[發明專利]內燃機的控制裝置以及控制方法

有效

• 申請號: 201711349531.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108691714B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 葉狩秀樹
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: F02P9/00
• 分類號: F02P9/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 熊風

本發明提供一種能利用容易的方法并以良好的精度推定放電等離子體長度的內燃機的控制裝置及控制方法。該內燃機的控制裝置(50)包括對由次級線圈產生的電壓即次級電壓(V2)進行檢測的次級電壓檢測部(52)、計算放電期間內的次級電壓的最小值(V2min)的次級電壓最小值計算部(53)、以及基于次級電壓(V2)和次級電壓的最小值(V2min)計算放電等離子體長度(L)的放電等離子體長度計算部(54)。

技術領域

本發明涉及具備點火線圈的內燃機的控制裝置及控制方法。

背景技術

作為以往的內燃機的點火裝置，已知有一種點火系統，將利用點火線圈進行升壓后的電壓提供給火花塞，使配置于內燃機的燃燒室內的火花塞的間隙之間產生火花放電(這里指絕緣破壞以及之后形成放電等離子體)，利用該火花放電所提供的能量對燃燒室內的混合氣體進行火花點火。

近年來，為了實現以提高內燃機的燃油效率為目的的趨勢、即增壓小型化、高壓縮比化、進一步高稀釋燃燒，要求點火系統具有高性能。即，在增壓小型化內燃機、高壓縮比內燃機中，具有火花點火時的缸內壓力與以往的內燃機相比大幅提高的趨勢，其結果是，絕緣破壞電壓也變高，因此，要求增大點火線圈的輸出能量，而且對于點火線圈、火花塞的耐電壓的要求也變高。此外，高稀釋燃燒是指高EGR燃燒、高稀燃燃燒，這樣的混合氣體的穩定燃燒區域通常較小，為了使其穩定燃燒，已知增大點火線圈的輸出能量、延長放電期間、或者進一步增強缸內流動等措施是有效的。

這里，已知有如下現象：在如上述那樣使用增大了輸出能量的點火線圈，在能產生較強的缸內流動的內燃機中進行火花點火時，火花塞的間隙之間產生的放電等離子體會因缸內流動而流動并延伸得較長。而且，已知在上述那樣放電等離子體流動而延伸的情況下，放電等離子體周邊的混合氣體被活化，而且放電等離子體離開火花塞，從而因電極的冷卻造成的影響也變少，因此在高稀釋燃燒時也有助于使燃燒穩定。這種現象例如記載在專利文獻1至3中。

專利文獻1公開了如下技術：在基于點火電流值來觀測到放電火花的流動時，中斷放電，抑制放電流動時和放電不流動時的差，從而抑制循環間的輸出變動。專利文獻2公開了如下技術：基于放電電壓計算放電路徑長度，利用火花塞所具備的電磁體來控制放電的長度。專利文獻3公開了如下方法：對初級電流、初級電壓、次級電流、次級電壓的至少某一個進行檢測來計算放電電弧的延伸量。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2008-88947號公報

專利文獻2：日本專利第4978737號公報

專利文獻3：日本專利特開2015-200264號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

本發明的申請人也獨自在有無流動的環境下進行了火花點火的可視化試驗，對此時點火線圈的次級電流、次級電壓進行了測量。其結果是，可知在沒有流動時、即放電不流動的情況下，在次級電壓大致一定的狀態下進行放電，次級電流逐漸減少。此外，可知在有流動時、即放電流動的情況下，次級電壓隨著放電等離子體的延伸而增大，與沒有流動時相比，次級電流的減少也變快。

本發明的申請人進一步進行探討，對次級電流、次級電壓、放電等離子體長度、缸內流動、燃燒穩定性的關系進行探討，認為只要能更準確地計算放電等離子體長度，就能據此對缸內流動、點火能量進行操作來提高燃燒穩定性。這是因為，若缸內流動過強，則放電等離子體被吹走，若缸內流動過弱，則放電等離子體不延伸，因此認為放電等離子體不被吹走的程度的缸內流動是最合適的，而且通過增大點火能量，放電等離子體變得不容易被吹走。