[发明专利]发动机的点火时间设定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种点火时间设定装置，特别是涉及一种能够高精度地辨别爆震(knocking)发生界限、将点火时间设定为避开发生爆震并维持更高的发动机效率的提前角量的点火时间设定装置。

背景技术

运输设备用汽油发动机为了谋求改善油耗、减少排气污染物等，期望总是在最佳的点火时间运转。在这种情况下，若为了提高热效率而增大压缩比，则存在发生爆震的问题。在最近的汽车用发动机中，在各气缸中配备爆震传感器来进行避开发生爆震的周密的点火时间控制。但是，这样的传感系统由于价格昂贵，因此通常无法广泛地用于运输设备用汽油发动机。

在专利文献1中提出了一种发动机的负荷检测装置，其包含根据曲轴的旋转变动来检测发动机的负荷、与该检测出的负荷相应地使点火时间提前或滞后的技术。在该负荷检测装置中，将吸入空气量的大小视为负荷的大小。具体地讲，不使用进气管负压传感器、节气门开度传感器，而利用曲轴的旋转变动来求出该吸入空气量的大小。采用该技术，不使用昂贵的传感系统，在负荷减少了时能够使点火时间前进至与负荷相应的爆震发生界限，因此，能够期待在适当的点火时间运转发动机。

专利文献1：日本特开平4-60151号公报

但是，根据空燃比、点火时间的不同，存在发动机的负荷与吸入空气量不成比例的情况。因而，在与吸入空气量的相关上看发动机负荷时，存在用专利文献1所述的负荷检测装置难以高精度地辨别爆震发生界限、进而使点火时间提前这样的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够高精度地辨别爆震发生区域，避开该爆震区域地设定适当的点火时间的发动机的点火时间设定装置。

为了达到上述目的，本发明的第1特征在于，该点火时间设定装置包括：脉冲发生器，其用于发生与发动机的曲柄角度相对应的曲柄脉冲；曲柄角速度变动量计算部件，其用于基于上述曲柄脉冲间隔计算曲柄角速度变动量；发动机负荷推断部件，其用于根据上述曲柄角速度变动量推断指示平均有效压力；点火时间决定部件，其用于与上述推断出的指示平均有效压力和发动机的状态相应地决定点火提前角量。

另外，本发明的第2特征在于，该点火时间设定装置包括发动机温度检测部件，上述点火时间决定部件为了基于作为上述发动机状态的发动机转速和上述推断出的指示平均有效压力来检索点火时间，而具有针对每发动机温度设定的点火时间控制映射(map)，输入由上述发动机温度检测部件检测出的发动机温度，从针对每一上述发动机温度设定的映射中选择一个。

另外，本发明的第3特征在于，上述曲柄角速度变动量计算部件基于发动机的压缩上止点附近的曲柄脉冲计算第1曲柄角速度，并基于发动机的膨胀下止点附近的曲柄脉冲计算第2曲柄角速度，用上述第2曲柄角速度减去上述第1曲柄角速度来计算曲柄角速度变动量。

另外，本发明的第4特征在于，上述发动机负荷推断部件是将仅进行在压缩行程至膨胀行程发生的正的指示功的指示平均有效压力作为发动机负荷来推断的部件。

另外，本发明的第5特征在于，上述脉冲发生器用于检测自与曲轴同步旋转的转子向外周方向突出的磁阻分配头(reluctor)而发生曲柄脉冲，上述曲柄角速度变动量计算部件基于发动机的压缩上止点附近的曲柄脉冲计算第1曲柄角速度，并基于与用于计算第1曲柄角速度的磁阻分配头相关地输出的曲柄脉冲计算重叠顶部上止点附近的第2曲柄角速度，用上述第2曲柄角速度减去上述第1曲柄角速度来计算曲柄角速度变动量。

另外，本发明的第6特征在于，上述发动机负荷推断部件是将进行1整个循环的指示功的指示平均有效压力作为发动机负荷来推断的部件。

另外，本发明的第7特征在于，上述点火时间控制映射被设定为，根据用推断出的指示平均有效压力除以预先设定的满负荷时的指示平均有效压力而得到的发动机负荷率和发动机转速来检索点火时间。

采用具有第1～第7特征的本发明，根据曲柄角速度变动量推断作为发动机负荷的指示平均有效压力，能够利用该推断出的指示平均有效压力高精度地推断负荷来决定点火时间，因此，能够避开爆震发生负荷区域地设定适当的点火时间。

采用具有第2特征的本发明，设定多个利用发动机转速和推断出的发动机负荷决定点火时间的点火时间控制映射，因此，能够更加准确地判断爆震发生负荷区域。

采用具有第5特征的本发明，即使在批量生产公差范围内磁阻分配头的宽度、配置间隔发生偏差的情况下，也能够防止由偏差导致负荷推断精度降低而设定适当的点火时间。