Устройство управления и способ управления для двигателя внутреннего сгорания

Устройство управления и способ управления для двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству управления и способу управления для двигателя внутреннего сгорания.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, выполняющего экономичную работу при бедном воздушно-топливном отношении, которое больше, чем стехиометрическое воздушно-топливное отношение, раскрыто в публикации японской патентной заявки No. 10-176570 (JP 10-176570 А). В этом устройстве управления, величина задержки момента зажигания вычисляется на основе результата обнаружения детонации датчиком детонации, а значение флуктуаций крутящего момента вычисляется путем использования выходного значения датчика угла поворота коленчатого вала. Затем в случае, когда вычисленное значение флуктуаций крутящего момента превышает целевое значение, выполняется увеличение количества впрыснутого топлива для обогащения воздушно-топливного отношения. Кроме того, в случае, когда величина задержки момента зажигания превышает заданное значение, выполнение увеличения количества впрыснутого топлива ограничивается.

[0003] Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания может выполнять задержку момента зажигания для таких целей, как подавление детонации, в соответствии с запросом на задержку момента зажигания. Флуктуации крутящего момента становятся большими, если момент зажигания задерживается. Согласно JP 10-176570 А, чтобы выполнить обогащение воздушно-топливного отношения для предотвращения флуктуации крутящего момента, требуется вычислить фактическое значение флуктуаций крутящего момента.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Для вычисления величины флуктуаций крутящего момента необходимо истечение нескольких заранее заданных циклов, По этой причине фактическое значение флуктуаций крутящего момента может превышать предельное значение флуктуаций крутящего момента при выполнении вычисления значения флуктуаций крутящего момента.

[0005] При этом может быть целесообразно запоминание соответствующей информации (например, карты), которая определяет зависимость между моментом зажигания и воздушно-топливным отношением, и предельным значением флуктуаций крутящего момента заранее, а также выполнение задержки момента зажигания путем использования соответствующей информации без вычисления значения флуктуаций крутящего момента на конкретной машине. Однако значение момента зажигания при достижении предельного значения флуктуаций крутящего момента может варьироваться в соответствии с изменениями внешних условий, связанных со сгоранием. При этом температура всасываемого воздуха, температура охлаждающей жидкости двигателя, температура смазочного масла двигателя, и октановое число топлива принимаются, как внешние условия.

[0006] Как описано выше, значение момента зажигания при достижении предельного значения флуктуаций крутящего момента варьируется в соответствии с изменениями вышеупомянутых внешних условий. Поэтому, чтобы не превысить предельное значение флуктуаций крутящего момента, когда выполняется задержка момента зажигания, необходимо задать предельное значение флуктуаций крутящего момента в качестве показания, согласно которому оценивается допуск для таких изменений внешних условий. В случае, когда оценивается вышеупомянутый допуск, и предельное значение флуктуаций крутящего момента задано, даже в ситуации, когда практически имеется допуск для предельного значения флуктуаций крутящего момента при фактических внешних условиях, когда выполняется задержка момента зажигания, осуществляется обогащение воздушно-топливного отношения для предотвращения увеличения флуктуаций крутящего момента. В результате может снизиться топливная экономичность. По этой причине, можно сказать, что предпочтительно, чтобы оцениваемый допуск в случае установки предельного значения флуктуаций крутящего момента был достаточно мал. С этой целью предпочтительно, чтобы параметры двигателя, используемые для определения соответствующей информации с помощью предельного значения флуктуаций крутящего момента, являлись такими, которые позволяют задать предельное значение флуктуаций крутящего момента практически без какого-либо влияния изменений вышеупомянутых внешних условий, вместо вышеописанных момента зажигания и воздушно-топливного отношения.

[0007] Данным изобретением предложены устройство управления и способ управления для двигателя внутреннего сгорания, который содержит соответствующую информацию, в которой определена зависимость между параметрами двигателя, на которые трудно воздействовать изменениями вышеописанных внешних условий, и предельным значением флуктуаций крутящего момента, и которые способствуют выполнению задержки момента зажигания и при этом предотвращают превышение предельного значения флуктуаций крутящего момента, при использовании соответствующей информации без вычисления значения флуктуаций крутящего момента на конкретной машине.

[0008] Первый объект настоящего изобретения относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит устройство зажигания, клапан впрыска топлива, а также датчик давления в цилиндре. Устройство зажигания выполнено с возможностью воспламенения воздушно-топливной смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания. Клапан впрыска топлива выполнен с возможностью подачи топлива в цилиндр. Датчик давления в цилиндре выполнен с возможностью определения давления в цилиндре. Устройство управления содержит электронный блок управления. Электронный блок управления выполнен с возможностью: вычисления значения показателя воспламеняемости и значения показателя времени сгорания на основе выходного значения датчика давления в цилиндре. Электронный блок управления выполнен с возможностью запоминания соответствующей информации, которая определяет зависимость между значением показателя воспламеняемости и значением показателя времени сгорания, и предельным значением флуктуаций крутящего момента, и запоминания предельной линии флуктуаций крутящего момента на основе соответствующей информации. Электронный блок управления выполнен с возможностью вычисления расстояния между текущей рабочей точкой двигателя внутреннего сгорания и точкой на предельной линии флуктуаций крутящего момента на плоскости xy, имеющей значение показателя воспламеняемости в качестве значения координаты x, и имеющей значение показателя времени сгорания в качестве значения координаты y. Текущая рабочая точка задается значением показателя воспламеняемости и значением показателя времени сгорания. Электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения первого управления, при котором устройство зажигания управляется таким образом, что момент зажигания задерживается, когда упомянутое расстояние больше, чем пороговое значение. Электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения второго управления, при котором клапан впрыска топлива управляется таким образом, что воздушно-топливное отношение обогащается, и устройство зажигания управляется таким образом, что момент зажигания задерживается, когда упомянутое расстояние равно или меньше, чем пороговое значение.

[0009] В устройстве управления двигатель внутреннего сгорания может дополнительно содержать детектор детонации, который обнаруживает детонацию. Электронный блок управления может быть выполнен с возможностью задержки момента зажигания, когда упомянутое расстояние больше, чем пороговое значение, в случае, когда детонация подавляется на основе результата обнаружения детектором детонации при первом управлении. Электронный блок управления может быть выполнен с возможностью задержки момента зажигания и обогащения воздушно-топливного отношения, когда упомянутое расстояние равно или меньше, чем пороговое значение, в случае, когда детонация подавляется на основе результата обнаружения детектором детонации при втором управлении.

[0010] В устройстве управления электронный блок управления может быть выполнен с возможностью определения при втором управлении значения увеличения количества впрыснутого топлива для обогащения воздушно-топливного отношения и величины задержки момента зажигания, при этом на плоскости xy рабочая точка не превышает линии равного уровня детонации, соответствующего текущему уровню детонации, и не превышает предельной линии флуктуаций крутящего момента. Линия равного уровня детонации, на которой уровень детонации является постоянным, может быть определена на основе, по меньшей мере, интенсивности детонации или частоты детонации.

[0011] В устройстве управления двигатель внутреннего сгорания может представлять собой двигатель внутреннего сгорания, в котором экономичная работа выполняется при бедном воздушно-топливном отношении в большей степени, чем при стехиометрическом воздушно-топливном отношении. Пороговое значение, когда бедное воздушно-топливное отношение является большим, может быть больше, чем пороговое значение, когда бедное воздушно-топливное отношение является малым.

[0012] В устройстве управления электронный блок управления может быть выполнен с возможностью вычисления кратчайшего расстояния между текущей рабочей точкой и предельной линией флуктуаций крутящего момента в качестве упомянутого расстояния.

[0013] В устройстве управления электронный блок управления может быть выполнен с возможностью вычисления расстояния между текущей рабочей точкой и точкой пересечения между линией равного воздушно-топливного отношения, проходящей через текущую рабочую точку, и предельной линией флуктуаций крутящего момента в качестве упомянутого расстояния.

[0014] Второй объект настоящего изобретения относится к способу управления для двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит устройство зажигания, клапан впрыска топлива, и датчик давления в цилиндре. Устройство зажигания выполнено с возможностью воспламенения воздушно-топливной смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания. Клапан впрыска топлива выполнен с возможностью подачи топлива в цилиндр. Датчик давления в цилиндре выполнен с возможностью определения давления в цилиндре. Способ управления включает в себя: вычисление значения показателя воспламеняемости и значения показателя времени сгорания на основе выходного значения датчика давления в цилиндре; запоминание соответствующей информации, которая определяет зависимость между значением показателя воспламеняемости и значением показателя времени сгорания, и предельным значением флуктуаций крутящего момента; запоминание предельной линии флуктуаций крутящего момента на основе соответствующей информации; вычисление расстояния между текущей рабочей точкой двигателя внутреннего сгорания и точкой на предельной линии флуктуаций крутящего момента на плоскости xy, имеющей значение показателя воспламеняемости в качестве значения координаты x, и имеющей значение показателя времени сгорания в качестве значения координаты y, при этом текущая рабочая точка определяется значением показателя воспламеняемости и значением показателя времени сгорания; выполнение первого управления, при котором устройство зажигания управляется таким образом, что момент зажигания задерживается, когда расстояние больше, чем пороговое значение; и выполнение второго управления, при котором клапан впрыска топлива управляется таким образом, что воздушно-топливное отношение обогащается, и устройство зажигания управляется таким образом, что момент зажигания задерживается, когда расстояние равно или меньше, чем пороговое значение.

[0015] Согласно вышеупомянутой конфигурация, соответствующая информация, которая определяет зависимость между значением показателя воспламеняемости и значением показателя времени сгорания, и предельным значением флуктуаций крутящего момента используется тогда, когда выполняется задержка момента зажигания. Согласно этой соответствующей информации, предельное значение флуктуаций крутящего момента по отношению к значению показателя воспламеняемости и значению показателя времени сгорания может быть задано, что затрудняет воздействие на них изменениями внешних условий (по меньшей мере, температуры всасываемого воздуха, температуры охлаждающей жидкости двигателя, температуры смазочного масла двигателя, и октанового числа топлива), относящихся к горению. По этой причине предельная линия флуктуаций крутящего момента может устанавливаться на плоскости xy, имея значение показателя в качестве значения координаты x, и имея значение показателя времени сгорания в качестве значения координаты y, без необходимости оценки допусков, для которых учитываются изменения вышеописанных внешних условий (по меньшей мере, при достаточном ослаблении таких допусков). Согласно вышеупомянутой конфигурации, в случае, когда расстояние между текущей рабочей точкой на вышеупомянутой плоскости xy и точкой на предельной линии флуктуаций крутящего момента больше, чем пороговое значение, момент зажигания задерживается. При этом в случае, когда расстояние равно или меньше, чем пороговое значение, обогащение воздушно-топливного отношения и задержка момента зажигания выполняются, и тем самым, выполняется задержка момента зажигания, при этом предотвращается увеличение флуктуаций крутящего момента. Соответственно, задержка момента зажигания может выполняться при соответствующей установке взаимного положения между текущей рабочей точкой и предельной линией флуктуаций крутящего момента, благодаря использованию вышеупомянутой соответствующей информации. Таким образом, может выполняться задержка момента зажигания, и при этом предотвращаться превышение предельного значения флуктуаций крутящего момента без вычисления значения флуктуаций крутящего момента на конкретной машине.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0016] Признаки и преимущества, а также техническое и промышленное назначение типовых вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 представляет собой изображение для описания конфигурации системы варианта осуществления 1.

Фиг. 2 представляет собой изображение, иллюстрирующее кривые момента зажигания и массовых скоростей горения.

Фиг. 3 представляет собой изображение для описания установки основного момента зажигания.

Фиг. 4 представляет собой изображение, иллюстрирующее зависимость между основным моментом зажигания и предельным значением флуктуаций крутящего момента в области бедного воздушно-топливного отношения, которая ближе к бедной стороне, чем стехиометрическое воздушно-топливное отношение.

Фиг. 5А представляет собой поясняющее изображение при выполнении задержки момента зажигания с использованием зависимости, в которой предельное значение флуктуаций крутящего момента определяется путем использования момента зажигания и воздушно-топливного отношения, с тем, чтобы не превысить предельную линию флуктуаций крутящего момента.

Фиг. 5В представляет собой поясняющее изображение при выполнении задержки момента зажигания путем использования зависимости, в которой предельное значение флуктуаций крутящего момента определяется при использовании момента зажигания и воздушно-топливного отношения, с тем, чтобы не превысить предельную линию флуктуаций крутящего момента.

Фиг. 6 представляет собой изображение, показывающее изменения предельной линии флуктуаций крутящего момента, возникающие из-за изменения внешних условий, относящихся к горению, с учетом зависимости между моментом зажигания и воздушно-топливным отношением.

Фиг. 7 представляет собой изображение, иллюстрирующее предельную линию флуктуаций крутящего момента с помощью зависимости между показателем SA-CA10 воспламеняемости и углом СА50 поворота коленчатого вала.

Фиг. 8 представляет собой изображение для описания способа вычисления расстояния Y.

Фиг. 9 представляет собой изображение для описания управления в случае, когда расстояние Y определяется как равное или меньшее, чем пороговое значение Z.

Фиг. 10 представляет собой блок-схему процедуры, выполняемой в варианте осуществления 1.

Фиг. 11A представляет собой изображение для описания способа вычисления величины задержки (заданной величины R1) момента зажигания.

Фиг. 11B представляет собой изображение для описания способа вычисления величины задержки (заданной величины R1) момента зажигания.

Фиг. 12 представляет собой изображение для описания другого примера вычисления расстояния Y.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0017] Вариант 1 осуществления изобретения будет описан со ссылкой на фиг. 1-11.

[0018] Фиг. 1 представляет собой изображение для описания конфигурации системы варианта 1 осуществления. Система, проиллюстрированная на фиг. 1, содержит двигатель 10 внутреннего сгорания с искровым зажиганием (бензиновый двигатель в качестве примера). Поршень 12 размещен в цилиндре двигателя 10 внутреннего сгорания. Камера 14 сгорания выполнена со стороны верхней части поршня 12 внутри цилиндра. Впускной канал 16 и выпускной канал 18 сообщаются с камерой 14 сгорания.

[0019] Впускное отверстие впускного канала 16 снабжено впускным клапаном 20, который открывает и закрывает впускное отверстие. Выпускное отверстие выпускного канала 18 снабжено выпускным клапаном 22, который открывает и закрывает выпускное отверстие. Впускной канал 16 снабжен дроссельной заслонкой 24 с электронным управлением. Каждый цилиндр двигателя 10 внутреннего сгорания оснащен клапаном 26 впрыска топлива для прямого впрыска топлива в камеру 14 сгорания (в цилиндр), и устройством 28 зажигания (показано на примере только свечи зажигания) для воспламенения воздушно-топливной смеси. Кроме того, для измерения давления внутри цилиндра в каждый цилиндр встроен датчик 30 давления в цилиндре. Кроме того, в выпускном канале 18 установлен катализатор 32 очистки выхлопных газов для очистки выхлопных газов. Клапан впрыска топлива, который подает топливо в цилиндр двигателя 10 внутреннего сгорания, может представлять собой клапан впрыска топлива с впрыском через впускное отверстие, который впрыскивает топливо во впускное отверстие вместо или совместно с клапаном 26 впрыска топлива с впрыском в цилиндр.

[0020] Система по настоящему варианту осуществления содержит контур привода (не показан) для приведения в действие следующих различных исполнительных механизмов и т.п. вместе с электронным блоком 40 управления (ЭБУ) в качестве устройства управления, которое управляет двигателем 10 внутреннего сгорания. ЭБУ 40 включает в себя входной/выходной интерфейс, запоминающее устройство 40а, а также центральный процессор (ЦП) 40b. Входной/выходной интерфейс предусмотрен для считывания сигналов датчиков от различных датчиков, связанных с двигателем 10 внутреннего сгорания или транспортным средством, на котором установлен этот двигатель внутреннего сгорания, и для выдачи рабочих сигналов на различные исполнительные механизмы, размещенные в двигателе 10 внутреннего сгорания. Различные программы управления, карты, и пр. для управления двигателем 10 внутреннего сгорания хранятся в запоминающем устройстве 40а. ЦП 40b выполняет различные виды вычислительной обработки на основе программ управления, хранящихся в запоминающем устройстве 40а, и формирует управляющие сигналы для различных приводов на основе считанных сигналов датчиков.

[0021] В число датчиков, от которых ЭБУ 40 получает сигналы, входят различные датчики для осведомления о рабочем состоянии двигателя, например, датчик 42 угла поворота коленчатого вала, размещенный в непосредственной близости от коленчатого вала (не показан), датчик 44 расхода воздуха, размещенный рядом с входным отверстием впускного канала 16, датчик 46 детонации (пример детектора детонации) для обнаружения детонации, и тому подобное, в дополнение к вышеописанному датчику 30 давления в цилиндре. В качестве датчика 46 детонации, как пример, может быть использован датчик такого типа, в котором вибрация двигателя 10 внутреннего сгорания, передаваемая на блок цилиндров, обнаруживается с помощью пьезоэлектрического элемента.

[0022] Различные приводы для управления работой двигателя, такие как вышеописанные дроссельная заслонка 24, клапан 26 впрыска топлива, и устройство 38 зажигания, входят в исполнительные механизмы, на которые ЭБУ 40 выдает рабочие сигналы. Кроме того, ЭБУ 40 имеет функцию синхронизации выходного сигнала датчика 30 давления в цилиндре с углом поворота коленчатого вала, выполнения АЦ преобразования синхронизированного сигнала, и получения АЦ конвертированного сигнала. Соответственно, давление в цилиндре в момент произвольного угла поворота коленчатого вала может определяться в диапазоне, который допускается разрешающей способностью АЦ преобразования. Кроме того, ЭБУ 40 сохраняет карты, которые определяют зависимость между углами поворота коленчатого вала и внутренним объемом цилиндра, и может рассчитать внутренний объем цилиндра, соответствующий углам поворота коленчатого вала, на основе такой карты.

[0023] Затем будет описано вычисление фактических результатов измерений МСГ (MFB) с использованием датчика давления в цилиндре. Фиг. 2 представляет собой изображение, иллюстрирующее момент зажигания и кривые массовых скоростей горения. В соответствии с системой настоящего варианта осуществления, содержащей датчик 30 давления в цилиндре и датчик 42 угла поворота коленчатого вала, на каждом цикле двигателя 10 внутреннего сгорания можно получить фактические результаты измерений давления Р в цилиндре, синхронизированные с углами поворота коленчатого вала. Фактические результаты измерений давления Р в цилиндре конкретно устанавливают данные давления Р в цилиндре, вычисленные в качестве значений для отдельно заданных углов поворота коленчатого вала. Количество Q выделенного тепла в цилиндре при произвольных углах θ поворота коленчатого вала можно вычислить по формулам (1) и (2), путем использования полученных фактических результатов измерений давления Р в цилиндре и первого закона термодинамики. Затем массовые скорости горения (далее именуемые «МСГ») при произвольных углах θ поворота коленчатого вала можно вычислить согласно нижеследующей формуле (3), путем использования вычисленных фактических результатов измерений (серия значений количества Q выделенного тепла, вычисленного в качестве значений для отдельно заданных углов поворота коленчатого вала) количества Q выделенного тепла. Кроме того, фактические результаты измерений МСГ (MFB) (серия значений фактически измеренных МСГ (MFB)), синхронизированных с углами поворота коленчатого вала можно вычислить путем выполнения обрабатывающих вычислений МСГ (MFB) для отдельно заданных углов поворота коленчатого вала. Фактические результаты измерений МСГ (MFB) вычисляются для периода сгорания и периода заранее заданного угла поворота коленчатого вала (при этом, в качестве примера, периода угла поворота коленчатого вала от момента закрывания на такте впуска (IVC) впускного клапана 20 до момента открывания на такте выпуска (EVO) выпускного клапана 22) до и после периода сгорания.

В вышеуказанной формуле (1), V - объем цилиндра, а κ - показатель адиабаты газа в цилиндре. Кроме того, в вышеуказанной формуле (3), θ_min представляет собой точку начала горения, а θ_max представляет собой точку окончания горения.

[0024] Согласно фактическим результатам измерений МСГ (MFB), вычисленным в соответствии с вышеупомянутым способом, угол поворота коленчатого вала (далее именуемый «точкой сгорания определенного количества», и обозначаемый «САα»), когда МСГ (MFB) достигает определенного количества α%, может быть вычислен. Затем со ссылкой на фиг. 2 будет описана типовая точка САα сгорания определенного количества. Горение в цилиндре начинается с задержкой зажигания после воспламенения воздушно-топливной смеси в момент SA воспламенения. Начальная точка (θ_min в вышеуказанной формуле (3)) этого горения, то есть, угол поворота коленчатого вала, когда МСГ (MFB) повышается, именуется СА0. Промежуток времени для угла поворота коленчатого вала (СА0-СА10) от CA0 до угла СА10 поворота коленчатого вала, в течение которого МСГ (MFB) достигает 10%, эквивалентен начальному периоду горения. Промежуток времени для угла поворота коленчатого вала (СА10-СА90) от СА10 до угла СА90 поворота коленчатого вала, когда МСГ (MFB) достигает 90%, эквивалентен основному периоду горения. Кроме того, в настоящем варианте осуществления, угол СА50 поворота коленчатого вала, когда МСГ (MFB) достигает 50%, используется в качестве центра тяжести сгорания. Угол СА100 поворота коленчатого вала, когда МСГ (MFB) достигает 100%, эквивалентен точке окончания горения (θ_max в вышеуказанной формуле (3)), где количество Q выделенного тепла достигает максимальной величины. Периоды горения определяются, как промежутки времени для угла поворота коленчатого вала СА0 - СА100.

[0025] Основной момент зажигания устанавливается предварительно, как значение, соответствующее условиям функционирования (главным образом, нагрузке двигателя или крутящему моменту двигателя, оборотам двигателя, и воздушно-топливному отношению) двигателя 10 внутреннего сгорания, и сохраняется в запоминающем устройстве 40а. Крутящий момент двигателя можно вычислить, например, с использованием фактических результатов измерений давления P в цилиндре, полученных путем использования датчика 30 давления в цилиндре.

[0026] Фиг. 3 представляет собой изображение для описания установки основного момента зажигания, и иллюстрирует в качестве примера зависимость между основным моментом зажигания и нагрузкой двигателя при заданных оборотах двигателя. Два момента зажигания, а именно, момент зажигания с минимальным опережением для оптимального крутящего момента (МВТ - Minimum Advance for Best Torque) и момент зажигания при детонации, которые могут быть потенциально возможными в качестве основного момента зажигания, проиллюстрированы на фиг. 3.

[0027] Здесь момент зажигания при детонации представляет собой момент зажигания, когда достигается заранее заданный целевой уровень детонации. Уровень детонации представляет собой показатель, основанный на интенсивности детонации и частоте детонации. Более конкретно, показатель основанный на интенсивности детонации и частоте детонации представляет собой показатель, повышающийся при возрастании интенсивности детонации, и повышающийся также при повышении частоты детонации. Интенсивность детонации можно вычислить, в качестве примера, как значение, соответствующее интенсивности вибраций, вычисленной на основе выходного сигнала датчика 46 детонации. Частота детонации представляет собой частоту, при которой во время нескольких заданных циклов возникает детонация сфокусированной интенсивности детонации. Поэтому уровень детонации становится выше, когда интенсивность детонации, возникающей в ходе нескольких заданных циклов, повышается, и также возрастает частота детонации в ходе нескольких циклов.

[0028] Поскольку давление в цилиндре и температура в цилиндре во время горения повышаются, так как возрастает нагрузка двигателя, возникает тенденция к появлению детонации. По этой причине, момент зажигания МВТ смещается в сторону задержки при возрастании нагрузки двигателя. Кроме того, при возрастании нагрузки двигателя, возникает тенденция к появлению детонации с большой интенсивностью детонации, и частота детонации также имеет склонность к возрастанию. По этой причине момент зажигания при детонации (то есть, момент зажигания при получении целевого уровня детонации, как описано выше) смещается в сторону задержки при возрастании нагрузки двигателя. Как показано на фиг. 3, момент зажигания МВТ имеет значение на стороне задержки в области низкой нагрузки, а момент зажигания при детонации имеет значение на стороне задержки в области высокой нагрузки. В качестве базового момента зажигания при любой нагрузке двигателя, величина на стороне задержки выбирается из момента зажигания МВТ и момента зажигания при детонации.

[0029] Управление моментом зажигания в двигателе 10 внутреннего сгорания выполняется путем применения момента зажигания, полученного путем сложения величины задержки момента зажигания (корректирующей величины) с вышеописанным базовым моментом зажигания в качестве целевого момента зажигания. Запрос на задержку, выполняемый в настоящем варианте осуществления, представляет собой запрос на задержку, предназначенный для подавления детонации (в частности, снижения уровня детонации).

[0030] В настоящем варианте осуществления выполняется управление детонацией. Управление детонацией означает управление моментом зажигания, с тем, чтобы привести уровень детонации ближе к целевому уровню детонации. Запрос на задержку, предназначенный для снижения уровня детонации, является требованием, которое может выдаваться во время выполнения управления детонацией. Базовый момент зажигания сохраняется в запоминающем устройстве 40а как значение, при котором внешние условия, относящиеся к горению, являются стандартными условиями. Вышеупомянутые стандартные условия, более конкретно, являются условиями, при которых температура всасываемого воздуха, температура охлаждающей жидкости двигателя, температура смазочного масла двигателя, и октановое число топлива имеют стандартные величины. Пока двигатель 10 внутреннего сгорания работает в режиме, близком к этим стандартным условиям, целевой уровень детонации может быть реализован с помощью целевого момента зажигания, эквивалентного базовому моменту зажигания. При этом, например, в случае, когда температура всасываемого воздуха становится выше, чем стандартное значение из-за того, что двигатель 10 внутреннего сгорания работает в области высокой температуры наружного воздуха или в случае, когда используется топливо с октановым числом, которое ниже стандартного значения, уровень детонации может повыситься по сравнению с целевым уровнем детонации в случае, когда используется неизменный базовый момент зажигания. В результате требуется задержка момента зажигания, чтобы снизить уровень детонации до целевого уровня детонации.

[0031] При этом будет особо описан пример управления детонацией. Величина задержки момента зажигания, используемая для этого управления детонацией, устанавливается с помощью нижеследующего выполнения и сохраняется в запоминающем устройстве 40а. Указанная величина задержки момента зажигания увеличивается или уменьшается в соответствии с уровнем детонации. Уровень детонации представляет собой интенсивность детонации и частоту детонации, которые вычисляются датчиком 46 детонации на основе результата обнаружения детонации Увеличение или уменьшение величины задержки момента зажигания в соответствии с уровнем детонации более конкретно означает, что в случае, когда уровень детонации выше, чем целевой уровень детонации, величина задержки момента зажигания в значительной мере корректируется заранее заданной величиной R1 и сохраняется в запоминающем устройстве 40а. Кроме того, случай, когда уровень детонации выше, чем целевой уровень детонации, является, в частности, случаем, когда интенсивность детонации больше, чем интенсивность детонации при целевом уровне детонации, либо случаем, когда частота детонации выше, чем частота детонации целевого уровня. В результате целевой момент зажигания в цилиндре, в котором происходит горение после основного вычисления, задерживается по отношению к текущей величине. Если момент зажигания задерживается, максимальное значение Рmах давления в цилиндре может быть подавлено до низкого за счет снижения скорости горения воздушно-топливной смеси и соответственно, интенсивность детонации и частота детонации может быть снижена. В результате уровень детонации может быть снижен. При этом в случае, когда период, для которого уровень детонации определяется, как равный или меньший, чем целевой уровень детонации, тем временем продолжается в течение заданного периода, выдается команда на опережение момента зажигания, и величина задержки момента зажигания корректируется в небольшом масштабе на заданное значение, и сохраняется в запоминающем устройстве 40а. В результате целевой момент зажигания в цилиндре, где происходит горение, после основного вычисления, устанавливается на опережение по отношению к текущей величине. Кроме того, величина задержки момента зажигания равна нулю. Поэтому предельное значение целевого момента зажигания на стороне опережения становится базовым моментом зажигания.

[0032] В соответствии с вышеописанным управлением детонацией, даже в случае, когда вышеописанные внешние условия изменились в сторону ужесточения с точки зрения детонации по отношению к стандартным условиям, может поддерживаться целевой уровень детонации.

[0033] Далее будет описана зависимость между базовым моментом зажигания и пределом флуктуаций крутящего момента во время работы на бедной топливной смеси. В качестве предпосылки, в настоящем варианте осуществления экономичная работа выполняется при бедном воздушно-топливном отношении, которое больше, чем стехиометрическое воздушно-топливное отношение. Фиг. 4 представляет собой изображение, иллюстрирующее зависимость между базовым моментом зажигания и предельным значением флуктуаций крутящего момента в области бедного воздушно-топливного отношения, которая ближе к бедной стороне, чем стехиометрическое воздушно-топливное отношение. Кроме того, на фиг. 4 показана зависимость при одинаковой нагрузке двигателя и одинаковых оборотах двигателя в пределах области высокой нагрузки, где момент зажигания при детонации выбран как базовый момент зажигания, в качестве примера. Кроме того, линия базового момента зажигания (линия момента зажигания), показанная на фиг. 4, эквивалентна линии равного уровня детонации, на которой уровень детонации равен целевому уровню детонации. На каждой линии равного уровня детонации уровень детонации является постоянным. Значение момента зажигания при достижении предельного значения флуктуаций крутящего момента смещается в сторону опережения, когда воздушно-топливное отношение становится беднее.

[0034] В случае, когда момент зажигания задерживается во время экономичной работы, флуктуации крутящего момента имеют тенденцию к возрастанию по сравнению со случаем, когда момент зажигания задерживается во время процесса горения при стехиометрическом воздушно-топливном отношении. По этой причине, во время экономичной работы диапазон для момента зажигания от базового момента зажигания до предельной линии флуктуаций крутящего момента становится меньше (то есть, допуск на задержку становится меньше) по сравнению с тем, как во время процесса горения при стехиометрическом воздушно-топливном отношении. Более конкретно, допуск в области бедного воздушно-топливного отношения становится меньше, когда воздушно-топливное отношение становится беднее, как показано стрелкой на фиг. 4.

[0035] Затем со ссылкой на фиг. 5A и 5B будет описан случай, когда задержка момента зажигания выполняется путем использования зависимости, в которой предельное значение флуктуаций крутящего момента определяется с использованием момента зажигания и воздушно-топливного отношения и при этом не превышает предельной линии флуктуаций крутящего момента. Момент зажигания и воздушно-топливное отношение, которые приведены здесь в качестве примера, отличаются от параметров двигателя (описываемых ниже), используемых в настоящем варианте осуществления.

[0036] Предельная линия L1 флуктуаций крутящего момента, показанная на фиг. 5A и 5B, определяется, как значения в вышеописанных стандартных внешних условиях (условиях, при которых температура всасываемого воздуха