Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания

Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания

Реферат

Область техники

[0001]

Настоящее изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Уровень техники

[0002]

До настоящего времени устройство управления сгоранием для двигателя внутреннего сгорания было описано, например, в патентном документе 1. Данное известное устройство управления сгоранием выявляет аномальное сгорание (преждевременное воспламенение) на основе выходного значения давления внутри цилиндра для определения давления внутри цилиндра. Кроме того, при выявлении преждевременного воспламенения производится уменьшение угла опережения зажигания или обогащение воздухом топливной смеси, чтобы задержать преждевременное воспламенение.

Кроме описанного выше документа, заявителю также известно о следующих документах, как об относящихся к уровню техники настоящего изобретения.

Патентные документы

[0003]

Патентный документ 1: японская выложенная патентная заявка №3-57878

Патентный документ 2: японская выложенная патентная заявка №2009-115041

Патентный документ 3: японская выложенная патентная заявка №2003-176751

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Техническая проблема

[0004]

Если аномальное сгорание (преждевременное воспламенение) происходит последовательно или практически последовательно в течение множества циклов, то возрастает температура поршня. Когда в результате этого температура поршня чрезмерно возрастает, становится трудным обеспечить гарантированную прочность поршня для продолжения работы. С другой стороны, во время возникновения аномального сгорания повышение температуры поршня можно предотвратить, выполняя управление подавлением аномального сгорания (такое, как уменьшение угла опережения зажигания, обогащение воздухом топливной смеси или сокращение подачи топлива), как в технологии, описанной в упомянутом выше патентном документе 1. Однако если производится такое управление подавлением аномального сгорания, есть опасения, что ухудшатся различные эксплуатационные показатели двигателя внутреннего сгорания (такие, как выходная мощность, подавление выброса выхлопных газов, расход топлива или обеспечение безопасности при управлении автомобилем).

[0005]

Имеет место обратная зависимость между значением давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания и частотой наступления события аномального сгорания. Кроме того, можно сказать, что даже если аномальное сгорание происходит с высокой частотой, то температура поршня вряд ли повысится, если максимальное значение давления внутри цилиндра во время, когда происходит аномальное сгорание, является низким по сравнению со случаем, когда максимальное значение давления внутри цилиндра является высоким. Таким образом, имеется возможность предотвратить ухудшение вышеупомянутых эксплуатационных показателей двигателя внутреннего сгорания, что представляет собой выбор оптимального отношения при подавлении аномального сгорания, одновременно с предотвращением повышения температуры поршня, вызванного выполнением управления подавлением аномального сгорания в соответствии с величиной максимального значения давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания.

[0006]

Настоящее изобретение направлено на решение вышеописанной проблемы и имеет своей задачей создание устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, которое может обеспечить хороший баланс между предотвращением чрезмерного повышения температуры поршня и предотвращением ухудшения эксплуатационных показателей двигателя внутреннего сгорания в результате управления подавлением аномального сгорания даже тогда, когда аномальное сгорание происходит последовательно или практически последовательно в течение множества циклов.

2. Решение проблемы

[0007]

Первый аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, содержащее:

устройство измерения давления внутри цилиндра для измерения давления внутри цилиндра двигателя внутреннего сгорания;

устройство обнаружения аномального сгорания для выявления наличия или отсутствия аномального сгорания на основе измерения давления внутри цилиндра, измеренного с использованием устройства измерения давления внутри цилиндра; а также

устройство корректировки управления подавлением аномального сгорания для того, чтобы, когда обнаруживается последовательное или практически последовательное возникновение аномального сгорания, сделать затруднительным выполнение подавления аномального сгорания устройством управления подавлением аномального сгорания, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является низким, по сравнению с тем, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является высоким.

[0008]

Второй аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения,

в котором устройство корректировки управления подавлением аномального сгорания включает в себя устройство оценки темпа возрастания температуры поршня для оценки величины повышения температуры поршня вследствие возникновения аномального сгорания на основе произведения темпа возрастания температуры поршня, которая устанавливается так, чтобы возрастать с увеличением максимального значения давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания, на количество случаев возникновения аномального сгорания, и

в котором при обнаружении последовательного или практически последовательного возникновения аномального сгорания устройство корректировки управления подавлением аномального сгорания производит выполнение управления подавлением аномального сгорания таким образом, что температура поршня, рассчитанная на основе темпа повышения температуры поршня, оцененного устройством оценки темпа повышения температуры поршня, становится ниже, чем заранее заданная допустимая температура.

[0009]

Третий аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения,

в котором устройство корректировки управления подавлением аномального сгорания выполняет управление подавлением аномального сгорания в случае, когда количество случаев возникновения аномального сгорания при обнаружении последовательного или практически последовательного возникновения аномального сгорания достигло заранее заданного допустимого числа случаев возникновения аномального сгорания,

в котором допустимое число случаев возникновения аномального сгорания различается в зависимости от значения максимального давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания, и

при этом допустимое число случаев возникновения аномального сгорания, которое используется, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является низким, превышает допустимое число случаев возникновения аномального сгорания, которое используется, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является высоким.

[0010]

Четвертый аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно третьему аспекту настоящего изобретения и дополнительно содержит первое устройство изменения допустимого числа случаев возникновения аномального сгорания для того чтобы, когда частота возникновения аномального сгорания измерена для каждого максимального значения давления внутри цилиндра в отношении по меньшей мере двух максимальных значений давления внутри цилиндра во время работы двигателя внутреннего сгорания, увеличить допустимое число случаев возникновения аномального сгорания для отдельного максимального значения давления внутри цилиндра, и вместе с тем уменьшить допустимое число случаев возникновения аномального сгорания для другого, по крайней мере, одного, максимального значения давления внутри цилиндра в случае, когда частота возникновения аномального сгорания при этом отдельном максимальном значении давления внутри цилиндра выше или равна первому заранее заданному значению.

[0011]

Пятый аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно третьему или четвертому аспекту настоящего изобретения и дополнительно содержит второе устройство изменения допустимого числа случаев возникновения аномального сгорания для того, чтобы, когда частота возникновения аномального сгорания измерена для каждого максимального значения давления внутри цилиндра в отношении по меньшей мере двух максимальных значений давления внутри цилиндра во время работы двигателя внутреннего сгорания, уменьшить допустимое число случаев возникновения аномального сгорания для отдельного максимального значения давления внутри цилиндра, и вместе с тем увеличить допустимое число случаев возникновения аномального сгорания для другого, по крайней мере одного, максимального значения давления внутри цилиндра в случае, когда частота возникновения аномального сгорания при этом отдельном максимальном значении давления внутри цилиндра ниже или равна второму заранее заданному значению.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0012]

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, выполнение управления подавлением аномального сгорания облегчается, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является высоким (когда температура поршня наиболее вероятно должна увеличиться по сравнению с тем, когда максимальное значение давления внутри цилиндра является низким) по сравнению с тем, когда максимальное значение давления внутри цилиндра низкое. В результате чего температуру поршня можно успешно избежать чрезмерного повышения температуры во время возникновения аномального сгорания в ситуации, когда максимальная величина давления внутри цилиндра является высокой. С другой стороны, выполнение управления подавлением аномального сгорания становится более трудным, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является низким (когда частота случаев возникновения аномального сгорания становится выше, чем та же частота, когда максимальное значение давления внутри цилиндра является высоким), по сравнению с тем, когда максимальное значение давления внутри цилиндра высокое. Поэтому, в ситуации, когда максимальное значение давления внутри цилиндра низкое, можно предотвратить ухудшение различных эксплуатационных показателей двигателя внутреннего сгорания (таких, как выброс выхлопных газов) в результате частого выполнения управления подавлением аномального сгорания. Как описано выше, настоящее изобретение позволяет успешно достичь хорошего баланса между предотвращением чрезмерного повышения температуры поршня и предотвращением ухудшения различных эксплуатационных показателей двигателя внутреннего сгорания в результате выполнения управления подавлением аномального сгорания, даже когда аномальное сгорание происходит последовательно или практически последовательно в течение множества циклов.

[0013]

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, величина повышения температуры оценивается как более низкое значение, когда аномальное сгорание происходит последовательно или практически последовательно в ситуации, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является низким, чем, когда аномальное сгорание происходит последовательно или практически последовательно в ситуации, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является высоким. Из-за этого количество случаев аномального сгорания, которое является допустимым до начала выполнения управления подавлением аномального сгорания, становится больше в случае, когда максимальное давление внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является низким, по сравнению со случаем, когда максимальное значение давления внутри цилиндра высокое. Иными словами, когда обнаружено последовательное или практически последовательное возникновение аномального сгорания, настоящее изобретение может затруднять выполнение управления подавлением аномального сгорания, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является низким, по сравнению с тем, когда максимальное давление внутри цилиндра является высоким. Кроме того, настоящее изобретение может обеспечить точную регулировку температуры поршня, независимо от величины отдельных максимальных значений давления внутри цилиндра, когда обнаруживается последовательное или практически последовательное возникновение аномального сгорания.

[0014]

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, когда аномальное сгорание происходит последовательно или практически последовательно, управление подавлением аномального сгорания выполняется только, если количество случаев возникновения аномального сгорания в соответствии с максимальным значением давления внутри цилиндра во время любого возникновения аномального сгорания достигло допустимого числа случаев возникновения аномального сгорания, которое установлено для каждого максимального значения давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания. Кроме того, в настоящем изобретении допустимое число случаев возникновения аномального сгорания, которое используется, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является низким, задается большим, чем допустимое число случаев возникновения аномального сгорания, которое используется, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является высоким. Поэтому, когда обнаружено последовательное или практически последовательное возникновение аномального сгорания, то настоящее изобретение может также затруднить выполнение управления подавлением аномального сгорания, когда максимальное значение давления внутри цилиндра во время возникновения аномального сгорания является низким, по сравнению с тем, когда оно высокое.

[0015]

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, когда частота случаев возникновения аномального сгорания при отдельном максимальном значении давления внутри цилиндра выше или равна первому заранее заданному значению, выполняют управление, чтобы увеличить допустимое число случаев возникновения аномального сгорания для отдельной максимальной величины давления внутри цилиндра и при этом уменьшить допустимое число случаев возникновения аномального сгорания для другого, по меньшей мере одного, максимального значения давления внутри цилиндра. Даже когда частота случаев возникновения аномального сгорания в соответствии с отдельным максимальным значением давления внутри цилиндра увеличивается во время работы двигателя внутреннего сгорания, такое переключение делает возможным достижение в целом хорошего баланса, чтобы совокупно накопленная усталость в поршне не увеличивалась в результате последовательного или практически последовательного возникновения аномального сгорания, одновременно с подавлением частого выполнения управления подавлением аномального сгорания в ответ на возникновение аномального сгорания в соответствии с отдельным максимальным значением давления внутри цилиндра, соответственно которому частота возникновения увеличилась. В результате этого, даже когда предполагается, что будет происходить последовательное или практически последовательное возникновение аномального сгорания, прочность поршня может быть успешно обеспечена без сопутствующего увеличения веса поршня для повышения его прочности.

[0016]

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, когда частота случаев возникновения аномального сгорания при отдельном максимальном значении давления внутри цилиндра ниже, чем второе заранее заданное значение, выполняется управление, чтобы уменьшить допустимое число случаев возникновения аномального сгорания для отдельного максимального значения давления внутри цилиндра, и при этом увеличить допустимое число случаев возникновения аномального сгорания для другого, по меньшей мере одного, максимального значения давления внутри цилиндра. Даже когда частота случаев возникновения аномального сгорания в соответствии с отдельным максимальным значением давления внутри цилиндра уменьшается во время работы двигателя внутреннего сгорания, это делает возможным достижение хорошего баланса в целом, чтобы совокупно накопленная усталость в поршне не увеличивалась в результате последовательного или практически последовательного возникновения аномального сгорания, при этом дополнительно подавляют частое выполнение управления подавлением аномального сгорания в соответствии с другим, по крайней мере одним, максимальным значением давления внутри цилиндра

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0017]

На Фиг.1 приведена схема, поясняющая конфигурацию системы двигателя внутреннего сгорания в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На Фиг.2 приведен график зависимости Pθ, показывающий каждую из кривых давления внутри цилиндра во время обычного (нормального) сгорания и в случае возникновения преждевременного воспламенения;

На Фиг.3 приведен график, показывающий рабочий участок, в котором происходит преждевременное воспламенение;

На Фиг.4 представлен график, показывающий зависимость между расчетной температурой поршня и крутящим моментом двигателя внутреннего сгорания;

На Фиг.5 приведен график, представляющий тенденцию повышения температуры поршня в соотношении между числом последовательно возникших преждевременных воспламенений и максимальным давлением Pмакс внутри цилиндра;

На Фиг.6 приведена таблица, представляющая взаимосвязь между максимальным давлением Pмакс внутри цилиндра во время возникновения преждевременного воспламенения, величины возрастания температуры ΔT и допустимым числом n последовательно возникающих преждевременных воспламенений;

На Фиг.7 приведен график, представляющий тенденцию изменения допустимого числа n последовательно возникающих преждевременных воспламенений по отношению к изменению максимального давления внутри цилиндра Pмакс во время возникновения преждевременного воспламенения;

На Фиг.8 представлена блок-схема последовательности действий, которые выполняются в первом варианте осуществления настоящего изобретения;

На Фиг.9 приведен график, поясняющий экспертное управление допустимым числом n последовательно возникающих преждевременных воспламенений;

На Фиг.10 представлена блок-схема последовательности действий, которые выполняются в первом варианте осуществления настоящего изобретения;

На Фиг.11 представлена блок-схема, представляющая последовательность действий для осуществления экспертного управления допустимым числом n последовательно возникающих преждевременных воспламенений.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0018]

Первый вариант

[Конфигурация системы первого варианта осуществления]

На Фиг.1 приведена схема, предназначенная для пояснения конфигурации системы двигателя внутреннего сгорания 10 в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Система, показанная на Фиг.1, включает в себя двигатель внутреннего сгорания 10. Поршень 12, расположен внутри цилиндра двигателя внутреннего сгорания 10. Внутри цилиндра над верхней поверхностью поршня 12 сформирована камера сгорания 14. С камерой сгорания 14 сообщаются впускной канал 16 и выпускной канал 18.

[0019]

Датчик расхода воздуха 20, который вырабатывает сигнал, соответствующий скорости потока воздуха, всасываемого во впускной канал 16, расположен поблизости от впускного отверстия входного канала 16. Компрессор 22а турбонагнетателя 22 расположен во впускном канале 16 на выходной стороне датчика расхода воздуха 20. Кроме того, электронно управляемый дроссельный клапан 24 установлен во впускном канале 16 на выходе из компрессора 22a.

[0020]

В каждом цилиндре двигателя внутреннего сгорания 10 установлена форсунка для впрыска топлива 26 для прямого впрыскивания топлива в камеру сгорания 14 (цилиндр) и свеча зажигания 28 для воспламенения воздушно-топливной смеси. Кроме того, турбина 22b турбонагнетателя 22 расположена в выпускном канале 18. Катализатор 30 для очистки выхлопных газов расположен в выпускном канале 18 на выходе из турбины 22b.

[0021]

Кроме того, система, показанная на Фиг.1, включает в себя ECU (Electronic Control Unit - электронный блок управления) 32. К входам блока ECU 32 подключены различные типы датчиков для определения рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания 10, такие, как датчик давления внутри цилиндра 34 для определения давления P внутри цилиндра и датчик угла поворота коленчатого вала 36 для определения частоты вращения двигателя, а также датчика расхода воздуха 20, описанный выше. Кроме того, к выходам блока ECU 32 подключены различные типы исполнительных механизмов для управления работой двигателя внутреннего сгорания 10, такие, как, дроссельный клапан 24, форсунка для впрыска топлива 26 и свеча зажигания 28, которые описаны выше. Блок ECU 32 управляет рабочим состоянием двигателя внутреннего сгорания 10, приводя в действие различные типы исполнительных механизмов на основе выходных сигналов каждого датчика и заранее установленных программ.

[0022]

[Обеспечение прочности поршня с учетом возникновения преждевременного воспламенения]

На Фиг.2 приведен график зависимости P (давления внутри цилиндра) от θ (угла поворота коленчатого вала), показывающий каждую из кривых изменения давления внутри цилиндра во время обычного (нормального) сгорания и в случае возникновения преждевременного воспламенения.

На Фиг.2 показано изменение давления Р внутри цилиндра во время такта сжатия и такта расширения. Как показано на Фиг.2, когда преждевременное воспламенение (здесь и далее сокращено для простоты, как «PREIG»), имело место как аномальное сгорание, то давление внутри цилиндра P быстро растет на более раннем отрезке времени, по сравнению со случаем нормального сгорания. В результате этого, когда преждевременное воспламенение PREIG произошло, то максимальное значение давления внутри цилиндра в течение одного цикла (здесь и далее в основном упоминаемое как «максимальное давление внутри цилиндра Pмакс») показывает значение большее, чем в тот же момент при нормальном сгорании. В связи с этим максимальная величина на кривой усредненного значения флуктуации давления P во время возникновения преждевременного воспламенения PREIG внутри цилиндра используется как максимальное давление внутри цилиндра Pмакс.

[0023]

На Фиг.3 приведен график, показывающий рабочую зону, в которой происходит преждевременное воспламенение. Кроме того, на Фиг.4 представлен график, показывающий зависимость между расчетной температурой поршня и крутящим моментом двигателя внутреннего сгорания 10. При этом значения крутящего момента от A до C на Фиг.4 соответствуют значениям крутящего момента при числе оборотов двигателя NE_1 на Фиг.3.

[0024]

Как показано на Фиг.3, зона с низким числом оборотов и повышенной нагрузкой (крутящим моментом) двигателя внутреннего сгорания 10 является рабочей зоной (зоной возникновения преждевременного воспламенения), в которой высока вероятность возникновения преждевременного воспламенения. Температура поршня 12 возрастает с увеличением нагрузки (крутящего момента). По этой причине, как показано на Фиг.4, расчетная температура поршня (более конкретно, расчетная температура в соответствующей части (например, в верхней части)) устанавливается (допускается) так, чтобы повышаться с увеличением крутящего момента. Кроме того, как показано на Фиг.4, допустимая температура поршня Tмакс для обеспечения заранее заданной прочности поршня устанавливается как значение, имеющее запас по отношению к расчетной температуре поршня, учитывая при этом также возникновение преждевременного воспламенения.

[0025]

На Фиг.5 приведен график, показывающий тенденцию повышения температуры поршня 12 в соотношении между числом последовательно возникших преждевременных воспламенений и максимальным давлением Pмакс внутри цилиндра.

Когда возникает преждевременное воспламенение, температура поршня 12 увеличивается. Если преждевременное воспламенение произошло однократно, то температура поршня 12 незамедлительно вернется к исходному значению, даже если она повысилась. Однако, если преждевременное воспламенение происходит последовательно, то температура поршня 12 продолжит расти. Более конкретно, как показано на Фиг.5, температура поршня 12 становится выше по мере того, как количество последовательно возникших преждевременных воспламенений возрастает. Кроме того, величина возрастания температуры ДТ поршня 12 возрастает по мере повышения максимального давления внутри цилиндра Pмакс во время возникновения преждевременного воспламенения (здесь и далее сокращено для простоты, как «Pмакс во время преждевременного воспламенения»). В связи с этим последовательное возникновение преждевременных воспламенений в данном случае соответствует преждевременному воспламенению, которое последовательно происходит на протяжении множества циклов в одном и том же цилиндре. Кроме того, Pмакс во время преждевременного воспламенения соответствует максимальному значению давления внутри цилиндра в течение цикла, в котором произошло преждевременное воспламенение.

[0026]

Зона преждевременного воспламенения (Фиг.3) соответствует зоне высокой нагрузки. Таким образом, в случае, когда зона возникновения преждевременного воспламенения последовательно задействована, температура поршня 12 может с высокой вероятностью стать высокой изначально. Если в этом случае преждевременное воспламенение происходит последовательно (особенно, если частота возникновения преждевременного воспламенения возрастает при условии, когда максимальное давление внутри цилиндра Pмакс является высоким), то температура поршня 12 увеличивается сверх заранее заданной допустимой температуры поршня Tмакс, и поэтому возникает озабоченность касательно проблем обеспечения прочности поршня.

[0027]

Соответственно, для того, чтобы предотвратить быстрое увеличение температуры поршня 12 вследствие последовательно возникших преждевременных воспламенений возможно выполнять постоянное управление подавлением преждевременного воспламенения (например, обогащая воздухом топливную смесь или уменьшая подачу топлива) для подавления (разрешения) последовательно возникших преждевременных воспламенений. Однако, если последовательное возникновение преждевременных воспламенений происходит часто при конкретном рабочем состоянии в зоне возникновения преждевременного воспламенения, и обогащение воздухом топливной смеси, как управление подавлением последовательного возникновения преждевременного воспламенения, выполняется часто, то существует опасение, что характеристики выброса выхлопных газов могут ухудшиться. Кроме того, если сокращение подачи топлива, как управление подавлением последовательного возникновения преждевременного воспламенения, выполняется часто, существует риск того, что может ухудшиться управляемость двигателем внутреннего сгорания 10.

[0028]

С другой стороны, для того чтобы в достаточной степени гарантировать прочность поршня, не полагаясь на управление подавлением последовательного возникновения преждевременного воспламенения, описанную выше в ситуации, в которой предполагается возникновение последовательных преждевременных воспламенений, можно проектировать прочность самого поршня с намерением достаточного (избыточного) ее повышения. Однако если такое проектирование сделано, становится проблемой увеличение веса поршня вследствие увеличения его толщины. Кроме того, если предположить, что один и тот же двигатель внутреннего сгорания используется в различных условиях эксплуатации или для различных типов транспортных средств, то существует вероятность того, что частота случаев преждевременного воспламенения в состоянии, в котором Pмакс во время преждевременного воспламенения является высоким, будет варьировать из-за разницы в условиях эксплуатации или в типах транспортного средства, и поршень должен быть изменен соответственно условиям эксплуатации или типу транспортного средства. Это создает проблемы для взаимозаменяемости частей двигателя внутреннего сгорания.

[0029]

На Фиг.6 приведена таблица, показывающая соотношение между максимальным давлением Pмакс внутри цилиндра во время возникновения преждевременного воспламенения, величиной возрастания температуры ΔT и допустимым числом n последовательно возникающих преждевременных воспламенений. Кроме того, на Фиг.7 приведен график, показывающий тенденцию изменения допустимого числа n последовательно возникающих преждевременных воспламенений по отношению к изменению максимального давления внутри цилиндра Pмакс во время возникновения преждевременного воспламенения. Соотношения на Фиг.6 и 7 соответствуют одному примеру ситуации, в которой число оборотов двигателя представляет собой заранее заданное значение NE_1, указанное на ранее описанной Фиг.3, а крутящий момент является заранее заданным значением A на той же фигуре.

[0030]

В настоящем варианте осуществления изобретения, как показано на Фиг.5, предполагается, что величина возрастания температуры ΔT поршня 12 является результатом одного преждевременного воспламенения с увеличением Pмакс во время преждевременного воспламенения. Кроме того, как показано на Фиг.6, величина возрастания температуры ΔT и допустимое число n последовательно возникающих преждевременных воспламенений определены в соответствии с величиной Pмакс во время преждевременного воспламенения. Точнее говоря, допустимое число n последовательно возникающих преждевременных воспламенений является значением, которое классифицируется как количество последовательно возникающих преждевременных воспламенений, которое разрешено при величине возрастания температуры ΔT, базирующейся на Pмакс во время преждевременного воспламенения, в соответствии с запасом температуры до достижения заранее заданной допустимой температуры поршня Tмакс, для обеспечения прочности поршня. Величина возрастания температуры ΔT становится выше, если Pмакс во время преждевременного воспламенения выше, и, следовательно, при том же условии допустимое число n последовательно возникающих преждевременных воспламенений становится меньше, поскольку Pмакс во время преждевременного воспламенения выше. По этой причине, как показано на Фиг.7, допустимое число n последовательно возникающих преждевременных воспламенений становится больше, если Pмакс во время преждевременного воспламенения ниже.

[0031]

[Конкретный пример осуществления первого варианта изобретения]

Таким образом, чтобы успешно провести регулировку температуры поршня 12 в случае подавления последовательно возникающих преждевременных воспламенений без необходимости принятия специальных мер, таких, как усиление прочности самого поршня, желательно добиться хорошего баланса между предотвращением возрастания температуры поршня T так, чтобы не превысить допустимую температуру Tмакс поршня в результате последовательно возникших преждевременных воспламенений, и предотвращением ухудшения различных эксплуатационных показателей (вышеупомянутых выброса выхлопных газов, обеспечения управляемости автомобиля и т.п.) двигателя внутреннего сгорания 10 в результате выполнения управления подавлением последовательного возникновения преждевременных воспламенений.

[0032]

Таким образом, в настоящем варианте осуществления изобретения, когда последовательное возникновение преждевременных воспламенений обнаруживается во время работы двигателя внутреннего сгорания 10, темп возрастания температуры поршня вследствие возникновения преждевременного воспламенения оценивается на основе произведения величины возрастания температуры ΔT поршня 12 и количества случаев возникновения преждевременных воспламенений, которые устанавливаются, как показано на вышеописанной Фиг.5. Кроме того, управление подавлением последовательного возникновения преждевременного воспламенения производится тогда, когда температура T поршня, рассчитанная с учетом вышеупомянутого темпа возрастания температуры поршня, достигла максимальной допустимой температуры поршня Tмакс.

[0033]

На Фиг.8 приводится блок-схема, представляющая последовательность действий по управлению, выполняемую блоком ECU 32, чтобы провести управление в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Предполагается, что эта последовательность действий выполняется параллельно для каждого цилиндра в каждом цикле двигателя внутреннего сгорания 10.

В последовательности действий, показанной на Фиг.8, сначала производится определение преждевременного воспламенения на основе того, является ли давление внутри цилиндра P, измеренное с использованием датчика давления внутри цилиндра 34, более высоким, чем максимальное давление внутри цилиндра Pмакс_0 при нормальном сгорании (шаг 100).

[0034]

Если в результате этого на шаге 100 установлено, что преждевременное воспламенение имело место в текущем цикле, то подсчитывается количество последовательно возникших преждевременных воспламенений (шаг 102). Далее, определяется, является ли преждевременное воспламенение в текущем цикле частью последовательно возникших преждевременных воспламенений (шаг 104). В частности, определяют, составляет ли количество последовательно возникших преждевременных воспламенений, по крайней мере, два случая.

[0035]

Если на шаге 104 установлено, что имеет место последовательное возникновение преждевременных воспламенений, вычисляется Pмакс во время преждевременного воспламенения для каждого из последовательно возникающих преждевременных воспламенений (шаг 106). Затем вычисляется температура Т поршня (шаг 108). В частности, блок ECU 32 сохраняет значение величины ΔT - темпа возрастания температуры, которая задается так, чтобы увеличиваться с увеличением Pмакс во время преждевременного воспламенения. На настоящем шаге 108 величина возрастания температуры поршня вследствие возникновения текущих последовательных преждевременных воспламенений вычисляется как значение, получаемое путем расчета и суммирования каждого произведения величины возрастания температуры ΔT, соответствующей Pмакс во время преждевременного воспламенения, на число случаев преждевременного воспламенения для каждого последовательно возникшего преждевременного воспламенения. В ситуации, например, когда имели место три последовательно возникших преждевременных воспламенения, если Pмакс во время первого преждевременного воспламенения составляло 6 МПа, а соответствующая величина возрастания температуры ΔT равна 5°C на число случаев преждевременного воспламенения, если Pмакс во время второго преждевременного воспламенения составляло 4 МПа, а соответствующая величина ΔT возрастания температуры равна 4°C на число случаев преждевременного воспламенения, и, если Pмакс во время третьего преждевременного воспламенения снова составляет 6 МП, то величина возрастания температуры поршня рассчитывается как 14°C, что равно сумме значения, полученного путем умножения значения 5°C на число этих случаев преждевременного воспламенения, т.е. на 2, и значения, полученного путем умножения