[发明专利]基于内燃机中离子电流的工作控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测在燃烧室内产生的离子电流和基于该离子电流的状态控制内燃工作状态的工作控制方法。

背景技术

常规地，在安装到车辆的内燃机(以下称为发动机)中，试图通过检测燃烧室内产生的离子电流来判断燃烧状态。具体地，形成这样一种结构，使得基于点火之后在燃烧室内产生的离子电流比为检测而设置的阈值水平大这一事实来检测离子电流，并且基于所检测的离子电流判断燃烧状态是否良好。

例如，专利文件1中公开的发明被构造成，在启动器开始旋转并且开始注入燃料的时间点开始检测离子电流。此外，基于对所检测的离子电流大于设定值的时间进行求和所获得的时间，或者基于在从点火到离子电流大于设定值的最后时间点的时段中产生离子电流的时间，测量离子电流的特性，从而判断燃烧状态。

专利文件1：日本未审专利公开No.11-107897。

在此情况下，在用于测量离子电流的测量电压(偏压)在火花塞点火之后施加到火花塞的事实的基础上，通过检测燃烧室内壁和火花塞的中心电极之间，以及火花塞的各电极之间流动的离子电流，来测量离子电流。

在此情况下，在燃烧室的壁表面温度足够高的状态下，该壁表面进入能够适宜地捕捉电子(即燃烧产生的离子)的状态，并且可以检测离子电流的电流值，该电流值精确地反映燃烧状态。

但是，由于在发动机启动时间点之后重复燃烧，燃烧室的壁表面温度在吸收火焰热量的同时逐渐地上升。此外，相应于燃烧室内壁即壁表面温度的上升，在燃烧室内壁和火花塞中心电极之间检测到的离子电流的电流值变得更高。换言之，由于在发动机刚启动之后壁表面温度较低，所以不可能随着燃烧充分捕捉离子。结果，即使燃烧室内产生正常燃烧，也会出现一种趋势，即，在燃烧室内壁和火花塞中心电极之间检测到的离子电流的电流值变得较小，例如小于发动机预热之后的该值。

此外，如果如上述专利文件所述基于在发动机刚刚启动之后一个预定周期中的开始时间的离子电流判断燃烧状态(类似于除了该预定周期以外的其他周期的情况)，则会在尽管燃烧正常但却检测出较小的离子电流的值的基础上判断为，例如，燃烧状态降低或者接近于不点火的状态。在以上判断的基础上错误地执行控制以避免燃烧减少或不点火，导致空气燃料比大的状态，结果，产生了废气排放不必要地增加的结果。

发明内容

因此，本发明的目的是基于燃烧室内产生的离子电流，在控制内燃机的工作状态的结构中，正确地判断在发动机刚启动之后若干个周期中的燃烧状态。

换言之，根据本发明，提供了一种基于内燃机中的离子电流的工作控制方法，该方法包括：检测燃烧室内产生的离子电流以基于所检测到的离子电流的状态控制内燃机的工作状态的步骤，其中，在刚好发动机启动时间点之后的预定的周期中停止基于离子电流的状态执行发动机启动时间点的控制。

在本说明书中，“预定的周期”表示发动机刚启动之后的多个周期，具体地是初爆(initial explosion)到这样一个状态，在该状态中，燃烧室的壁表面温度上升到不从重复燃烧产生的火焰吸收热量的温度。

根据上述结构，因为可以在能够精确检测离子电流之后，基于离子电流开始进行控制，所以可以有效避免由于基于在发动机刚启动之后的预定周期中检测出较小的离子电流而进行判断所执行的错误控制。

此外，根据本发明，提供了一种基于内燃机中离子电流的工作控制方法，包括以下步骤：检测燃烧室内产生的离子电流以基于所检测出的离子电流的状态控制内燃机的工作状态；在启动内燃机时测量离子电流的电流值；以及在发动机刚启动之后的预定周期中，以增加所测量的电流值的方式校正该值。

在此情况下，“增加值”不限于例如将所测量的电流值乘以大于1的一个预定系数的方法，而是包括增加一个预定的数值、根据基于它们的组合的预定计算放大电流值等等。此外，用于放大值的系数和数值不限于是固定的，而是可以在发动机启动和预定的周期之间适当地改变。

在上述结构中，可以在考虑壁表面温度较低的事实的同时通过进行校正来放大离子电流检测值，改进在发动机刚启动之后的若干周期中判断燃烧状态的可靠性。

此外，根据本发明，提供了一种基于内燃机中离子电流的工作控制方法，包括以下步骤：检测燃烧室内产生的离子电流以基于所检测出的离子电流的状态控制内燃机的工作状态；以及在检测出该离子电流大于一个设定的判断值时判断为燃烧，其中，对于刚好在发动机启动时间点之后的预定周期，当检测出离子电流大于一个比除了该预定周期以外的其它情况下小的判断值时判断为燃烧。