g。與此相對，若將圖2的缸內(nèi)容積的圖表與SA2下的燃燒期間的箭頭進行對照，則由SA2實現(xiàn)的燃燒期間是缸內(nèi)容積從上止點起轉(zhuǎn)變?yōu)樵黾觾A向之后的一定期間，位于缸內(nèi)容積整體上比SAl大的曲軸角區(qū)域。若對這2個燃燒期間進行對比，則與由SAl實現(xiàn)的燃燒期間相比，由SA2實現(xiàn)的燃燒期間在燃燒期間內(nèi)的各時刻的缸內(nèi)容積相對較大。也就是說，可以說:由SA2實現(xiàn)的燃燒期間，燃燒期間內(nèi)的缸內(nèi)容積得到擴大。通過使點火正時延遲而使燃燒期間整體上延遲，能夠相對增大燃燒期間內(nèi)的缸內(nèi)容積。由于由SA2實現(xiàn)的燃燒期間內(nèi)的缸內(nèi)容積與SAl相比得到擴大，所以成為了 SA2比SAl更能抑制未燃燒氣體溫度和壓力的上升的狀態(tài)，爆震抑制效果提聞。
[0075]本實施方式的點火正時控制裝置能夠進行基于這樣的爆震抑制原理的爆震學習。在本實施方式中，學習后述的“缸內(nèi)容積率”。缸內(nèi)容積率是根據(jù)缸內(nèi)容積的變化量而確定的參數(shù)。即使在運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生了變化時，通過反映所學習的缸內(nèi)容積率，也能夠?qū)⒈鹂刂茊卧膶W習點火正時設(shè)定為合適的值。
[0076](點火正時控制裝置的動作的詳細說明)
[0077]作為本實施方式的點火正時控制裝置的動作的前提，首先，電子控制單元16存儲有基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射。在基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射中，按每個由內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速和內(nèi)燃機負荷確定的運轉(zhuǎn)狀態(tài)而設(shè)定有基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbase。在本實施方式中，“基礎(chǔ)缸內(nèi)容積vbas/’是指在基礎(chǔ)點火正時SAbase實施的燃燒行程中的、CA50處的缸內(nèi)容積的值?；A(chǔ)點火正時是被設(shè)定為內(nèi)燃機10的點火正時的基值的點火正時，作為點火正時映射存儲于電子控制單元16。
[0078]更具體而言，在基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射中，與第I內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE1且第I內(nèi)燃機負荷KLi時的第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應地存儲有在該第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)的基礎(chǔ)點火正時SAbasel進行了燃燒時的第I基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbasel。另外，與第2內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE2且第2內(nèi)燃機負荷KL2時的第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應地存儲有在該第2運轉(zhuǎn)條件的基礎(chǔ)點火正時SAbase2進行了燃燒時的第2基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbasel。同樣，在將η設(shè)為整數(shù)的情況下，與η個運轉(zhuǎn)狀態(tài)(第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)、第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)、…、第η運轉(zhuǎn)狀態(tài))對應地分別存儲有一個在這些各運轉(zhuǎn)狀態(tài)的基礎(chǔ)點火正時(SAbasel、SAbase2、 SAj3asen )進行了燃燒時的基礎(chǔ)缸內(nèi)容積(Vbasel、Vb_2…、VbasJ。該基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射預先制作并存儲于電子控制單元16的存儲器區(qū)域。通過利用基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射，在給出了某內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE和內(nèi)燃機負荷KL時，能夠得到與這些值對應的一個基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbase。
[0079]本實施方式的點火正時控制裝置大致劃分而實施下述的“學習處理”和“學習值反映處理”。以下，使用圖3進行說明。
[0080]圖3是用于說明本發(fā)明實施方式I的點火正時控制裝置中的、爆震學習的內(nèi)容的示意圖。圖3所示的圖表與圖2同樣地示出了每個曲軸角的缸內(nèi)容積的值。在活塞上止點、即曲軸角為O度時，缸內(nèi)容積取最小值。在圖3的缸內(nèi)容積圖表上描繪了 4個點。這4個點疋 Vbasel、Vbase2、^KCl' Vkc2。
[0081]Vbasel、Vbase2分別表示不同的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的基礎(chǔ)缸內(nèi)容積。
[0082]另一方面，VKa、Vik2分別稱為“實際缸內(nèi)容積”。該實際缸內(nèi)容積是指在通過點火正時控制而從基礎(chǔ)點火正時延遲后的點火正時實施了燃燒的情況下，該燃燒行程中的CA50處的缸內(nèi)容積。在進行了用于避免爆震的點火正時延遲時，是指實現(xiàn)了避免爆震時的點火正時。VKC1, Vkc2分別是互不相同的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的實際缸內(nèi)容積。
[0083](學習處理)
[0084]學習處理包括缸內(nèi)容積檢測處理、爆震控制處理、第I缸內(nèi)容積算出處理、第2缸內(nèi)容積算出處理、以及缸內(nèi)容積率學習處理。
[0085]電子控制單元16能夠執(zhí)行缸內(nèi)容積檢測處理。缸內(nèi)容積檢測處理是對于內(nèi)燃機的每個燃燒行程，通過推定來求出CA50處的缸內(nèi)容積的處理。在本實施方式中，在缸內(nèi)容積檢測處理中執(zhí)行計算處理，從而通過推定來求出CA50處的缸內(nèi)容積。
[0086]在缸內(nèi)容積檢測處理中的計算處理中導入如下前提:若使點火正時延遲，則CA50也延遲，其點火正時延遲量與CA50延遲量一致。該前提基于如下前提:燃燒比例O %?50 %的燃燒期間不依賴于點火正時而是一定的。根據(jù)該前提，首先，求出與在基礎(chǔ)點火正時實施了燃燒時的CA50對應的缸內(nèi)容積的值、即基礎(chǔ)缸內(nèi)容積。若對于基礎(chǔ)點火正時的延遲量確定，則CA50的延遲量根據(jù)該延遲量而確定。若CA50的延遲量確定，則通過按照根據(jù)曲軸角確定的活塞位置和缸內(nèi)容積的關(guān)系而使基礎(chǔ)缸內(nèi)容積與該延遲量相應地增加，能夠計算“與延遲后的CA50對應的缸內(nèi)容積的值”。在本實施方式中，也基于該前提制作算出反映了點火正時延遲量的CA50處的缸內(nèi)容積的缸內(nèi)容積檢測處理程序，電子控制單元16執(zhí)行該處理。
[0087]電子控制單元16執(zhí)行爆震控制處理。爆震控制處理是實施點火正時控制以使得內(nèi)燃機10的爆震為預定等級以下的處理。具體而言,求出以使由爆震傳感器15檢測出的爆震為容許等級以下的方式對基礎(chǔ)點火正時實施了修正(延遲或提前)的修正后點火正時。通過該處理來避免爆震。
[0088]電子控制單元16執(zhí)行第I缸內(nèi)容積算出處理。在本實施方式中，第I缸內(nèi)容積算出處理算出圖3也示出的第I基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbasel。
[0089]第I基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbasel是在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)(第I內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE1和第I內(nèi)燃機負荷KL1)時，在第I基礎(chǔ)點火正時SAbasel實施的燃燒行程中的、CA50處的缸內(nèi)容積。
[0090]在本實施方式中，電子控制單元16讀出存儲于基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射的多個基礎(chǔ)缸內(nèi)容積值中與內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE1和內(nèi)燃機負荷KL1對應的值，作為基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbasel。
[0091]電子控制單元16執(zhí)行第2缸內(nèi)容積算出處理。在本實施方式中，第2缸內(nèi)容積算出處理算出圖3也示出的實際缸內(nèi)容積Vkci。
[0092]該實際缸內(nèi)容積Vra是在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)時實施了由爆震控制實現(xiàn)的點火正時控制之后，在該控制后的點火正時實施的燃燒行程中的、CA50處的缸內(nèi)容積。
[0093]即，通過爆震控制處理，基于爆震傳感器15的檢測值修正(延遲或提前)點火正時以使得爆震為預定等級以下。通過該修正，對基礎(chǔ)點火正時SAbase加上某修正量ASA。通過在該修正后的點火正時實施燃燒，該燃燒行程中的CA50確定。在發(fā)動機構(gòu)造上，活塞位置根據(jù)曲軸角而確定，其結(jié)果，缸內(nèi)容積確定，因此，若CA50的值確定，則與此相應而確定一個缸內(nèi)容積的值。
[0094]在本實施方式中，根據(jù)這樣的點火正時、燃燒比例、曲軸角以及缸內(nèi)容積的一系列的關(guān)系來計算缸內(nèi)容積。為了該計算，將唯一地設(shè)定了點火正時與缸內(nèi)容積的關(guān)系的函數(shù)以數(shù)學式或映射的形式存儲于電子控制單元16。電子控制單元16執(zhí)行按照表示該函數(shù)的數(shù)學式或映射而根據(jù)點火正時修正量(延遲量)來算出Vra的處理。
[0095]電子控制單元16執(zhí)行缸內(nèi)容積率學習處理。缸內(nèi)容積率學習處理是算出缸內(nèi)容積率并存儲為學習值的處理。缸內(nèi)容積率是將從“在第I缸內(nèi)容積算出處理中算出的缸內(nèi)容積”減去“在第2缸內(nèi)容積算出處理中算出的缸內(nèi)容積”而得到的差量除以“在第I缸內(nèi)容積算出處理中算出的缸內(nèi)容積”而得到的值。在本實施方式中，應該存儲為學習值的缸內(nèi)容積率由下式表示。
[0096]“缸內(nèi)容積率”=AV/Vbasy (2)
[0097]AV = Vbasel-VKC1- (3)
[0098]在本實施方式中，電子控制單元16執(zhí)行將該AV/Vbasel的值作為爆震學習值存儲于預定存儲器區(qū)域的學習值存儲處理。
[0099](學習值反映處理)
[0100]學習值反映處理是用于將通過上述學習處理獲得的學習值在之后活用于不同的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下(在本實施方式中，稱為“第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)”)的爆震控制時的步驟。學習值反映處理包括第3缸內(nèi)容積算出處理和學習點火正時的設(shè)定處理。
[0101]首先，電子控制單元16執(zhí)行第3缸內(nèi)容積算出處理。在本實施方式中，第3缸內(nèi)容積算出處理是算出圖3也示出的第2基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbase2的處理。該第2基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbase2是在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于與所述第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)不同的第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)(第2內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE2和第2內(nèi)燃機負荷KL2)時，在第2基礎(chǔ)點火正時SAbase2實施的燃燒行程中的CA50處的缸內(nèi)容積。
[0102]在本實施方式中，電子控制單元16從基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射讀出根據(jù)第2內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE2和第2內(nèi)燃機負荷KL2確定的基礎(chǔ)缸內(nèi)容積的值，將此作為第2基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vb_2。
[0103]電子控制單元16執(zhí)行設(shè)定“學習點火正時”的設(shè)定處理?！皩W習點火正時”是作為在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下、在實施由爆震控制處理實現(xiàn)的點火正時控制時的初始值的點火正時。也就是說，在爆震控制處理中，以該學習點火正時為初始值而開始點火正時控制，進一步對該初始值進行修正(通常為延遲)。具體而言，該設(shè)定處理是設(shè)定對基礎(chǔ)點火正時SAbase加上的修正量(ASA)的初始值的處理，該修正量用于算出學習點火正時。
[0104]設(shè)定處理中，設(shè)定學習點火正時，以使得學習值越大、則實際缸內(nèi)容積Vlffi2越大。實際缸內(nèi)容積Vlffi2是學習點火正時處的燃燒行程中的實際缸內(nèi)容積，在圖3中也示出。在本實施方式中，在該設(shè)定處理中，設(shè)定“達成實際缸內(nèi)容積Vik2的學習點火正時”。S卩，如圖3所示，Vkc2是從第2基礎(chǔ)缸內(nèi)容積即Vbase2擴大了某增加量M'而得到的缸內(nèi)容積。在本實施方式中，該缸內(nèi)容積擴大量W如下述那樣利用學習值來算出。
[0105]AN' =Vbase2X(AVzXasel)-G)
[0106]然后，算出對于基礎(chǔ)點火正時的點火正時延遲量，以使得缸內(nèi)容積從Vbase2擴大該AVi的量。即，算出對于基礎(chǔ)點火正時的點火正時延遲量，以得到達成實際缸內(nèi)容積Vkc2的學習點火正時。
[0107]如在前述缸內(nèi)容積檢測處理中說明那樣，在本實施方式中，導入了點火正時延遲量與CA50延遲量一致這一前提。按照該前提,在本實施方式中，設(shè)為點火正時延遲量與CA50延遲量一致來計算點火正時延遲量，以使得本次的燃燒行程中的實際缸內(nèi)容積Vkc2成為“Vbase2加上AV'而得到的缸內(nèi)容積”。
[0108]之后，上述一系列處理所實現(xiàn)的學習結(jié)果被利用于點火正時控制。即，在爆震控制中，在點火正時的初始值被設(shè)定為該學習點火正時的基礎(chǔ)上開始點火正時控制。
[0109]之后，再次重復學習處理和學習值反映處理。即，執(zhí)行實施對于基礎(chǔ)點火正時的修正、進行缸內(nèi)容積率的學習等一系列處理，以使得由爆震傳感器15檢測出的爆震為容許等級以下。在該情況下，將上述說明中的第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)所涉及的部分換用另一措辭為“時間上在前的燃燒行程時的運轉(zhuǎn)狀態(tài)”，并且將第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)所涉及的部分換用另一措辭為“時間上在后的燃燒行程時的運轉(zhuǎn)狀態(tài)”。在該基礎(chǔ)上，在伴隨內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)而每當產(chǎn)生燃燒行程時執(zhí)行同樣的處理即可。
[0110]在內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)中，在運轉(zhuǎn)狀態(tài)變化和/或產(chǎn)生干擾(進氣溫度、進氣管壓力、辛烷值、其他環(huán)境條件的變化)的過程中，反復實施上述一系列處理。
[0111]根據(jù)本實施方式，通過持有一個缸內(nèi)容積率學習值，能夠應對多個運轉(zhuǎn)狀態(tài)。即，在伴隨內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)時間的經(jīng)過而重復上述學習處理和學習值反映處理的過程中，學習值逐漸更新。使用更新后的最新的學習值，利用上述式(4)，能夠算出對于基礎(chǔ)點火正時的延遲量，以得到達成合適的實際缸內(nèi)容積的學習點火正時。因此，能夠?qū)W習值統(tǒng)一。這樣，本實施方式的點火正時控制裝置的爆震學習技術(shù)，即使在不同的多個運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也能夠以一貫的學習方法利用一個缸內(nèi)容積率學習值來適當?shù)卦O(shè)定爆震學習值。
[0112]圖4是用于說明本發(fā)明實施方式I的點火正時控制裝置中的、爆震學習的作用效果的模式圖。
[0113]圖4的縱軸表示“缸內(nèi)容積變化率”，是(dV/d Θ ) /V的值。V是缸內(nèi)容積，dV/d Θ是曲軸角每I度(deg)的缸內(nèi)容積的變化量。
[0114]曲軸角每I度的缸內(nèi)容積變化率越大，則爆震抑制效果越高。根據(jù)作為發(fā)動機的幾何尺寸的曲軸直徑和連桿長度，曲軸角每I度的爆震抑制效果以預定曲軸角為界線而從增加轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少。圖4表示出該現(xiàn)象。根據(jù)圖4可知，以某曲軸角(圖4的曲軸角30度)為界線，缸內(nèi)容積變化率從增加轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少。也就是說，若條件相同(干擾的狀況一定)，則在某曲軸角提前側(cè)延遲量相對變小，在比某曲軸角靠延遲側(cè)延遲量相對變大。根據(jù)實施方式I的爆震學習，由于持有缸內(nèi)容積率作為學習值，利用該學習值來決定避免爆震時的點火正時，所以存在如下優(yōu)點:可達成加入了這樣的缸內(nèi)容積變化率的傾向的點火正時控制。
[0115]另外，存在如下關(guān)系:若缸內(nèi)容積變化率相同，則未燃燒氣體溫度和壓力的變化率也相同?；谠撽P(guān)系，通過將伴隨點火正時延遲的缸內(nèi)容積變化率設(shè)為一定，即使在不同的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，每次也能夠得到相同的爆震抑制效果。關(guān)于這一點，在實施方式I中，只要不進行學習值的更新，就通過上述式(4)每次實施相同的學習值(相同的缸內(nèi)容積率)的乘法運算。然后，決定點火正時延遲量，以實現(xiàn)根據(jù)該計算結(jié)果確定的實際缸內(nèi)容積。由此，也能夠謀求每次的爆震抑制效果的均勻化。
[0116][實施方式I的裝置的具體控制處理]
[0117]圖5是在本發(fā)明實施方式I的點火正時控制裝置中電子控制單元16所執(zhí)行的例程的流程圖。電子控制單元16在內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)期間對于每個燃燒行程(每個燃燒周期)反復執(zhí)行該例程。以下，對如下情況進行說明:從已經(jīng)執(zhí)行一次圖5的例程而得到了一次學習值的狀態(tài)起，再次執(zhí)行圖5的例程。
[0118]在圖5的例程中，首先，電子控制單元16執(zhí)行檢測車輛狀態(tài)和發(fā)動機狀態(tài)的處理(步驟S100)。在該步驟中，進行下述3個檢測處理。
[0119]在本實施方式中，內(nèi)燃機10設(shè)為搭載于車輛。第I檢測處理是檢測該車輛的速度的處理。速度檢測通過電子控制單元16接收來自車輛的速度表的輸出信號而實現(xiàn)。
[0120]第2檢測處理是檢測對于該車輛的駕駛員要求的處理。具體而言，駕駛員要求的檢測包括加速器開度的檢測和檔位的檢測。電子控制單元16通過接收來自未圖示的加速器開度傳感器、檔位檢測電路的信號來實施這些檢測。
[0121]第3檢測處理是檢測內(nèi)燃機10的發(fā)動機狀態(tài)的處理。發(fā)動機狀態(tài)包括發(fā)動機冷卻水溫、內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速、吸入空氣量、壓縮比等。這些檢測通過電子控制單元16得到發(fā)動機水溫傳感器、曲軸位置傳感器、空氣流量計等搭載于內(nèi)燃機的各種傳感器的輸出而實施。
[0122]接著，電子控制單元16基于檢測到的吸入空氣量來實施燃料噴射量控制(步驟S102)。
[0123]在該步驟中，更具體而言，利用步驟SlOO的檢測結(jié)果，實施點火正時控制以外的發(fā)動機控制。在此實施的發(fā)動機控制只要利用各種公知的發(fā)動機控制技術(shù)即可，因此省略詳細說明。
[0124]接著，電子控制單元16執(zhí)行算出缸內(nèi)容積率修正值的處理(步驟S104)。該步驟是以缸內(nèi)容積率AV/V的單位算出在進氣溫度、外氣溫度、增壓壓力等環(huán)境發(fā)生了變化的情況下相應地需要的點火正時修正值的步驟。此外，在此說明的缸內(nèi)容積率修正值的算出方法與在上述實施方式I的“學習處理”中說明的計算內(nèi)容不同。
[0125]作為該步驟的前提，電子控制單元16存儲有用于與進氣溫度、外氣溫度以及其他干擾對應地算出缸內(nèi)容積率修正值(AVZiV)dst的修正值算出程序。缸內(nèi)容積率修正值(AVA)dst是表示在進氣溫度、外氣溫度、增壓壓力等環(huán)境發(fā)生了變化的情況下對于該變化量(例如變化溫度)應該以何種程度使點火正時延遲的指標值。
[0126]在本實施方式中，以修正值數(shù)學式或修正值映射的形式預先制作缸內(nèi)容積率修正值(Λ V/V) dst與“干擾的變化量”之間的關(guān)系，并且在電子控制單元16預先存儲利用了該關(guān)系的修正值算出程序。通過對該修正值算出程序輸入干擾的變化量來算出缸內(nèi)容積率修正值(AVZV)dstt5此外，對于干擾的變化量，具體而言，假想基于未圖示的進氣溫度傳感器的輸出的進氣溫度變化量、基于未圖示的外氣溫度傳感器的輸出的外氣溫度變化量、基于未圖示的進氣壓傳感器的輸出的增壓壓力變化量等。按干擾的每個種類或者按每個運轉(zhuǎn)狀態(tài)而制作多個上述的修正值數(shù)學式和/或修正值映射。
[0127]在該步驟S104中算出的缸內(nèi)容積率修正值(AV/V)dst在以后的步驟中與本實施方式的缸內(nèi)容積率學習值一起使用。由此算出最終應該實現(xiàn)的缸內(nèi)容積率。
[0128]接著，電子控制單元16執(zhí)行算出KCS (Knock Control System:爆震控制系統(tǒng))點火正時學習量的處理(步驟S106)。然后，電子控制單元16執(zhí)行反映由點火正時學習值實現(xiàn)的修正量的處理(步驟S108)。在這些步驟中，電子控制單元16實施前述“學習值反映處理”中的“學習點火正時的設(shè)定處理”的內(nèi)容。
[0129]首先，在步驟S106中，電子控制單元16執(zhí)行讀出通過上述“學習處理”學習到的爆震學習值的處理。在此，為了便于說明，在本實施方式中，設(shè)為上次的爆震學習是在第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)下實施的，爆震學習值存儲有AV/Vbasel的值。
[0130]在本實施方式中，進行缸內(nèi)容積率修正值(AV/V)dst與爆震學習值A(chǔ)V/Vbasel的合并運算(合算)，算出積算缸內(nèi)容積率(AVAOmW該“合并運算”意味著用于使多個修正值反映到點火正時控制的計算。
[0131]在本實施方式中，通過對(V+Λ V)/V這一值進行乘法運算來求出將修正值、學習值匯集成I個數(shù)值后的值。例示具體數(shù)值來進行說明，首先，在步驟S104中算出的(AV/V)dst為0.1的情況下，通過將其代入(V+Λ V)/V來求出(1+0.1) = 1.1這一值。在爆震學習值A(chǔ)V/\asel為0.2的情況下，通過將其代入(V+Λ V)/V來求出(1+0.2) = 1.2這一值。通過對這些1.1和1.2進行乘法運算，從而求出1.32這一積算值。在本實施方式中，將1.32這一值作為將多個修正值、學習值(也就是說，缸內(nèi)容積率修正值(AAVV)dst和爆震學習值A(chǔ)V/Vbasel)匯集(合并運算)成I個值后的值來處理。
[0132]在此，若用式子來表示(AV/V)T()tal、AV/Vbasel以及(Λ V/V) dst之間的關(guān)系，則如下所示。
[0133]l+(AV/V)Total = (l+AV/Vbasel) X (1+( Λ V/V) dst)…(5)
[0134]從該數(shù)學式(5)可導出，在(AV/V)dst為0.1、AV/Vbasel為0.2的情況下，(AV/V) Total 成為 0.32。
[0135]如本實施方式那樣進行乘法運算、而不是對缸內(nèi)容積率修正值和爆震學習值的值單純進行加法運算的理由在于，由于這些值分別表示變化率，所以在設(shè)為單純進行加法運算而得到的值時會產(chǎn)生誤差。
[0136]電子控制單元16使用上述積算缸內(nèi)容積率(AV/V)T()tal，按照下述的數(shù)學式(6)來算出缸內(nèi)容積擴大量AV2'。
[0137]AN2' = Vbase2X (AV/V)Total-(6)
[0138]數(shù)學式(6)的計算的內(nèi)容與上述“學習值反映處理”所涉及的數(shù)學式(4)類似。但是，在本實施方式中，為了便于說明，設(shè)為當前的運轉(zhuǎn)狀態(tài)是第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)，算出對于基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbase2的缸內(nèi)容積擴大量Λ V2'。
[0139]進而，在步驟S108中，電子控制單元16算出對于基礎(chǔ)點火正時SAbase2的點火正時延遲量。該點火正時延遲量是以使得缸內(nèi)容積從本次的基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbase2擴大AV2'的量的方式對于基礎(chǔ)點火正時SAbase2算出的延遲量。換言之，該點火正時延遲量是以得到達成實際缸內(nèi)容積Vkc2的學習點火正時的方式對于基礎(chǔ)點火正時SAbase2算出的延遲量。
[0140]接著，電子控制單元16基于爆震傳感器15的輸出，執(zhí)行點火正時的反饋控制處理(步驟S110)。此外，在到達該步驟的階段中，在內(nèi)燃機10中正在實施燃燒行程，成為了可由爆震傳感器15檢測出爆震的狀況。在該步驟中，通過電子控制單元16執(zhí)行爆震控制來實施點火正時控制，以使得爆震為容許等級以下。該爆震控制的初始值是在上述步驟S108中反映出的點火正時(學習點火正時)。
[0141]接著，電子控制單元16執(zhí)行判定反饋修正量是否比預定值大的處理(步驟SI 12)。進氣溫度、進氣管壓力、缸內(nèi)沉積物堆積、辛烷值、其他環(huán)境條件的變化成為干擾，有時學習值會因該干擾的變化而變得不合適。因此，在該步驟中，判別步驟SllO的反饋修正量、即由爆震控制實現(xiàn)的點火正時延遲量相對于學習點火正時是否背離了預定值以上。由此，能夠評價當前的學習值是否合適。在該步驟中判定為反饋修正量比預定值大的情況下，能夠判斷為:當前的學習值已經(jīng)不合適，需要后述的更新處理。
[0142]在步驟S112中沒有判定為反饋修正量比預定值大的情況下，不進行爆震學習值的更新，本次的例程結(jié)束。然后，在下次的燃燒行程中再次執(zhí)行圖5的例程。
[0143]在步驟S112中判定為反饋修正量比預定值大的情況下，電子控制單元16執(zhí)行算出成為50%燃燒比例的正時的處理(步驟S114)。然后，電子控制單元16執(zhí)行算出AV/Vbase2即缸內(nèi)容積率、并通過該算出的值來更新學習值的處理(步驟S116)。S卩，在該步驟S114和S116的一系列處理中，電子控制單元16執(zhí)行前述“學習處理”所涉及的缸內(nèi)容積檢測處理、第I缸內(nèi)容積算出處理、第2缸內(nèi)容積算出處理、以及缸內(nèi)容積率學習處理的內(nèi)容。
[0144]在步驟S114中，算出燃燒比例成為50%的正時(曲軸角)。在此，首先算出實際缸內(nèi)容積VKCX。實際缸內(nèi)容積Vkcx是步驟S112的點火正時反饋控制后的、CA50處的實際缸內(nèi)容積。實際缸內(nèi)容積Vra通過電子控制單元16執(zhí)行上述“學習處理”所涉及的第2缸內(nèi)容積算出處理而實現(xiàn)。
[0145]此外，雖然在步驟S108中設(shè)定了實現(xiàn)實際缸內(nèi)容積Vkc2的點火正時，但步驟S112的判定例程表示該點火正時不合適。因此，通過步驟SllO中的點火正時反饋控制處理而確定的點火正時被認為與實現(xiàn)實際缸內(nèi)容積Vkc2的點火正時有意義地不同。因此，實際缸內(nèi)容積Vra是與實際缸內(nèi)容積Vlffi2不同的值。
[0146]另外，基于本次的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，從基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射讀出基礎(chǔ)缸內(nèi)容積。如如所述，由于為了方便而將當前的運轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)為第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以從基礎(chǔ)缸內(nèi)容積映射讀出Vbase20該處理相當于前述“學習處理”中的第I缸內(nèi)容積算出處理。
[0147]在步驟S116中，使用實際缸內(nèi)容積Vra和基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbase2，按照下式來算出缸內(nèi)容積率。該處理相當于前述“學習處理”中的缸內(nèi)容積率學習處理。
[0148]缸內(nèi)容積率=AV/Vbasy(7)
[0149]AV = Vbase2-Vf(S)
[0150]這些式子相當于前述的數(shù)學式(2)和(3)。電子控制單元16執(zhí)行將該的值作為爆震學習值而存儲于預定存儲器區(qū)域的學習值存儲處理。由此，爆震學習值的更新完成。
[0151]之后，本次的例程結(jié)束。然后，在下次的燃燒行程中再次執(zhí)行圖5的例程。
[0152]此外，在上述實施方式I中，在爆震學習中利用由燃燒比例成為50%的曲軸角確定的缸內(nèi)容積。具體而言，是圖3也示出的基礎(chǔ)缸內(nèi)容積Vbasel、Vbase2、實際缸內(nèi)容積VKa、VKe2。在實施方式I中，該“成為燃燒比例50%的曲軸角”即CA50發(fā)揮作為“代表燃燒的曲軸角”的作用。這是因為，通過觀察CA50的相對的位置關(guān)系，能夠檢測燃燒期間整體上是處于提前側(cè)還是處于延遲側(cè)。
[0153]然而，本發(fā)明不限于此，也可以使用由燃燒比例成為50%以外的曲軸角確定的缸內(nèi)容積。例如，對于燃燒比例，也可以取代50%燃燒比例而將O?100%的任一點、具體而言例如10 %、20 %、30 %、…60 %、70 %、80 %等各燃燒比例的任一方用作預定燃燒比例。此夕卜，設(shè)為每隔10%是例示。與這些各燃燒比例對應的曲軸角遵守與CA50相同的規(guī)則，分別記為CA10、CA20、CA30、…、CA60、CA70、CA80。也可以將由成為選定的所期望的燃燒比例的曲軸角確定的缸內(nèi)容積用于實施方式I的爆震學習的學習參數(shù)。將成為預定的燃燒比例的曲軸角簡稱為“預定燃燒比例曲軸角”。
[0154]此外，成為燃燒比例50%的正時發(fā)揮作為燃燒重心的作用。因此，CA50與燃燒前半部分的CAlO、CA20或者燃燒后半部分的CA70、CA80等相比，在能夠均衡地代表燃燒整體這一點上是優(yōu)選的。
[0155]此外，在燃燒后半部分、即燃燒比例比50%靠后的正時，未燃燒氣體溫度和壓力變得更高，對爆震產(chǎn)生的作用大。因此，也可以將重點放在該燃燒后半部分，即取代CA50而將例如CA60、CA70等選定為預定燃燒比例曲軸角來構(gòu)建實施方式I的點火正時控制裝置。
[0156]此外，在實施方式I中，通過缸內(nèi)容積檢測處理，以推定的方式求出了 CA50處的缸內(nèi)容積。然而，本發(fā)明不限于此，也可以實施使用了缸內(nèi)壓力傳感器的直接檢測。即，也可以在內(nèi)燃機10設(shè)置缸內(nèi)壓力傳感器，直接測出汽缸內(nèi)的壓力，從而按照數(shù)學式(I)算出燃燒比例。也可以根據(jù)算出的燃燒比例來特定成為50%燃燒比例的曲軸角，并根據(jù)該特定出的曲軸角來算出缸內(nèi)容積。這樣，也可以利用基于缸內(nèi)壓力傳感器的缸內(nèi)壓力的檢測結(jié)果來求出CA50處的缸內(nèi)容積。
[0157]實施方式2.
[0158][實施方式2的裝置的結(jié)構(gòu)]
[0159]實施方式2的點火正時控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)與實施方式I的裝置結(jié)構(gòu)(圖1所示的結(jié)構(gòu))是同樣的。因此，關(guān)于硬件結(jié)構(gòu)省略圖示。
[0160][實施方式2的裝置的動作]
[0161]圖6是用于說明本發(fā)明實施方式2的點火正時控制裝置中的、爆震學習的內(nèi)容的示意圖。在圖6中，將標注了符號d0/(dV/V)的粗線的特性曲線也稱為“基礎(chǔ)特性曲線”。該基礎(chǔ)特性曲線表示每單位缸內(nèi)容積變化率的曲軸角變化量。在此所說的缸內(nèi)容積變化率dV/V是將微小缸內(nèi)容積變化量dV除以缸內(nèi)容積V而得到的值。基礎(chǔ)特性曲線是如下曲線:關(guān)于CA50不同的多個運轉(zhuǎn)狀態(tài)，表示為了使缸內(nèi)容積變化以使得缸內(nèi)容積變化率dV/V成為I這一值而需要的曲軸角變化量(1Θ。該基礎(chǔ)特性曲線是根據(jù)作為內(nèi)燃機10的幾何尺寸的曲軸直徑和連桿長度算出的理論值。
[0162]另一方面，圖6中的細線的特性曲線SI和S2分別表示點火正時修正量。該點火正時修正量是對于基礎(chǔ)點火正時的延遲量。
[0163]對實施方式2的爆震學習進行概略說明。作為實施方式2中的前提，視為:“每容積變化率的曲軸各變化量”與“點火正時修正量”成比例。在以下說明中，為了簡化，有時將“每容積變化率的曲軸各變化量”記為d Θ /(dV/V))。圖6是基于這樣的前提而制作的圖，d9/(dV/V)和點火正時修正量均記載在具有同一刻度的圖表的縱軸上。在本實施方式中，如圖6中箭頭示意性示出那樣，關(guān)于基礎(chǔ)特性曲線進行“使整體按學習系數(shù)等比增減(等倍)”的計算。其結(jié)果，得到特性曲線S1、S2，利用該特性曲線S1、S2，算出點火正時修正量。
[0164]換言之，通過對基礎(chǔ)特性曲線乘以學習系數(shù),從而得到基礎(chǔ)特性曲線整體上被乘以學習系數(shù)后的特性曲線SI。在本實施方式中，在各個運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，對于每個CA50的曲軸角，將根據(jù)該特性曲線SI確定的值設(shè)定為點火正時延遲量。由此，能夠?qū)⑼ㄟ^爆震控制得到的合適的點火正時學習值用于點火正時控制。
[0165]實施方式2的點火正時控制裝置使用基礎(chǔ)特性曲線和應該與基礎(chǔ)特性曲線相乘的學習系數(shù)，最終算出點火正時修正量。電子控制單元16存儲有設(shè)定了該基礎(chǔ)特性曲線的映射，也具備能夠?qū)懭牒妥x出學習系數(shù)的存儲區(qū)域。
[0166]以下，在實施方式2中，將電子控制單元16執(zhí)行的處理內(nèi)容劃分為“系數(shù)學習處理”和“系數(shù)利用處理”這2個處理來進行說明。
[0167](系數(shù)學習處理)
[0168]在內(nèi)燃機10中，設(shè)為第I燃燒行程是在CA50位于曲軸角15度的位置的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下實施的。也就是說，該第I燃燒行程中，在某內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE21、某內(nèi)燃機負荷KL21、某點火正時SA21T進行了燃燒的結(jié)果，CA50位于曲軸角15度。在該情況下，基礎(chǔ)特性曲線上的d Θ / (dV/V)的值為Pl (V A)。這意味著:為了使缸內(nèi)容積變化以使得缸內(nèi)容積變化率(dV/V)成為I這一值，需要使點火正時變化d Θ = Pl (V A)。
[0169]與實施方式I同樣，在實施方式2中，電子控制單兀16也基于爆震控制、即爆震傳感器15的輸出來實施點火正時反饋控制，以使得爆震等級為容許等級以下。設(shè)為:在CA50位于曲軸角15度的位置的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下實施爆震控制，并且，在將該爆震控制的結(jié)果(點火正時延遲量)表示在圖6所示的映射上的情況下,作為該爆震控制的結(jié)果的點火正時延遲量為 P2(°C A)。
[0170]在實施方式2中，電子控制單元16執(zhí)行將該P2/P1的值存儲為學習系數(shù)的處理。上述狀況意味著:為了使缸內(nèi)容積變化以使得缸內(nèi)容積變化率為1，理論上需要Pl(°c A)的曲軸角變化量，與此相對，作為實際的爆震控制的結(jié)果而得到的點火正時延遲量是比這少的P2 (V A)。因此，P2/P1這一值表示通過上次的爆震控制而變化后的缸內(nèi)容積變化率。
[0171]雖然是與圖6所示的圖表的值不同的數(shù)值，但為了易于理解，具體地例示數(shù)值來進行說明。例如，設(shè)為:基礎(chǔ)特性曲線上的Pl為5°c A，P2即爆震控制中的延遲量為2V A0在該情況下，若使曲軸角變化5°C A,則能夠產(chǎn)生缸內(nèi)容積變化率成為I的缸內(nèi)容積變化。另一方面，在使曲軸角變化了 2°C A的情況下，與此相應，缸內(nèi)容積變化率取2/5、即0.4這一值。在該情況下的學習系數(shù)？2外1為0.4。
[0172]換言之，在爆震控制中，為了實現(xiàn)所期望的爆震抑制效果而使點火正時發(fā)生了延遲，但該延遲量是使缸內(nèi)容積變化(擴大)以使得缸內(nèi)容積變化率取0.4這一值的程度的延遲量。
[0173](系數(shù)利用處理)
[0174]接著，說明利用學習系數(shù)的方法。設(shè)為:在上述第I燃燒行程之后，在內(nèi)燃機10中，第2燃燒行程在CA50位于曲軸角30度的位置的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下實施。也就是說，該第2燃燒行程中，在某內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE22、某內(nèi)燃機負荷KL22、某點火正時SA22下進行了燃燒的結(jié)果，CA50位于曲軸角30度。在該情況下，圖6的基礎(chǔ)特性曲線的值為P3(°C A)。這意味著--為了得到I這一缸內(nèi)容積變化率(dV/V)，需要使點火正時變化P3 (V A)。
[0175]在此，在實施方式2中，利用上述學習系數(shù)P2/P1。如前所述，該學習系數(shù)P2/P1表示通過上次的爆震控制使點火正時延遲從而缸內(nèi)容積發(fā)生了變化時的缸內(nèi)容積變化率。為了在本次的運轉(zhuǎn)狀態(tài)(CA50成為曲軸角30度的運轉(zhuǎn)條件的情況)下也得到與在上次的運轉(zhuǎn)狀態(tài)(CA50成為曲軸角15度的運轉(zhuǎn)條件的情況)時實施的爆震控制相同的爆震抑制效果，只要使點火正時延遲如下程度即可，該程度是產(chǎn)生相同缸內(nèi)容積變化率下的缸內(nèi)容積擴大的程度。相同缸內(nèi)容積變化率下的缸內(nèi)容積擴大意味著:產(chǎn)生CA50處的缸內(nèi)容積的擴大，以使得缸內(nèi)容積變化率取0.4這一值。
[0176]若觀察基礎(chǔ)特性曲線，則在CA50成為曲軸角30度的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，d Θ / (dV/V)的值為P3(°C A)。這意味著:在CA50成為曲軸角30度的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，為了得到I這一缸內(nèi)容積變化率(dV/V)，需要使點火正時變化P3 (V A)。
[0177]雖然與圖6所示的圖表的值不同，但是為了易于理解，具體地例示數(shù)值來進行說明。例如，設(shè)為P3為4°CA。在該情況下，在CA50成為曲軸角30度的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，若使曲軸角變化4°C A，則能夠使缸內(nèi)容積變化率成為I。
[0178]電子控制單元16對上述學習系數(shù)P2/P1與P3的值進行乘法運算?；谕ㄟ^該計算得到的缸內(nèi)容積變化率，算出CA50成為曲軸角30度的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的、當前時刻的合適的點火正時延遲量。
[0179]例如，在上述系數(shù)學習處理中，最終得到的學習系數(shù)的具體例為P2/P1 = 0.4。因此，在CA50成為曲軸角30度的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，若同樣地使點火正時延遲以使得實現(xiàn)成為基礎(chǔ)特性曲線值的0.4倍的缸內(nèi)容積變化率，則也能夠得到與在CA50成為曲軸角15度的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下實現(xiàn)的爆震控制相同的爆震抑制效果。即，在CA50成為曲軸角30度的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，若使曲軸角變化4°C A，則能夠使缸內(nèi)容積變化率為I。按照該規(guī)則，若想要使缸內(nèi)容積變化率為基礎(chǔ)特性曲線值的0.4倍，則使點火正時延遲4X 0.4 = 1.6(°C A)即可。
[0180]若利用圖6所記載的標號來說明該計算方法，則通過下式導出P4(°C A)。
[0181]P4 = (P2/P1) XP3 …(9)
[0182]電子控制單元16將該P4(°CA)的值設(shè)定為點火正時延遲量。由此，能夠在其他運轉(zhuǎn)狀態(tài)下實施爆震學習，并利用該學習結(jié)果適當?shù)卦O(shè)定本次的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的點火正時。
[0183][實施方式2的裝置的具體控制處理]
[0184]圖7是在本發(fā)明實施方式2的點火正時控制裝置中電子控制單元16所執(zhí)行的例程的流程圖。電子控制單元16在內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)期間在每個燃燒行程(每個燃燒周期)中反復執(zhí)行該例程。以下，對如下情況進行說明:從已經(jīng)執(zhí)行一次圖7的例程而得到了一次學習系數(shù)的狀態(tài)起，再次執(zhí)行圖7的例程。
[0185]在圖7的例程中，首先，電子控制單元16與圖5所示的實施方式I的具體處理同樣地執(zhí)行步驟S100、S102的處理。
[0186]接著，電子控制單元16執(zhí)行算出點火正時修正值的處理(步驟S206)。該步驟S206的處理是關(guān)于進氣溫度等能夠獨立判斷的干擾，將點火正時修正量作為曲軸角度來算出的處理。此外，各干擾的量(進氣溫度變化量等)與點火正時修正量之間的關(guān)系預先以先映射和/或計算式的方式存儲于電子控制單元16內(nèi)。通過執(zhí)行該步驟S206的處理，點火正時修正量(°C A)作為延遲量或提前量而算出。
[0187]接著，電子控制單元16執(zhí)行算出KCS點火正時學習量的處理(步驟S206)。
[0188]在這些步驟中，電子控制單元16實施前述的“系數(shù)利用處理”。
[0189]首先，在步驟S206中，電子控制單元16執(zhí)行從存儲器的預定存儲區(qū)域讀出通過上述“系數(shù)學習處理”學習到的學習系數(shù)K的處理。在此，為了便于說明，在本實施方式中，設(shè)為:上次的爆震學習是在“CA50成為曲軸角15度的運轉(zhuǎn)狀態(tài)(即，內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE21、某內(nèi)燃機負荷KL21、某點火正時SA21)”下實施的，學習系數(shù)K存儲有P2/P1的值。此外，在上述說明中例示的學習系數(shù)K的具體數(shù)值為0.4。
[0190]電子控制單元16執(zhí)行使用上述學習系數(shù)K并按照前述數(shù)學式(9)來計算爆震抑制所需的點火正時延遲量的處理。在本實施方式中，為了便于說明，設(shè)為當前的運轉(zhuǎn)狀態(tài)是“CA50成為曲軸角30度的運轉(zhuǎn)狀態(tài)”。也就是說，設(shè)為內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE22、某內(nèi)燃機負荷KL22、某點火正時SA22。
[0191]通過按照數(shù)學式(9)的計算，點火正時延遲量P4(°C A)算出為(P2/P1)XP3。其結(jié)果，為了得到與在學習系數(shù)取得時的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下實施的爆震控制相同程度的爆震抑制效果，能夠算出點火正時延遲量P4。此外，在前述說明中例示的具體數(shù)值為1.6(°CA)。在實施方式2中，也設(shè)為點火正時延遲量與CA50的延遲量一致來處理。
[0192]在本實施方式中，在該步驟S206中，執(zhí)行將步驟S206的點火正時修正量與根據(jù)上述學習系數(shù)K求出的點火正時延遲量P4相加的處理。由此，算出最終的點火正時修正量。
[0193]然后，電子控制單元16執(zhí)行使在步驟S206中計算出的點火正時修正量反映于點火正時的處理(步驟S208)。電子控制單元16實施點火正時控制，以使得點火正時相對于當前的點火正時SA22延遲通過上述一系列的處理而求出的點火正時延遲量。
[0194]接著，電子控制單兀16與實施方式I同樣地基于爆震傳感器15的輸出來執(zhí)行點火正時的反饋控制處理(步驟S110)。此外，在到達該步驟的階段中，在內(nèi)燃機10中正在實施燃燒行程，成為了可由爆震傳感器15檢測爆震的狀況。在該步驟中，通過電子控制單元16執(zhí)行爆震控制，從而實施點火正時控制以使得爆震為容許等級以下。該爆震控制的初始值是在上述步驟S208中設(shè)定的點火正時(學習點火正時)。
[0195]接著，電子控制單元16執(zhí)行判定反饋修正量是否比預定值大的處理(步驟S212)。處理內(nèi)容與實施方式I的步驟S212是同樣的，辨別點火正時反饋修正量、即爆震控制的點火正時延遲量相對于學習點火正時是否背離了預定值以上。
[0196]在步驟S212沒有判定為反饋修正量比預定值大的情況下，不進行學習系數(shù)K的更新，本次的例程終止。然后，在下次的燃燒行程中再次執(zhí)行圖7的例程。
[0197]在步驟S212判定為反饋修正量比預定值大的情況下，電子控制單元16執(zhí)行算出學習系數(shù)K并以該算出的值來更新學習系數(shù)的處理(步驟S216)。
[0198]在步驟S216中，按照前述“系數(shù)學習處理”來算出學習系數(shù)K。也就是說，將作為本次的爆震控制的結(jié)果而得到的點火正時延遲量P除以P3。該值P' /P3的值是新學習到的學習系數(shù)K，電子控制單元16執(zhí)行將該P' /P3存儲于預定存儲器區(qū)域的存儲處理。由此，學習系數(shù)K的更新完成。
[0199]之后，本次的例程終止。然后，在下次的燃燒行程中再次執(zhí)行圖7的例程。
[0200]標號說明
[0201]10內(nèi)燃機
[0202]11 汽缸體
[0203]13燃燒室
[0204]14火花塞
[0205]14a點火器
[0206]15爆震傳感器
[0207]16電子控制單元
[0208]17曲軸角傳感器
[0209]19節(jié)氣門傳感器
[0210]20空氣流量計
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機的點火正時控制裝置，其特征在于，具備: 爆震控制單元，其實施點火正時控制以使得內(nèi)燃機的爆震為預定等級以下； 第I缸內(nèi)容積算出單元，其算出在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，在第I基礎(chǔ)點火正時實施的燃燒行程中的、預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積； 第2缸內(nèi)容積算出單元，其算出在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于所述第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，在由所述爆震控制單元實施了該點火正時控制后的點火正時實施的燃燒行程中的、所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積； 缸內(nèi)容積率學習單元，其算出缸內(nèi)容積率，并將所算出的缸內(nèi)容積率存儲為學習值，所述缸內(nèi)容積率是將從由所述第I缸內(nèi)容積算出單元算出的缸內(nèi)容積減去由所述第2缸內(nèi)容積算出單元算出的缸內(nèi)容積而得到的差量除以由所述第I缸內(nèi)容積算出單元算出的缸內(nèi)容積而得到的值； 第3缸內(nèi)容積算出單元，其算出在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于與所述第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)不同的第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，在第2基礎(chǔ)點火正時實施的燃燒行程中的、所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積；以及 設(shè)定單元，其設(shè)定學習點火正時，以使得所述學習值越大、則在所述學習點火正時實施的燃燒行程中的所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積越大，所述學習點火正時是作為在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于所述第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下、在由所述爆震控制單元實施點火正時控制時的初始值的點火正時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的點火正時控制裝置，其特征在于， 所述設(shè)定單元，設(shè)定所述學習點火正時，以使得在所述學習點火正時實施的燃燒行程中的所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積從由所述第3缸內(nèi)容積算出單元算出的缸內(nèi)容積變化積算值的量，所述積算值是對由所述第3缸內(nèi)容積算出單元算出的缸內(nèi)容積乘以所述學習值而得到的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的點火正時控制裝置，其特征在于， 所述預定燃燒比例曲軸角是從燃燒比例成為50%以上的曲軸角范圍選擇出的I個曲軸角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的內(nèi)燃機的點火正時控制裝置，其特征在于， 所述設(shè)定單元包括如下單元，該單元按照成為所述預定的燃燒比例的曲軸角與所述學習點火正時的延遲量成比例地延遲這一規(guī)則，算出所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的內(nèi)燃機的點火正時控制裝置，其特征在于， 還具備基值存儲單元，該基值存儲單元存儲有對每個內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)定了基礎(chǔ)缸內(nèi)容積值的信息，所述基礎(chǔ)缸內(nèi)容積值是預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積的基值， 所述第I缸內(nèi)容積算出單元包括如下單元，該單元讀出由所述基值存儲單元存儲的多個基礎(chǔ)缸內(nèi)容積值中的與所述第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應的值，作為所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積， 所述第3缸內(nèi)容積算出單元包括如下單元，該單元讀出由所述基值存儲單元存儲的多個基礎(chǔ)缸內(nèi)容積值中的與所述第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應的值，作為所述預定燃燒比例曲軸角處的缸內(nèi)容積。
6.一種內(nèi)燃機的點火正時控制裝置，其特征在于，具備: 爆震控制單元，其實施點火正時控制以使得內(nèi)燃機的爆震為預定等級以下； 存儲單元，其存儲有設(shè)定了每單位缸內(nèi)容積變化率的曲軸角變化量與曲軸角之間的關(guān)系的特性； 第I曲軸角取得單元，其通過檢測或推定來求出內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)時的燃燒行程中的預定燃燒比例曲軸角； 第I特性值算出單元，其按照所述特性，算出由所述第I曲軸角取得單元求出的所述預定燃燒比例曲軸角處的、每單位缸內(nèi)容積變化率的曲軸角變化量的值，作為第I特性值； 學習單元，其在所述第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)下由所述爆震控制單元實施了點火正時控制的情況下，將通過該點火正時控制得到的延遲量與所述第I特性值之比存儲為學習系數(shù)； 第2曲軸角取得單元，其通過檢測或推定來求出內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于與所述第I運轉(zhuǎn)狀態(tài)不同的第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)時的燃燒行程中的所述預定燃燒比例曲軸角； 第2特性值算出單元，其按照所述特性，算出由所述第2曲軸角取得單元求出的所述預定燃燒比例曲軸角處的、每單位缸內(nèi)容積變化率的曲軸角變化量的值，作為第2特性值；以及 設(shè)定單元，其基于對所述第2特性值乘以所述學習系數(shù)而得到的值來設(shè)定學習延遲量，所述學習延遲量是在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于所述第2運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下、在由所述爆震控制單元實施點火正時控制時的點火正時延遲量的初始值。
【文檔編號】F02P5/152GK104428528SQ201280074599
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月9日
【發(fā)明者】中坂幸博 申請人:豐田自動車株式會社