[發(fā)明專利]內(nèi)燃機(jī)的控制裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710377544.3
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107869401B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉狩秀樹;德山和宏
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會社
• 主分類號: F02D43/00
• 分類號: F02D43/00;F02D35/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 鄧曄

1.一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，所述內(nèi)燃機(jī)包括在與曲柄軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上設(shè)置在預(yù)先確定的多個曲柄角度上的多個被檢測部、以及固定在非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上來對所述被檢測部進(jìn)行檢測的特定曲柄角傳感器，所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的特征在于，包括：

角度信息計算部，該角度信息計算部基于所述特定曲柄角傳感器的輸出信號，來對曲柄角度進(jìn)行檢測，并對作為所述曲柄角度的時間變化率的曲柄角速度、及作為所述曲柄角速度的時間變化率的曲柄角加速度進(jìn)行計算；

扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計算部，該扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計算部基于燃燒期間的所述曲柄角加速度來對因所述曲柄軸的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的振動分量即扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩的最大值進(jìn)行計算，并且，計算具有成為所述最大值的振幅且以預(yù)先設(shè)定的扭轉(zhuǎn)振動的固有角振動數(shù)進(jìn)行振動的扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩，來作為燃燒期間的所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩；以及

氣缸內(nèi)壓力推測部，該氣缸內(nèi)壓力推測部利用包含所述內(nèi)燃機(jī)的活塞、連桿及曲柄在內(nèi)的所述曲柄軸的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動方程式，基于所述曲柄角度、所述曲柄角加速度及所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩，來對因燃燒而產(chǎn)生的燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計算，基于所述燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)矩及所述曲柄角度來對燃燒氣缸的氣缸內(nèi)壓力進(jìn)行推測。

2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

所述扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計算部利用以所述固有角振動數(shù)來進(jìn)行振動的預(yù)先設(shè)定的振動波形，來對從燃燒期間所設(shè)定的振動開始曲柄角度起開始振動的基本振動波形進(jìn)行計算，并計算具有所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩的最大值的振幅且以所述基本振動波形進(jìn)行振動的值，以作為燃燒期間的所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩。

3.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

所述扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計算部將所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩設(shè)為ΔTt，將所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩的最大值設(shè)為ΔTtmax，將所述固有角振動數(shù)設(shè)為ωn，將燃燒期間所設(shè)定的振動開始曲柄角度后的時間設(shè)為t，

利用計算式ΔTt＝ΔTtmax×{cos(ωn×t)－1}

來計算所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩，

將所述振動開始曲柄角度前的所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩設(shè)為0。

4.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

所述扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計算部計算從下述振動開始曲柄角度起開始振動的所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩，該振動開始曲柄角度被設(shè)定為燃燒氣缸的上死點(diǎn)與成為所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩的最大值的所述曲柄角度之間的所述曲柄角度。

5.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

所述扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計算部計算因所述曲柄軸的扭轉(zhuǎn)角減小而減小的所述扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的分量作為所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩，其中，導(dǎo)致所述曲柄軸的扭轉(zhuǎn)角減小的原因是由于從所述曲柄軸因燃燒時的最大轉(zhuǎn)矩而被扭轉(zhuǎn)至最大限度的狀態(tài)起產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)返回。

6.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

所述扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計算部計算燃燒期間的所述曲柄角加速度的最大值乘以預(yù)先設(shè)定的換算常數(shù)而得的值，以作為所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩的最大值。

7.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

所述氣缸內(nèi)壓力推測部進(jìn)行下述控制：

將所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性力矩與所述曲柄角加速度相乘，從而計算出全慣性轉(zhuǎn)矩，

基于所述曲柄角度及所述曲柄角加速度，計算由燃燒氣缸的所述活塞的慣性力所產(chǎn)生的燃燒氣缸的活塞慣性轉(zhuǎn)矩、以及由未燃燒氣缸的所述活塞的慣性力所產(chǎn)生的未燃燒氣缸的活塞慣性轉(zhuǎn)矩，

基于所述曲柄角度，計算由未燃燒氣缸的氣缸內(nèi)壓力所產(chǎn)生的未燃燒氣缸的氣缸內(nèi)壓力轉(zhuǎn)矩，

從所述曲柄角度為燃燒氣缸的上死點(diǎn)的情況下的、所述未燃燒氣缸的氣缸內(nèi)壓力轉(zhuǎn)矩及所述未燃燒氣缸的活塞慣性轉(zhuǎn)矩的合計值減去所述全慣性轉(zhuǎn)矩，從而計算出外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩，

從所述全慣性轉(zhuǎn)矩減去所述燃燒氣缸的活塞慣性轉(zhuǎn)矩、所述未燃燒氣缸的活塞慣性轉(zhuǎn)矩、所述未燃燒氣缸的氣缸內(nèi)壓力轉(zhuǎn)矩及所述扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)矩，并加上所述外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩，計算由此所得的值作為所述燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)矩。