專利名稱：內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火正時(shí)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)缸內(nèi)壓來(lái)控制內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火正時(shí)控制裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為使用缸內(nèi)壓傳感器來(lái)控制內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，公知的有在特開2003-262177號(hào)公報(bào)中所記載的裝置。在該點(diǎn)火正時(shí)控制裝置中，算出由缸內(nèi)壓傳感器所檢測(cè)出的缸內(nèi)壓的最大值與壓縮行程的上止點(diǎn)的缸內(nèi)壓的偏差，在該偏差小于規(guī)定閾值的情況下，認(rèn)為點(diǎn)火正時(shí)處于過(guò)滯后角狀態(tài)，將點(diǎn)火正時(shí)向提前角側(cè)控制規(guī)定值，除此以外的情況下，將點(diǎn)火正時(shí)保持為該時(shí)刻的值。
一般，在內(nèi)燃機(jī)中，有時(shí)在氣缸間燃燒狀態(tài)存在偏差(即，有時(shí)由于燃燒而產(chǎn)生的熱量存在偏差)，在該情況下，在氣缸間發(fā)生轉(zhuǎn)矩偏差，產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速變動(dòng)和振動(dòng)等，從而存在運(yùn)轉(zhuǎn)性能下降的危險(xiǎn)。并且，在將內(nèi)燃機(jī)用作車輛的動(dòng)力源的情況下，存在發(fā)生喘振(surging)的危險(xiǎn)。特別是在內(nèi)燃機(jī)針對(duì)各氣缸分別設(shè)置用于連續(xù)改變進(jìn)氣門的升程(lift)的可變氣門升程機(jī)構(gòu)的情況下，由于各可變氣門升程機(jī)構(gòu)的游隙和動(dòng)作特性的差異使得容易發(fā)生這種氣缸間的燃燒狀態(tài)的偏差。
對(duì)此，根據(jù)上述特開2003-262177號(hào)公報(bào)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，由于沒有考慮上述氣缸間的燃燒狀態(tài)偏差來(lái)控制點(diǎn)火正時(shí)，所以可能導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)性能的下降和喘振的發(fā)生，特別是在應(yīng)用于具有可變氣門升程機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)的情況下，這樣的問(wèn)題變得顯著的可能性提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而提出的，其目的是提供一種能夠避免由于氣缸間的燃燒狀態(tài)偏差而發(fā)生的轉(zhuǎn)速變動(dòng)和振動(dòng)等，從而可提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其特征在于，具有缸內(nèi)壓檢測(cè)裝置，其分別檢測(cè)多個(gè)氣缸內(nèi)的壓力以作為多個(gè)缸內(nèi)壓；做功量參數(shù)計(jì)算裝置，其根據(jù)所檢測(cè)出的多個(gè)缸內(nèi)壓，分別算出表示由多個(gè)氣缸內(nèi)的燃燒所引起的做功量的多個(gè)做功量參數(shù)；目標(biāo)值計(jì)算裝置，其將所算出的多個(gè)做功量參數(shù)中的1個(gè)設(shè)定為多個(gè)做功量參數(shù)的基準(zhǔn)值，并根據(jù)基準(zhǔn)值，算出成為多個(gè)做功量參數(shù)的目標(biāo)的1個(gè)目標(biāo)值；以及點(diǎn)火正時(shí)決定裝置，其分別決定多個(gè)氣缸的點(diǎn)火正時(shí)使得多個(gè)做功量參數(shù)跟隨1個(gè)目標(biāo)值。
根據(jù)該內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，分別決定多個(gè)氣缸的點(diǎn)火正時(shí)使得多個(gè)做功量參數(shù)跟隨1個(gè)目標(biāo)值。在該情況下，由于多個(gè)做功量參數(shù)表示由多個(gè)氣缸內(nèi)的燃燒所引起的做功量，所以對(duì)點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行控制使得不存在氣缸間的燃燒狀態(tài)偏差(即產(chǎn)生熱量的偏差)，從而可避免由于氣缸間的燃燒狀態(tài)偏差而發(fā)生的轉(zhuǎn)速變動(dòng)和振動(dòng)等。并且，由于1個(gè)目標(biāo)值與多個(gè)做功量參數(shù)不是沒有關(guān)系的，是根據(jù)該多個(gè)做功量參數(shù)中的1個(gè)而算出的，因而可避免將1個(gè)目標(biāo)值設(shè)定為與所有的做功量參數(shù)大幅背離的值，從而可提高多個(gè)做功量參數(shù)對(duì)1個(gè)目標(biāo)值的跟隨性，并可避免轉(zhuǎn)速變動(dòng)的發(fā)生等。根據(jù)以上效果，可提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能。特別是，在通過(guò)設(shè)置用于改變進(jìn)氣門升程的可變氣門升程機(jī)構(gòu)等，而把該點(diǎn)火正時(shí)控制裝置應(yīng)用于容易發(fā)生燃燒狀態(tài)偏差的內(nèi)燃機(jī)的情況下，可更有效地獲得以上各優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)選將基準(zhǔn)值設(shè)定成多個(gè)做功量參數(shù)中的最小值。
根據(jù)該優(yōu)選方式的構(gòu)成，由于基準(zhǔn)值被設(shè)定為多個(gè)做功量參數(shù)中的最小值，因而根據(jù)該最小值，算出成為多個(gè)做功量參數(shù)的目標(biāo)的1個(gè)目標(biāo)值，并且分別決定多個(gè)氣缸的點(diǎn)火正時(shí)使得多個(gè)做功量參數(shù)跟隨1個(gè)目標(biāo)值。這樣，可使包括最小值的做功量參數(shù)在內(nèi)的所有做功量參數(shù)可靠地跟隨1個(gè)目標(biāo)值。結(jié)果，例如在某氣缸的做功量參數(shù)由于個(gè)體間的偏差或長(zhǎng)年變化等而表現(xiàn)為最小值的情況下，不對(duì)這樣的氣缸要求其不可能實(shí)現(xiàn)的做功量，從而能可靠地避免多個(gè)氣缸的燃燒狀態(tài)的偏差。通過(guò)以上方式，可進(jìn)一步提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
優(yōu)選將基準(zhǔn)值設(shè)定為在以多個(gè)做功量參數(shù)中的最大值為上限、以比最大值小規(guī)定值的值為下限的范圍內(nèi)的做功量參數(shù)中的最小值。
一般情況下，在具有多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)中，在存在由于沉積物(sludge)等而使得燃燒狀態(tài)與其它氣缸相比極端惡化的氣缸的情況下，當(dāng)以該氣缸為基準(zhǔn)來(lái)控制點(diǎn)火正時(shí)以使其它氣缸的燃燒狀態(tài)與該氣缸一致時(shí)，在燃燒狀態(tài)良好的氣缸中，點(diǎn)火正時(shí)成為過(guò)滯后角狀態(tài)，從而可能發(fā)生排氣的高溫化和不發(fā)火等情況，使排氣系統(tǒng)和催化劑受到損壞。相比之下，根據(jù)該優(yōu)選方式的構(gòu)成，由于將基準(zhǔn)值設(shè)定為在以多個(gè)做功量參數(shù)中的最大值為上限、以比最大值小規(guī)定值的值為下限的范圍內(nèi)的做功量參數(shù)中的最小值，根據(jù)該最小值算出多個(gè)做功量參數(shù)的1個(gè)目標(biāo)值，因而即使在多個(gè)做功量參數(shù)中的最大值與最小值之差大于規(guī)定值的情況下，即，存在燃燒狀態(tài)與其它氣缸相比極端惡化的氣缸的情況下，也能以該氣缸以外的與做功量參數(shù)的最大值的偏差小于等于規(guī)定值的氣缸為基準(zhǔn)，來(lái)控制點(diǎn)火正時(shí)使得沒有燃燒狀態(tài)偏差。結(jié)果，可避免排氣的高溫化和不發(fā)火的情況等的發(fā)生，可避免使排氣系統(tǒng)和催化劑受到損壞。
優(yōu)選的是，做功量參數(shù)計(jì)算裝置根據(jù)多個(gè)缸內(nèi)壓分別算出多個(gè)做功量參數(shù)的未處理值，并通過(guò)對(duì)未處理值實(shí)施規(guī)定的依次型統(tǒng)計(jì)處理，算出多個(gè)做功量參數(shù)。
一般情況下，缸內(nèi)壓伴隨著隨機(jī)變動(dòng)，因而如果直接使用所檢測(cè)出的缸內(nèi)壓，則據(jù)此所算出的做功量參數(shù)也由于其影響而成為附有噪聲的狀態(tài)的值。結(jié)果，當(dāng)使用這樣的做功量參數(shù)來(lái)控制點(diǎn)火正時(shí)時(shí)，由于受到噪聲影響，從而可能相應(yīng)地使點(diǎn)火正時(shí)的控制精度下降。相比之下，根據(jù)該優(yōu)選方式的構(gòu)成，由于多個(gè)做功量參數(shù)是通過(guò)對(duì)根據(jù)多個(gè)缸內(nèi)壓所算出的多個(gè)做功量參數(shù)的未處理值實(shí)施規(guī)定的依次型統(tǒng)計(jì)處理來(lái)算出的，因而多個(gè)做功量參數(shù)作為難以受到缸內(nèi)壓的變動(dòng)的影響的值，即由變動(dòng)引起的噪聲影響已得到抑制的值而被算出，可使用這樣的做功量參數(shù)來(lái)控制點(diǎn)火正時(shí)。結(jié)果，可通過(guò)抑制由缸內(nèi)壓變動(dòng)引起的噪聲影響，從而可相應(yīng)地提高點(diǎn)火正時(shí)的控制精度。
優(yōu)選的是，點(diǎn)火正時(shí)決定裝置具有第1控制值計(jì)算裝置，其算出用于在各多個(gè)氣缸中控制各氣缸的點(diǎn)火正時(shí)，使得各氣缸的做功量參數(shù)為最大的第1控制值；第2控制值計(jì)算裝置，其算出用于在各氣缸中控制各氣缸的點(diǎn)火正時(shí)，使得各氣缸的做功量參數(shù)跟隨1個(gè)目標(biāo)值的第2控制值；最終控制值計(jì)算裝置，其通過(guò)對(duì)第2控制值實(shí)施以第1控制值為提前角側(cè)的極限值的極限處理，算出最終控制值；以及點(diǎn)火正時(shí)計(jì)算裝置，其根據(jù)所算出的最終控制值，算出各氣缸的點(diǎn)火正時(shí)。
根據(jù)該優(yōu)選方式的構(gòu)成，在各氣缸中，將第1控制值作為用于控制點(diǎn)火正時(shí)使得該氣缸的做功量參數(shù)為最大的值來(lái)算出，將第2控制值作為用于控制點(diǎn)火正時(shí)使得該氣缸的做功量參數(shù)跟隨1個(gè)目標(biāo)值的值來(lái)算出，通過(guò)對(duì)第2控制值實(shí)施以第1控制值為提前角側(cè)的極限值的極限處理，來(lái)算出最終控制值，根據(jù)該最終控制值算出各氣缸的點(diǎn)火正時(shí)。這樣，由于通過(guò)對(duì)第2控制值實(shí)施以第1控制值為提前角側(cè)的極限值的極限處理來(lái)算出最終控制值，因而與在各氣缸中同時(shí)執(zhí)行用于使做功量參數(shù)為最大的點(diǎn)火正時(shí)控制和用于使做功量參數(shù)跟隨1個(gè)目標(biāo)值的點(diǎn)火正時(shí)控制的情況不同，可避免2個(gè)點(diǎn)火正時(shí)控制的干擾，并可順利進(jìn)行將最終控制值從第2控制值切換為第1控制值時(shí)的切換。這樣，可避免轉(zhuǎn)矩級(jí)差的發(fā)生，可提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能。而且，由于相同的原因，在任意氣缸中，即使在將第2控制值設(shè)定成比第1控制值更接近提前角側(cè)的值的情況下，也能通過(guò)將該氣缸的最終控制值限制為第1控制值，根據(jù)第1控制值算出點(diǎn)火正時(shí)，因而可使該氣缸的做功量參數(shù)最大。即，可確保最高的燃燒效率。這樣，可進(jìn)一步提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
更優(yōu)選的是，目標(biāo)值計(jì)算裝置通過(guò)多個(gè)做功量參數(shù)中的基準(zhǔn)值與比基準(zhǔn)值大的值的加權(quán)平均運(yùn)算，來(lái)算出1個(gè)目標(biāo)值。
根據(jù)該優(yōu)選方式的構(gòu)成，由于通過(guò)多個(gè)做功量參數(shù)中的基準(zhǔn)值與比基準(zhǔn)值大的值的加權(quán)平均運(yùn)算來(lái)算出1個(gè)目標(biāo)值，從而算出比基準(zhǔn)值大的值作為1個(gè)目標(biāo)值，因而在做功量參數(shù)為基準(zhǔn)值的氣缸中，最終控制值被設(shè)定為第1控制值、點(diǎn)火正時(shí)被控制成使做功量參數(shù)為最大的概率提高。結(jié)果，在基準(zhǔn)值的氣缸中，由于點(diǎn)火正時(shí)被控制成使做功量參數(shù)為最大，因而可提高內(nèi)燃機(jī)整體的燃燒效率。特別是如上述第二優(yōu)選方式那樣，在基準(zhǔn)值被設(shè)定為以多個(gè)做功量參數(shù)中的最大值為上限、以比最大值小規(guī)定值的值為下限的范圍內(nèi)的做功量參數(shù)中的最小值的情況下，除了基準(zhǔn)值的氣缸以外，即使在做功量參數(shù)小于基準(zhǔn)值的氣缸中，點(diǎn)火正時(shí)也被控制成使做功量參數(shù)為最大，因而可更有效地提高內(nèi)燃機(jī)整體的燃燒效率。
更優(yōu)選的是，點(diǎn)火正時(shí)決定裝置具有第1控制值計(jì)算裝置，其算出用于在各多個(gè)氣缸中控制各氣缸的點(diǎn)火正時(shí)，使得各氣缸的做功量參數(shù)為最大的第1控制值；第2控制值計(jì)算裝置，其算出用于在各氣缸中控制各氣缸的點(diǎn)火正時(shí)，使得各氣缸的做功量參數(shù)跟隨1個(gè)目標(biāo)值的第2控制值；以及點(diǎn)火正時(shí)計(jì)算裝置，其根據(jù)第1控制值算出做功量參數(shù)小于等于基準(zhǔn)值的氣缸的點(diǎn)火正時(shí)，根據(jù)第2控制值算出做功量參數(shù)大于基準(zhǔn)值的氣缸的點(diǎn)火正時(shí)。
根據(jù)該優(yōu)選方式的構(gòu)成，在各氣缸中，將第1控制值作為用于控制點(diǎn)火正時(shí)使得該氣缸的做功量參數(shù)為最大的值來(lái)算出，將第2控制值作為用于控制點(diǎn)火正時(shí)使得該氣缸的做功量參數(shù)跟隨1個(gè)目標(biāo)值的值來(lái)算出，根據(jù)第1控制值算出做功量參數(shù)小于等于基準(zhǔn)值的氣缸的點(diǎn)火正時(shí)，根據(jù)第2控制值算出做功量參數(shù)大于基準(zhǔn)值的氣缸的點(diǎn)火正時(shí)。通過(guò)這樣來(lái)算出點(diǎn)火正時(shí)，在做功量參數(shù)小于等于基準(zhǔn)值的氣缸中，控制成使該氣缸的做功量參數(shù)為最大，并且在做功量參數(shù)大于基準(zhǔn)值的氣缸中，控制成使該氣缸的做功量參數(shù)跟隨1個(gè)目標(biāo)值。這樣，即使在存在與基準(zhǔn)值的氣缸相比燃燒狀態(tài)極端惡化的氣缸的情況下，在該氣缸中，也能確保做功量參數(shù)的最大值，并且在做功量參數(shù)是基準(zhǔn)值的氣缸和做功量參數(shù)大于基準(zhǔn)值的氣缸中，能夠在消除燃燒狀態(tài)偏差的同時(shí)，確保與基準(zhǔn)值的氣缸中的做功量參數(shù)的最大值相當(dāng)?shù)淖龉α繀?shù)。結(jié)果，可更有效地提高內(nèi)燃機(jī)整體的燃燒效率。
更優(yōu)選的是，第2控制值計(jì)算裝置使用包括將規(guī)定的目標(biāo)值濾波算法和規(guī)定的跟隨控制算法進(jìn)行組合的2自由度控制算法的控制算法，來(lái)算出第2控制值。
由于第2控制值是用于控制各氣缸的點(diǎn)火正時(shí)使得各做功量參數(shù)跟隨1個(gè)目標(biāo)值的值，因而當(dāng)由于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化，使得成為做功量參數(shù)的基準(zhǔn)值的氣缸被切換時(shí)，存在著由于1個(gè)目標(biāo)值驟變，使得第2控制值也驟變的可能性。相比之下，根據(jù)該優(yōu)選方式的構(gòu)成，由于使用包含將規(guī)定的目標(biāo)值濾波算法和規(guī)定的跟隨控制算法進(jìn)行組合的2自由度控制算法的控制算法，來(lái)算出第2控制值，因而通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定目標(biāo)值濾波算法的濾波特性，即使1個(gè)目標(biāo)值驟變，也能避免第2控制值的驟變。結(jié)果，可避免伴隨第2控制值的驟變的轉(zhuǎn)矩級(jí)差的發(fā)生，可進(jìn)一步提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
本發(fā)明的上述和其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)基于附圖的下述詳細(xì)說(shuō)明將會(huì)更加明白，這些附圖中的相同符號(hào)表示圖中的相同部件。


圖1是示出應(yīng)用了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置的內(nèi)燃機(jī)的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是示出點(diǎn)火正時(shí)控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是示出點(diǎn)火正時(shí)控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是示出伴隨燃燒周期期間的缸內(nèi)壓Pcyl#i的變動(dòng)的估計(jì)值Pmi_act#i和統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i的變化的時(shí)序圖。
圖5是示出在辨識(shí)用信號(hào)值DIGID的計(jì)算中使用的表的一例的圖。
圖6是示出在基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE的計(jì)算中使用的映射圖(map)的一例的圖。
圖7是示出點(diǎn)火正時(shí)控制處理的流程圖。
圖8是示出在氣缸編號(hào)值#i的設(shè)定中使用的表的一例的圖。
圖9是示出Pmi優(yōu)化和平滑化控制處理的流程圖。
圖10是示出進(jìn)入空氣量控制處理的流程圖。
圖11是示出在目標(biāo)進(jìn)入空氣量的起動(dòng)時(shí)用值Gcyl_cma_crk的計(jì)算中使用的表的一例的圖。
圖12是示出在目標(biāo)氣門升程Liftin_cmd的計(jì)算中使用的映射圖的一例的圖。
圖13是示出在目標(biāo)進(jìn)入空氣量的催化劑預(yù)熱用值Gcyl_cmd_ast的計(jì)算中使用的映射圖的一例的圖。
圖14是示出在目標(biāo)進(jìn)入空氣量的通常時(shí)用值Gcyl_cmd_drv的計(jì)算中使用的映射圖的一例的圖。
圖15是示出點(diǎn)火正時(shí)控制裝置的點(diǎn)火正時(shí)控制的仿真結(jié)果示例的時(shí)序圖。
圖16是示出變形例的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置的點(diǎn)火正時(shí)控制的仿真結(jié)果示例的時(shí)序圖。
圖17是示出比較例的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置的點(diǎn)火正時(shí)控制的仿真結(jié)果示例的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。如圖2所示，該點(diǎn)火正時(shí)控制裝置1具有ECU(ElectronicControl Unit，電控單元)2，如后所述，該ECU 2根據(jù)內(nèi)燃機(jī)(以下稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)”)3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)執(zhí)行點(diǎn)火正時(shí)控制等控制處理。
如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)3是搭載在未作圖示的車輛上的直列4缸型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，具有1～4號(hào)氣缸#1～#4(多個(gè)氣缸)。該發(fā)動(dòng)機(jī)3的進(jìn)氣管4通過(guò)進(jìn)氣歧管(intake manifold)4a的4個(gè)分支部4b分別與4個(gè)氣缸#1～#4連接。
在各分支部4b中，在各氣缸的未作圖示的進(jìn)氣端口的上游側(cè)安裝有燃料噴射閥5。在發(fā)動(dòng)機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)來(lái)自ECU 2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制各燃料噴射閥5的開閥時(shí)間和開閥定時(shí)。這樣來(lái)執(zhí)行燃料噴射控制。
并且，在發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸蓋上，為各氣缸安裝有火花塞6。該火花塞6通過(guò)未作圖示的點(diǎn)火線圈與ECU 2連接，通過(guò)根據(jù)與后述的點(diǎn)火正時(shí)IGLOG對(duì)應(yīng)的定時(shí)施加來(lái)自ECU 2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電壓信號(hào))而使該火花塞6放電，使燃燒室內(nèi)的混合氣燃燒。
并且，在發(fā)動(dòng)機(jī)3中設(shè)置有可變氣門升程機(jī)構(gòu)10。該可變氣門升程機(jī)構(gòu)10通過(guò)在規(guī)定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)跳地改變未作圖示的進(jìn)氣門的升程(以下稱為“氣門升程”)Liftin，無(wú)級(jí)跳地改變進(jìn)入空氣量，這里省略其詳細(xì)說(shuō)明，與本申請(qǐng)人(受讓人)已提出的專利申請(qǐng)2004-249213號(hào)的結(jié)構(gòu)相同。該可變氣門升程機(jī)構(gòu)10與ECU 2電連接，由來(lái)自ECU 2的后述的升程控制輸入U(xiǎn)liftin所驅(qū)動(dòng)，從而改變氣門升程Liftin。另外，在本實(shí)施方式中，假定氣門升程Liftin表示進(jìn)氣門4的最大升程。
另一方面，如圖2所示，ECU 2分別與曲柄角傳感器20、水溫傳感器21、缸內(nèi)壓傳感器22、氣門升程傳感器23、油門開度傳感器24以及點(diǎn)火開關(guān)(以下稱為“IG/SW”)25連接。
該曲柄角傳感器20隨著曲軸(未作圖示)的旋轉(zhuǎn)，把均為脈沖信號(hào)的CRK信號(hào)和TDC信號(hào)輸出給ECU 2。該CRK信號(hào)每針對(duì)一個(gè)規(guī)定曲柄角(本實(shí)施方式中為1°)輸出1個(gè)脈沖，ECU 2根據(jù)該CRK信號(hào)，算出發(fā)動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速(以下稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速”)NE。并且，TDC信號(hào)是表示各氣缸的活塞位于比進(jìn)氣行程的TDC位置稍靠前的規(guī)定曲柄角位置處的信號(hào)，每針對(duì)一個(gè)規(guī)定曲柄角輸出1個(gè)脈沖。
并且，水溫傳感器21由安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸體(未作圖示)上的熱敏電阻器等構(gòu)成，將表示作為在氣缸體內(nèi)循環(huán)的冷卻水的溫度的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫TW的檢測(cè)信號(hào)輸出給ECU 2。
而且，缸內(nèi)壓傳感器22(缸內(nèi)壓檢測(cè)裝置)是與火花塞6一體類型的壓電元件型傳感器，被針對(duì)各氣缸而設(shè)置(圖中僅示出1個(gè))。缸內(nèi)壓傳感器22通過(guò)伴隨著各氣缸內(nèi)的壓力即缸內(nèi)壓Pcyl#i的變化而撓曲，從而把表示缸內(nèi)壓Pcyl#i的檢測(cè)信號(hào)輸出給ECU 2。另外，該“缸內(nèi)壓Pcyl#i”中的#i(＝#1～#4)是表示氣缸編號(hào)的氣缸編號(hào)值，例如，缸內(nèi)壓Pcyl#1相當(dāng)于第1氣缸#1的缸內(nèi)壓。這一點(diǎn)在后述的各種參數(shù)中是相同的。
并且，氣門升程傳感器23把表示氣門升程Liftin的檢測(cè)信號(hào)輸出給ECU 2，油門開度傳感器24把表示車輛的未作圖示的油門踏板的踏入量(以下稱為“油門開度”)AP的檢測(cè)信號(hào)輸出給ECU 2。而且，IG/SW 25通過(guò)點(diǎn)火開關(guān)(ignition key)(未作圖示)操作而被接通/斷開，并把表示其接通/斷開狀態(tài)的信號(hào)輸出給ECU 2。
另一方面，ECU 2由包含CPU、RAM、ROM和I/O接口(全都未作圖示)等的微計(jì)算機(jī)構(gòu)成，根據(jù)所述各種傳感器20～24的檢測(cè)信號(hào)和IG/SW 25的接通/斷開信號(hào)等，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且如后所述，執(zhí)行包含點(diǎn)火正時(shí)控制的各種控制處理。
另外，在本實(shí)施方式中，ECU 2相當(dāng)于做功量參數(shù)計(jì)算裝置、目標(biāo)值計(jì)算裝置、點(diǎn)火正時(shí)決定裝置、第1控制值計(jì)算裝置、第2控制值計(jì)算裝置、最終控制值計(jì)算裝置以及點(diǎn)火正時(shí)計(jì)算裝置。
下面，參照?qǐng)D3對(duì)本實(shí)施方式的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置1進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示，點(diǎn)火正時(shí)控制裝置1具有估計(jì)值計(jì)算部30、統(tǒng)計(jì)處理值計(jì)算部31、平滑化目標(biāo)值計(jì)算部32、平滑化控制器33、辨識(shí)用信號(hào)值計(jì)算部34、MBT估計(jì)部35、優(yōu)化控制器36、校正值計(jì)算部37、基本點(diǎn)火正時(shí)計(jì)算部38以及加法器39，具體地說(shuō)，它們?nèi)加蒃CU 2構(gòu)成。在該點(diǎn)火正時(shí)控制裝置1中，如以下所述，算出點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i。
首先，在估計(jì)值計(jì)算部30中，使用光譜分解法算出指示平均有效壓力(Indicated Mean Effective Pressure，IMEP)的估計(jì)值(以下稱為“估計(jì)值”)Pmi_act#i。由于該光譜分解法是本申請(qǐng)人(受讓人)在專利申請(qǐng)2004-232633號(hào)中已提出的方法，因而這里省略其詳細(xì)說(shuō)明，利用該光譜分解法，根據(jù)由缸內(nèi)壓傳感器22所檢測(cè)出的缸內(nèi)壓Pcyl#i，使用下式(1)算出估計(jì)值Pmi_act#i。
Pmi_act#i(k)=1VsΣn=0N-1PF#i(n){VF#i(n)-VF#i(n-1)}.........(1)]]>式中，Vs是發(fā)動(dòng)機(jī)3的行程容積，PF#i、VF#i分別表示對(duì)各氣缸的缸內(nèi)壓Pcyl#i和容積數(shù)據(jù)V#i實(shí)施了規(guī)定的低通濾波處理后的值。并且，帶有(n)的各數(shù)據(jù)表示與CRK信號(hào)的發(fā)生同步進(jìn)行抽樣(或進(jìn)行計(jì)算)的離散數(shù)據(jù)，符號(hào)n表示各離散數(shù)據(jù)的抽樣周期的順序。例如，符號(hào)n表示在本次控制定時(shí)所抽樣的值，符號(hào)n-1表示在上次控制定時(shí)所抽樣的值。而且，符號(hào)N表示1個(gè)燃燒周期中所抽樣的數(shù)據(jù)數(shù)(本實(shí)施方式中為值720)。并且，帶有符號(hào)(k)的離散數(shù)據(jù)表示與TDC信號(hào)的發(fā)生同步進(jìn)行計(jì)算或抽樣的數(shù)據(jù)。以上各點(diǎn)在后述的各離散數(shù)據(jù)中也同樣。另外，在以下說(shuō)明中，適當(dāng)省略各離散數(shù)據(jù)的符號(hào)(k)等。
根據(jù)以上的光譜分解法，由于使用對(duì)缸內(nèi)壓Pcyl#i和容積數(shù)據(jù)V#i實(shí)施了規(guī)定的低通濾波處理后的值PF#i、VF#i來(lái)算出估計(jì)值Pmi_act#i，因而可避免在缸內(nèi)壓Pcyl#i和容積數(shù)據(jù)V#i之間發(fā)生相對(duì)相位偏差，從而可提高估計(jì)值Pmi_act#i的計(jì)算精度。另外，在本實(shí)施方式中，估計(jì)值計(jì)算部30相當(dāng)于做功量參數(shù)計(jì)算裝置和第2控制值計(jì)算裝置，估計(jì)值Pmi_act#i相當(dāng)于未處理值。
然后，在統(tǒng)計(jì)處理值計(jì)算部31中，通過(guò)對(duì)估計(jì)值Pmi_act#i實(shí)施下面所述的統(tǒng)計(jì)處理，算出指示平均有效壓力的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i。具體地說(shuō)，使用下式(2)、(3)所示的固定增益法的依次型最小平方法算法來(lái)算出統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i。
Pmi_ls#i(k)=Pmi_ls#i(k-1)+Pav1+PavE_id#i(k)......(2)]]>E_id#i(k)＝Pmi_act#i(k)-Pmi_ls#i(k-1).....(3)在上述式(2)中，Pav是規(guī)定的濾波增益，E_id#i是使用式(3)算出的偏差。
把如上所述算出的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i與估計(jì)值Pmi_act#i進(jìn)行比較可知，如圖4所示，統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i的變動(dòng)幅度與估計(jì)值Pmi_act#i相比顯著變小，通過(guò)上述統(tǒng)計(jì)處理，即使在燃燒周期期間缸內(nèi)壓Pcyl#i發(fā)生變動(dòng)的情況下，也能抑制其影響。
另外，在本實(shí)施方式中，統(tǒng)計(jì)處理值計(jì)算部31相當(dāng)于做功量參數(shù)計(jì)算裝置和第2控制值計(jì)算裝置，統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i相當(dāng)于做功量參數(shù)。
并且，在平滑化目標(biāo)值計(jì)算部32中，通過(guò)下式(4)所示的加權(quán)平均運(yùn)算，算出平滑化目標(biāo)值Piav_cmd。該平滑化目標(biāo)值Piav_cmd用于對(duì)4個(gè)氣缸#1～#4的指示平均有效壓力即做功量進(jìn)行平滑化。
Piav_cmd(k)＝w1·Pmi_ls_min1(k)+w2·Pmi_ls_min2(k) .....(4)式中，w1、w2是加權(quán)系數(shù)，被設(shè)定為滿足w1+w2＝1，0≤w1，0≤w2的規(guī)定值。Pmi_ls_min1、Pmi_ls_min2是第1和第2基準(zhǔn)值，具體地說(shuō)，在把4個(gè)統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i中的最大處理值作為最大值Pmi_ls_max，把Eps_Pmi作為正的規(guī)定值的情況下，第1基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1被設(shè)定為滿足(Pmi_ls_max-Eps_Pmi)≤Pmi_ls_#i的統(tǒng)計(jì)處理值中的最小值。而且，第2基準(zhǔn)值Pmi_ls_min2被設(shè)定為滿足(Pmi_ls_max-Eps_Pmi)≤Pmi_ls#i的統(tǒng)計(jì)處理值中的第2小的值。
另外，在本實(shí)施方式中，平滑化目標(biāo)值計(jì)算部32相當(dāng)于目標(biāo)值計(jì)算裝置，平滑化目標(biāo)值Piav_cmd相當(dāng)于1個(gè)目標(biāo)值。
而且，在平滑化控制器33中，如下面所述，算出平滑化校正值DIGPIAV#i。首先，當(dāng)后述的極限值Lim_piav(Usl_piav#i)滿足Lim_piav(Usl_piav#i(k-1))＝Usl_piav#i(k-1)時(shí)，使用下式(5)～(9)所示的2自由度控制算法算出平滑化用控制輸入值Usl_piav#i。該2自由度控制算法是組合了式(9)所示的目標(biāo)值濾波算法和式(5)～(8)所示的滑模控制算法(sliding mode control algorithm)而得到的算法。
Usl_piav#i(k)＝Krcn_piav·σ_piav#i(k)+Kadp_piav#i(k)·sum_σ_piav#i(k) .....(5)sum_σ_piav#ii(k)=Σj=0kσ_piav#i(j)........(6)]]>σ_piav#i(k)＝EPIAV#i(k)+S_piav·EPIAV#i(k-1).....(7)EPIAV#i(k)＝Pmi_ls#i(k)-Piav_cmd_f(k).....(8)Piav_cmd_f(k)＝-R_piav·Piav_cmd_f(k-1)+(1+R_piav)Piav_cmd(k).....(9)在上述式(5)中，Krch_piav#i和Kadp_piav#i分別是規(guī)定的到達(dá)律增益(到達(dá)則ゲイソ)和自適應(yīng)律增益(適応則ゲイソ)。并且，σ_piav#i是使用式(7)算出的切換函數(shù)，sum_σ_piav#i是使用式(6)算出的切換函數(shù)的積分值。在式(7)中，S_piav是被設(shè)定成滿足-1＜S_piav＜0的切換函數(shù)設(shè)定參數(shù)，EPIAV#i是按式(8)定義的偏差。在該式(8)中，Piav_cmd_f是平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的濾波值，使用式(9)所示的1次延遲濾波算法而算出。在該式(9)中，R_piav是被設(shè)定成滿足-1＜R_piav＜0的目標(biāo)值響應(yīng)指定參數(shù)。
然后，根據(jù)按上述方式所算出的平滑化用控制輸入值Usl_piav#i，使用下式(10)算出平滑化校正值DIGPIAV#i。
DIGPIAV#i(k)＝Lim_piav(Usl_piav#i(k)) .....(10)式中，Lim_piav(Usl_piav#i(k))表示對(duì)平滑化用控制輸入值Usl_piav#i(k)進(jìn)行了極限處理后的極限值，具體地說(shuō)，把Usl_piav#i(k)作為被限制在由規(guī)定的下限值DIGPIAV_L和規(guī)定的上限值DIGPIAV_H所規(guī)定的規(guī)定范圍內(nèi)的值來(lái)算出。即，當(dāng)Usl_piav#i(k)＜DIGPIAV_L時(shí)，Lim_piav(Usl_piav#i(k))＝DIGPIAV_L，當(dāng)DIGPIAV_L≤Usl_piav#i(k)≤DIGPIAV_H時(shí)，Lim_piav(Usl_piav#i(k))＝Usl_piav#i(k)，當(dāng)Usl_piav#i(k)＞DIGPIAV_H時(shí)，Lim_piav(Usl_piav#i(k))＝DIGPIAV_H。
以上，Lim_piav(Usl_piav#i(k-1))＝Usl_piav#i(k-1)成立的情況是DIGPIAV_L≤Usl_piav#i(k-1)≤DIGPIAV_H成立的情況，在該情況下，使用上述式(5)～(10)算出平滑化校正值DIGPIAV#i。
另一方面，當(dāng)Lim_piav(Usl_piav#i(k-1))≠Usl_piav#i(k-1)時(shí)，即在上次的平滑化校正值DIGPIAV#i的計(jì)算處理中，Lim_piav(Usl_piav#i(k-1))＝DIGPIAV_L或者Lim_piav(Usl_piav#i(k-1))＝DIGPIAV_H時(shí)，在本次的平滑化用控制輸入值Usl_piav#i的計(jì)算處理中，使用下式(11)取代上述式(6)。即，使用式(5)、(7)～(11)算出平滑化用控制輸入值Usl_piav#i，并中止切換函數(shù)的積分值sum_σ_piav#i的更新。
sum_σ_piav#i(k)＝sum_σ_piav#i(k-1) .....(11)這樣，當(dāng)Lim_piav(Usl_piav#i)≠Usl_piav#i時(shí)，中止切換函數(shù)的積分值sum_σ_piav#i的更新，這是出于以下原因。即，在Usl_piav#i成為上述規(guī)定范圍以外的值、從而被限制為DIGPIAV_L或DIGPIAV_H的狀態(tài)下，如果繼續(xù)進(jìn)行切換函數(shù)的積分值sum_σ_piav#i的更新，則其值增大。結(jié)果，當(dāng)平滑化用控制輸入值Usl_piav#i返回到上述規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，在已增大的切換函數(shù)的積分值sum_σ_piav#i返回到適當(dāng)?shù)闹抵靶枰^長(zhǎng)時(shí)間，其間，控制精度下降，因而需要避免這一點(diǎn)。
另外，在本實(shí)施方式中，平滑化控制器33相當(dāng)于點(diǎn)火正時(shí)決定裝置和第2控制值計(jì)算裝置，平滑化校正值DIGPIAV#i相當(dāng)于第2控制值。
另一方面，在辨識(shí)用信號(hào)值計(jì)算部34(第1控制值計(jì)算裝置)中，如下面所述，使用本申請(qǐng)人(受讓人)在專利申請(qǐng)2003-385741號(hào)中已提出的方法算出辨識(shí)用信號(hào)值DIGID。即，如后所述，根據(jù)計(jì)數(shù)值Cdigid，通過(guò)檢索圖5所示的表來(lái)算出辨識(shí)用信號(hào)值DIGID。該辨識(shí)用信號(hào)值DIGID在后述的MBT估計(jì)部35的辨識(shí)運(yùn)算中，被設(shè)定為滿足用于適當(dāng)?shù)乇孀R(shí)MBT偏差EIGOP的自激勵(lì)條件的信號(hào)值，更具體地說(shuō)，被設(shè)定為包含3個(gè)以上正弦波的變動(dòng)信號(hào)值或隨機(jī)信號(hào)值。
并且，在MBT估計(jì)部35(第1控制值計(jì)算裝置)中，如下面所述，使用本申請(qǐng)人(受讓人)在專利申請(qǐng)2003-385741號(hào)中已提出的方法算出MBT偏差EIGOP#i。該MBT偏差EIGOP#i表示作為各氣缸中的MBT(Minimumadvance for Best Torque最佳轉(zhuǎn)矩的最小點(diǎn)火提前角)的估計(jì)值的估計(jì)MBT與當(dāng)前的設(shè)定點(diǎn)火正時(shí)IGLOG之間的偏差，即從當(dāng)前的設(shè)定點(diǎn)火正時(shí)IGLOG到估計(jì)MBT的提前角量，具體地說(shuō)，使用下式(12)來(lái)算出。
EIGOP#i(k)=-Bigop#i(k)2·Aigop#i(k).......(12)]]>在該式(12)中，Aigop#i、Bigop#i是后述的估計(jì)MBT特性曲線(2次曲線)的系數(shù)，按以下所述來(lái)算出以Aigop#i、Bigop#i為要素的系數(shù)矢量θ#i。
首先，系數(shù)矢量θ#i按下式(13)來(lái)定義。
θ#iT(k)＝[Aigop#i(k)，Bigop#i(k)，Cigop#i(k)] .....(13)首先使用下式(14)～(23)所示的應(yīng)用了δ修正法的固定增益算法，依次辨識(shí)未處理系數(shù)矢量θ#i’，并對(duì)其實(shí)施式(24)、(25)所示的極限處理來(lái)算出該系數(shù)矢量θ#i。
θ#i’(k)＝θ_base+dθ#i(k) .....(14)dθ#i(k)＝δ·dθ#i(k-1)+KP#i(k)·Eigop#i(k) .....(15)KP#i(k)=P·ζ#i(k)1+ζ#iT(k)·P·ζ#i(k).......(16)]]>Eigop#i(k)＝Pmi_act#i(k)-Pmi_hat#i(k) .....(17)Pmi_hat#i(k)＝θ#i’T(k-1)·ζ#i(k)＝Aigop#i’(k-1)·DIGID(k)2+Bigop#i(k-1)·DIGID(k)+Cigop#i(k-1).....(18)θ#i’T(k)＝[Aigop#i’(k)，Bigop#i(k)，Cigop#i(k)].....(19)dθ#iT(k)＝[Aigop#i’(k)-Aigop_base，dBigop#i’(k)，dCigop#i’(k)].....(20)θ_baseT(k)＝[Aigop_base，0，Cigop_base] .....(21)ζT(k)＝[DIGID(k)2，DIGID(k)，1] .....(22)δ=1000δ′000δ′.....(23)]]>θ#i(k)＝Lim_a(θ#i’(k)).....(24)Lim_a(θ#i’(k))T＝[Lim_a(Aigop#i’(k))，Bigop#i(k)，Cigop#i(k)].....(25)在上述式(14)中，未處理系數(shù)矢量θ#i’的轉(zhuǎn)置矩陣按式(19)來(lái)定義，該式(19)中的Aigop#i’是實(shí)施后述的極限處理之前的系數(shù)Aigop#i的辨識(shí)值。并且，式(14)的θ_base是轉(zhuǎn)置矩陣被按式(21)來(lái)定義的基準(zhǔn)值矢量，dθ#i是轉(zhuǎn)置矩陣被按式(20)來(lái)定義的修正項(xiàng)矢量。該修正項(xiàng)矢量dθ#i使用式(15)來(lái)算出，該式(15)的δ是按式(23)來(lái)定義的遺忘矢量。該式(23)的δ’是遺忘系數(shù)，被設(shè)定成滿足0＜δ’＜1。
并且，式(15)的KP#i是使用式(16)算出的增益系數(shù)的矢量。該式(16)的P是規(guī)定的固定增益(恒定值)，ζ是轉(zhuǎn)置矩陣被按式(22)定義的辨識(shí)用信號(hào)值的矢量。而且，式(15)的Eigop是使用式(17)算出的偏差，該式(17)的Pmi_hat是指示平均有效壓力的辨識(shí)值，通過(guò)式(18)算出。該式(18)表示估計(jì)MBT曲線(2次曲線)。
而且，利用按以上所述算出的未處理系數(shù)矢量θ#i’，使用上述式(24)算出系數(shù)矢量θ#i。該式(24)的Lim_a(θ#i’)是未處理系數(shù)矢量θ#i’的極限處理值，其轉(zhuǎn)置矩陣按式(25)來(lái)定義。該式(25)中的Lim_a(Aigop#i’)是Aigop#i’的極限處理值，被極限處理為一定滿足Lim_a(Aigop#i’)＜0的值，并且對(duì)式(24)、(25)和式(19)進(jìn)行比較可知，Lim_a(Aigop#i’)＝Aigop#i。即，系數(shù)Aigop#i被辨識(shí)為一定為負(fù)值。這是因?yàn)椋?dāng)處于MBT偏差EIGOP#i接近值0的狀態(tài)時(shí)，Aigop#i有可能被誤辨識(shí)為使得式(18)的估計(jì)MBT特性曲線成為向下方凸的曲線的正值，所以要避免這種誤辨識(shí)。
而且，在優(yōu)化控制器36中，如下面所述，使用由MBT估計(jì)部35算出的MBT偏差EIGOP#i，算出優(yōu)化校正值DIGOP#i。首先，當(dāng)后述的極限值Lim_igop(Usl_igop#i)滿足Lim_igop(Usl_igop#i(k-1))＝Usl_igop#i(k-1)時(shí)，使用下式(26)～(28)所示的滑模控制算法算出優(yōu)化用控制輸入值Usl_igop#i。
Usl_igop(k)＝Krch_igop·σ_igop#i(k)+Kadp_igop·sum_σ_igop#i(k) .....(26)sum_σ_igop#i(k)=Σj=0kσ_igop#i(j).......(27)]]>σ_igop#i(k)＝EIGOP#i(k)+S_igop·EIGOP#i(k-1) .....(28)在上述式(26)中，Krcn_igop#i和Kadp_igop#i分別是規(guī)定的到達(dá)律增益和自適應(yīng)律增益。并且，σ_igop#i是使用式(28)算出的切換函數(shù)，susum_σ_igop#i是使用式(27)算出的切換函數(shù)的積分值。在式(28)中，S_igop是被設(shè)定成滿足-1＜S_igop＜0的切換函數(shù)設(shè)定參數(shù)。
然后，根據(jù)按以上所述算出的優(yōu)化用控制輸入值Usl_igop#i，使用下式(29)算出優(yōu)化校正值DIGOP#i。另外，該優(yōu)化校正值DIGOP#i作為把后述的基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE向提前角側(cè)校正的值而被算出。這是因?yàn)?，一般情況下，基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE被設(shè)定為比MBT更靠近滯后角側(cè)的值。
DIGOP#i(k)＝Lim_igop(Usl_igop(k)).....(29)式中，Lim_igop(Usl_igop#i(k))表示對(duì)優(yōu)化用控制輸入值Usl_igop#i(k)進(jìn)行了極限處理后的極限值，具體地說(shuō)，把Usl_igop#i(k)作為被限制在由規(guī)定的下限值DIGOP_L和規(guī)定的上限值DIGOP_H所規(guī)定的規(guī)定范圍內(nèi)的值來(lái)算出。
即，當(dāng)Usl_igop#i(k)＜DIGOP_L時(shí)，Lim_igop(Usl_igop#i(k))＝DIGOP_L，當(dāng)DIGOP_L≤Usl_igop#i(k)≤DIGOP_H時(shí)，Lim_igop(Usl_igop#i(k))＝Usl_igop#i(k)，當(dāng)Usl_igop#i(k)＞DIGOP_H時(shí)，Lim_igop(Usl_igop#i(k))＝DIGOP_H。另外，該下限值DIGOP_L被設(shè)定為比上述下限值DIGPIAV_L大的值，上限值DIGOP_H被設(shè)定為比上述上限值DIGPIAV_H小的值。
以上，Lim_igop(Usl_igop#i(k-1))＝Usl_igop#i(k-1)成立的情況是DIGOP_L≤Usl_igop#i(k-1)≤DIGOP_H成立的情況，在該情況下，使用上述式(26)～(29)算出優(yōu)化校正值DIGOP#i。
另一方面，當(dāng)Lim_igop(Usl_igop#i(k-1))≠Usl_igop#i(k-1)時(shí)，或者當(dāng)DIGOP#i(k-1)≥DIGPIAV#i(k-1)時(shí)，在本次的優(yōu)化用控制輸入值Usl_igop#i(k)的計(jì)算處理中，使用下式(30)取代上述式(27)。即，使用式(26)、(28)～(30)算出優(yōu)化校正值DIGOP#i，并中止切換函數(shù)的積分值sum_σ_igop#i的更新。
sum_σ_igop#i(k)＝sum_σ_igop#i(k-1).....(30)以上，當(dāng)Lim_igop(Usl_igop#i(k))≠Usl_igop#i(k)時(shí)，或者當(dāng)DIGOP#i≥DIGPIAV#i時(shí)，中止切換函數(shù)的積分值sum_σ_igop#i的更新，這是出于以下原因。即，在Usl_igop#i(k)成為上述規(guī)定范圍以外的值、從而被限制為DIGOP_L或DIGOP_H的情況下，或者在DIGOP#i≥DIGPIAV#i、從而不將后述的校正值DIGCMP#i設(shè)定為DIGOP#i的情況下，如果繼續(xù)進(jìn)行切換函數(shù)的積分值su_σ_igop#i的更新，則其值增大。結(jié)果，當(dāng)Usl_igop#i(k)返回到上述規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，或者當(dāng)DIGOP#i＜DIGPIAV#i、從而校正值DIGCMP#i被設(shè)定為DIGOP#i時(shí)，在已增大化的切換函數(shù)的積分值sum_σ_igop#i返回到適當(dāng)?shù)闹抵靶枰^長(zhǎng)時(shí)間，其間，控制精度下降，所以需要避免這一點(diǎn)。
另外，在本實(shí)施方式中，優(yōu)化控制器36相當(dāng)于第1控制值計(jì)算裝置，優(yōu)化校正值DIGOP#i相當(dāng)于第1控制值。
并且，在校正值計(jì)算部37中，根據(jù)按以上所述算出的平滑化校正值DIGPIAV#i和優(yōu)化校正值DIGOP#i的比較結(jié)果，使用下式(31)或(32)算出校正值DIGCMP#i。
·當(dāng)滿足DIGOP#i(k)≥DIGPIAV#i(k)時(shí)，DIGCMP#i(k)＝DIGPIAV#i(k) .....(31)·當(dāng)滿足DIGOP#i(k)＜DIGPIAV#i(k)時(shí)，DIGCMP#i(k)＝DIGOP#i(k) .....(32)參照上述式(31)、(32)可知，校正值DIGCMP#i是作為對(duì)平滑化校正值DIGPIAV#i實(shí)施了以優(yōu)化校正值DIGOP#i為上限值的極限處理后的值而被算出的。其原因在后面描述。另外，在本實(shí)施方式中，校正值計(jì)算部37相當(dāng)于點(diǎn)火正時(shí)決定裝置和最終控制值計(jì)算裝置，校正值DIGCMP#i相當(dāng)于最終控制值。
另一方面，在基本點(diǎn)火正時(shí)計(jì)算部38中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和油門開度AP，通過(guò)檢索圖6所示的映射圖，算出基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE。在該映射圖中，基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE被設(shè)定為油門開度AP越大提前角的程度越小的值。這是因?yàn)椋烷T開度AP越大，發(fā)動(dòng)機(jī)3就越在高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)，從而容易發(fā)生爆震(knocking)，因而需要避免這一點(diǎn)。
此外，基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE在低旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)被設(shè)定為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，提前角的程度越大的值，在高旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)被設(shè)定為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，提前角的程度越小的值，這是因?yàn)?，在低旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)不容易發(fā)生爆震，所以把點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，提前角的程度越大的值，從而提高燃燒氣體溫度，提高燃燒效率。另一方面，因?yàn)樵诟咝D(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)容易發(fā)生爆震，因而把點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，提前角的程度越小的值，從而避免爆震發(fā)生。另外，在該映射圖中，基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE被設(shè)定為比MBT更靠近滯后角側(cè)的值。
而且，在加法器39中，根據(jù)按以上所述算出的基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE、辨識(shí)用信號(hào)值DIGID以及校正值DIGCMP#i，使用下式(33)算出點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i。
IGLOG#i(k)＝IGBASE(k)+DIGID(k)+DIGCMP#i(k) .....(33)另外，在本實(shí)施方式中，基本點(diǎn)火正時(shí)計(jì)算部38和加法器39相當(dāng)于點(diǎn)火正時(shí)決定裝置和點(diǎn)火正時(shí)計(jì)算裝置。
下面，參照?qǐng)D7對(duì)由ECU 2執(zhí)行的點(diǎn)火正時(shí)控制處理進(jìn)行說(shuō)明。該處理是算出點(diǎn)火正時(shí)IGLOG的處理，與TDC信號(hào)的發(fā)生同步來(lái)執(zhí)行。
在該處理中，首先，在步驟1(圖中簡(jiǎn)略為“S1”。下同)中，使計(jì)數(shù)值Ccyl增加值1。然后，進(jìn)到步驟2，判斷計(jì)數(shù)值Ccyl是否大于值4。
當(dāng)該判斷結(jié)束是“否”時(shí)，進(jìn)到后述步驟4。另一方面，當(dāng)步驟2的判斷結(jié)果是“是”，即Ccyl＞4時(shí)，進(jìn)到步驟3，把計(jì)數(shù)值Ccyl設(shè)定為值1，然后進(jìn)到步驟4。即，在該計(jì)數(shù)值Ccyl從值1遞增到值4后，再次從值1開始遞增。
在步驟4中，根據(jù)計(jì)數(shù)值Ccyl，通過(guò)檢索圖8所示的表，設(shè)定氣缸編號(hào)值#i。參照該圖可知，根據(jù)計(jì)數(shù)值Ccyl被按上面所述“1→2→3→4→1……”的順序進(jìn)行設(shè)定的情況，氣缸編號(hào)值#i被按照“#1→#3→#4→#2→#1……”的順序進(jìn)行設(shè)定。
然后，在步驟5中，判斷升程故障標(biāo)志F_LIFTNG是否是“1”。該升程故障標(biāo)志F_LIFTNG在未作圖示的判定處理中，當(dāng)可變氣門升程機(jī)構(gòu)10發(fā)生故障時(shí)被設(shè)定為“1”，當(dāng)正常時(shí)被設(shè)定為“0”。
當(dāng)該判斷結(jié)果是“否”，可變氣門升程機(jī)構(gòu)10為正常時(shí)，進(jìn)到步驟6，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)標(biāo)志F_ENGSTART是否是“1”。在未作圖示的判定處理中，通過(guò)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和IG/SW 25的接通/斷開信號(hào)判定是否處于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制中即開動(dòng)(cranking)中，來(lái)設(shè)定該發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)標(biāo)志F_ENGSTART，具體地說(shuō)，當(dāng)處于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制中時(shí)被設(shè)定為“1”，除此以外時(shí)被設(shè)定為“0”。
當(dāng)該判斷結(jié)果是“是”，處于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制中時(shí)，進(jìn)到步驟7，把點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i設(shè)定為規(guī)定的起動(dòng)時(shí)用值Ig_crk(例如BTDC10°)，然后結(jié)束本處理。
另一方面，當(dāng)步驟6的判斷結(jié)果是“否”，不是處于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制中時(shí)，進(jìn)到步驟8，判斷油門開度AP是否小于規(guī)定值A(chǔ)PREF。當(dāng)該判斷結(jié)果是“是”，未踏下油門踏板時(shí)，進(jìn)到步驟9，判斷起動(dòng)后計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)值Tast是否小于規(guī)定值Tastlmt。該起動(dòng)后計(jì)時(shí)器是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制結(jié)束后的經(jīng)過(guò)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器，由遞增型計(jì)時(shí)器構(gòu)成。
當(dāng)該判斷結(jié)果是“是”，Tast＜Tastlmt時(shí)，認(rèn)為應(yīng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱控制，進(jìn)到步驟10，算出催化劑預(yù)熱用值Ig_ast。具體地說(shuō)，使用下式(34)～(36)所示的滑?？刂扑惴ㄋ愠鲈摯呋瘎╊A(yù)熱用值Ig_ast。
Ig_ast(k)=Ig_ast_base-Krch_ast·σ_ast(k)]]>-Kadp_ast·Σi=0kσ_ast(i).......(34)]]>σ_ast(k)＝Enast(k)+pole_ast·Enast(k-1) .....(35)Enast(k)＝NE(k)-NE_ast .....(36)在上述式(34)中，Ig_ast_base表示規(guī)定的催化劑預(yù)熱用的基準(zhǔn)點(diǎn)火正時(shí)(例如BTDC5°)，Krch_ast、Kadp_ast表示規(guī)定的反饋增益。并且，σ_ast是按式(35)來(lái)定義的切換函數(shù)。在該式(35)中，pole_ast是被設(shè)定成滿足-1＜poie_ast＜0的關(guān)系的切換函數(shù)設(shè)定參數(shù)，Enast是按式(36)算出的跟隨誤差。在式(36)中，NE_ast是規(guī)定的催化劑預(yù)熱用的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(例如1800rpm)。使用以上控制算法，把催化劑預(yù)熱用值Ig_ast作為使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE收斂于上述催化劑預(yù)熱用的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NE_ast的值來(lái)算出。
然后，進(jìn)到步驟11，把點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i設(shè)定為上述催化劑預(yù)熱用值Ig_ast后，結(jié)束本處理。
另一方面，當(dāng)步驟8或9的判斷結(jié)果是“否”時(shí)，即，當(dāng)踏下油門踏板時(shí)，或者當(dāng)Tast≥Tastlmt時(shí)，進(jìn)到步驟12，執(zhí)行Pmi優(yōu)化和平滑化控制處理。
具體地說(shuō)，按圖9所示來(lái)執(zhí)行該P(yáng)mi優(yōu)化和平滑化控制處理。首先，在步驟20中，算出基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE。即，如前所述，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和油門開度AP，通過(guò)檢索圖6的映射圖，算出基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE。
然后，進(jìn)到步驟21，使計(jì)數(shù)值Cdigid增加值1，然后在步驟22中，判斷計(jì)數(shù)值Cdigid是否大于規(guī)定的上限值Cdigid_max。當(dāng)該判斷結(jié)果是“否”時(shí)，進(jìn)到后述的步驟24。
另一方面，當(dāng)步驟22的判斷結(jié)果是“是”，Cdigid＞Cdigid_max時(shí)，進(jìn)到步驟23，把計(jì)數(shù)值Cdigid設(shè)定為值0，然后進(jìn)到步驟24。即，在計(jì)數(shù)值Cdigid從值0遞增到值Cdigid_max后，復(fù)位為值0，再次遞增。
在步驟24中，如前所述，根據(jù)計(jì)數(shù)值Cdigid，通過(guò)檢索圖5的表，算出辨識(shí)用信號(hào)值DIGID。
然后，進(jìn)到步驟25，使用上述式(1)算出指示平均有效壓力的估計(jì)值Pmi_act#i。之后，在步驟26中，使用上述式(14)～(25)算出系數(shù)矢量θ#i。
然后，在步驟27中，使用上述式(12)算出MBT偏差EIGOP#i，然后在步驟28中，使用上述式(26)～(29)，或者使用式(26)、(28)～(30)算出優(yōu)化校正值DIGOP#i。
然后，在步驟29中，使用上述式(5)～(10)，或者使用式(5)、(7)～(11)算出平滑化校正值DIGPIAV#i。之后，在步驟30中，使用上述式(31)或(32)算出校正值DIGCMP#i。
然后，在步驟31中，在把按以上所述算出的基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE、辨識(shí)用信號(hào)值DIGID以及校正值DIGCMP#i之和設(shè)定為點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i后，結(jié)束本處理。
回到圖7，在按以上所述執(zhí)行了步驟12的Pmi優(yōu)化和平滑化控制處理后，結(jié)束本處理。
另一方面，當(dāng)步驟5的判斷結(jié)果是“是”，可變氣門升程機(jī)構(gòu)10發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)到步驟13，算出故障時(shí)用值Ig_fs。具體地說(shuō)，使用下式(37)～(39)的滑模控制算法來(lái)算出該故障時(shí)用值Ig_fs。
Ig_fs(k)=Ig_fs_base-Krch_fs·σ_fs(k)]]>-Kadp_fs·Σi=0kσ_fs(i)......(37)]]>σ_fs(k)＝Enfs(k)+pole_fs·Enfs(k-1).....(38)Enfs(k)＝NE(k)-NE_fs.....(39)在上述式(37)中，Ig_fs_base表示規(guī)定的故障時(shí)用的基準(zhǔn)點(diǎn)火正時(shí)(例如TDC±0°)，Krch_fs、Kadp_fs表示規(guī)定的反饋增益。并且，σ_fs是按式(38)來(lái)定義的切換函數(shù)。在該式(38)中，pole_fs是被設(shè)定成滿足-1＜poie_fs＜0的關(guān)系的切換函數(shù)設(shè)定參數(shù)，Enfs是按式(39)算出的跟隨誤差。在該式(39)中，NE_fs是規(guī)定的故障時(shí)目標(biāo)轉(zhuǎn)速(例如2000rpm)。使用以上控制算法，把故障時(shí)用值Ig_fs作為使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE收斂于上述故障時(shí)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NE_fs的值來(lái)算出。
然后，進(jìn)到步驟14，把點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i設(shè)定為上述故障時(shí)用值Ig_fs，然后結(jié)束本處理。
下面，參照?qǐng)D10對(duì)由ECU 2執(zhí)行的進(jìn)入空氣量控制處理進(jìn)行說(shuō)明。本處理是算出用于通過(guò)可變氣門升程機(jī)構(gòu)10控制進(jìn)入空氣量的升程控制輸入U(xiǎn)liftin的處理，按照規(guī)定的控制周期ΔT(例如10msec)來(lái)執(zhí)行。
在該處理中，首先，在步驟40中，判斷上述升程故障標(biāo)志F_LIFTNG是否是“1”。當(dāng)該判斷結(jié)果是“否”，可變氣門升程機(jī)構(gòu)10為正常時(shí)，進(jìn)到步驟41，判斷上述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)標(biāo)志F_ENGSTART是否是“1”。
當(dāng)該判斷結(jié)果是“是”，處于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制中時(shí)，進(jìn)到步驟42，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫TW，通過(guò)檢索圖11所示的表，算出目標(biāo)進(jìn)入空氣量的起動(dòng)時(shí)用值Gcyl_cmd_crk。
在該表中，在發(fā)動(dòng)機(jī)水溫TW比規(guī)定值TWREF1高的范圍內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫TW越低，起動(dòng)時(shí)用值Gcyl_cmd_crk被設(shè)定為越大的值，并且在TW≤TWREF1的范圍內(nèi)，起動(dòng)時(shí)用值Gcyl_cmd_crk被設(shè)定為規(guī)定值Gcylref。這是因?yàn)?，在發(fā)動(dòng)機(jī)水溫TW低的情況下，可變氣門升程機(jī)構(gòu)10的摩擦力增大，因而對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。
然后，在步驟43中，把目標(biāo)進(jìn)入空氣量Gcyl_cmd設(shè)定為上述起動(dòng)時(shí)用值Gcyl_cmd_crk。之后，進(jìn)到步驟44，根據(jù)目標(biāo)進(jìn)入空氣量Gcyl_cmd和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE，通過(guò)檢索圖12所示的映射圖，算出目標(biāo)氣門升程Liftin_cmd。在該圖中，Gcyl_cmd1～3是滿足Gcyl_cmd1＜Gcyl_cmd2＜Gcyl_cmd3的關(guān)系的目標(biāo)進(jìn)入空氣量Gcyl_cmd的規(guī)定值。
如該圖所示，在該映射圖中，目標(biāo)進(jìn)入空氣量Gcyl_cmd越大，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，目標(biāo)氣門升程Liftin_cmd被設(shè)定為越大的值。這是因?yàn)椋繕?biāo)進(jìn)入空氣量Gcyl_cmd越大，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)3的所要求的輸出就越大，從而要求更大的進(jìn)入空氣量Gcyl。
然后，進(jìn)到步驟45，算出升程控制輸入U(xiǎn)liftin。使用下式(40)～(43)所示的目標(biāo)值濾波型的2自由度響應(yīng)指定型控制算法，把該升程控制輸入U(xiǎn)liftin作為使氣門升程Liftin跟隨目標(biāo)氣門升程Liftin_cmd的值來(lái)算出。另外，在下式(40)～(43)中，帶有符號(hào)(m)的各離散數(shù)據(jù)表示與上述控制周期ΔT同步被抽樣或被算出的數(shù)據(jù)。
Uliftin(m)=-Krch_lf·σ_lf(m)-Kadp_lf·Σi=0mσ_lf(i).........(40)]]>σ_if(m)＝E_lf(m)+pole_lf·E_lf(m-1) .....(41)E_lf(m)＝Liftin(m)-Liftin_cmd_f(m).....(42)Liftin_cmd_f(m)＝-pole_f_if·Liftin_cmd_f(m-1)+(1+pole_f_lf)Liftin_cmd(m) .....(43)在上述式(40)中，Krch_lf表示規(guī)定的到達(dá)律增益，Kadp_lf表示規(guī)定的自適應(yīng)律增益，而且，σ_lf是按式(41)所定義的切換函數(shù)。在該式(41)中，E_lf是按式(42)算出的偏差，pole_lf是切換函數(shù)設(shè)定參數(shù)，被設(shè)定為-1＜pole_lf＜0的范圍內(nèi)的值。并且，在式(42)中，Liftin_cmd_f是目標(biāo)氣門升程的濾波值，使用式(43)所示的目標(biāo)值濾波算法(一次延遲濾波算法)來(lái)算出。在該式(43)中，pole_f_lf是目標(biāo)值響應(yīng)指定參數(shù)，被設(shè)定為-1＜pole_f_lf＜0的范圍內(nèi)的值。
以上，在步驟45中，算出升程控制輸入U(xiǎn)liftin，然后結(jié)束本處理。
另一方面，當(dāng)步驟41的判斷結(jié)果是“否”，不是處于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制中時(shí)，進(jìn)到步驟46，判斷油門開度AP是否小于規(guī)定值A(chǔ)PREF。當(dāng)該判斷結(jié)果是“是”，未踏下油門踏板時(shí)，進(jìn)到步驟47，判斷起動(dòng)后計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)值Tast是否小于規(guī)定值Tastlmt。
當(dāng)該判斷結(jié)果是“是”，Tast＜Tastlmt時(shí)，認(rèn)為應(yīng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱控制，進(jìn)到步驟48，根據(jù)起動(dòng)后計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)值Tast和發(fā)動(dòng)機(jī)水溫TW，通過(guò)檢索圖13所示的映射圖，算出目標(biāo)進(jìn)入空氣量的催化劑預(yù)熱用值Gcyl_cmd_ast。在該圖中，TW1～TW3表示滿足TW1＜TW2＜TW3的關(guān)系的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫TW的規(guī)定值。
在該映射圖中，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫TW越低，催化劑預(yù)熱用值Gcyl_cmd_ast被設(shè)定為越大的值。這是因?yàn)?，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫TW越低，催化劑的活性化所需要的時(shí)間就越長(zhǎng)，因而通過(guò)增大排氣氣體體積來(lái)縮短催化劑的活性化所需要的時(shí)間。此外，在該映射圖中，在起動(dòng)后計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)值Tast較小的期間，計(jì)時(shí)值Tast越大，催化劑預(yù)熱用值Gcyl_cmd_ast被設(shè)定成越大的值，在計(jì)時(shí)值Tast增大至某種程度之后，計(jì)時(shí)值Tast越大，催化劑預(yù)熱用值Gcyl_cmd_ast被設(shè)定成越小的值。這是因?yàn)椋殡S著催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行時(shí)間的流經(jīng)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)3進(jìn)行預(yù)熱，使得摩擦力下降，在這種情況下，如果不降低進(jìn)入空氣量，就變成為了將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE維持在目標(biāo)值而對(duì)點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行過(guò)剩滯后控制的狀態(tài)，燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定，因而需要避免這一點(diǎn)。
然后，進(jìn)到步驟49，把目標(biāo)進(jìn)入空氣量Gcyl_cmd設(shè)定為上述催化劑預(yù)熱用值Gcyl_cmd_ast。之后，如前所述，執(zhí)行步驟44、45，然后結(jié)束本處理。
另一方面，當(dāng)步驟46或47的判斷結(jié)果是“否”時(shí)，即，當(dāng)油門踏板被踏下時(shí)，或者當(dāng)Tast≥Tastlmt時(shí)，進(jìn)到步驟50，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和油門開度AP，通過(guò)檢索圖14所示的映射圖，算出目標(biāo)進(jìn)入空氣量的通常時(shí)用值Gcyl_cmd_drv。在該圖中，AP1～AP3表示滿足AP1＜AP2＜AP3的關(guān)系的油門開度AP的規(guī)定值。
在該映射圖中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，或者油門開度AP越大，通常時(shí)用值Gcyl_cmd_drv就被設(shè)定為越大的值。這是因?yàn)?，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，或者油門開度AP越大，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)3所要求的輸出就越大，從而要求更大的進(jìn)入空氣量。
然后，進(jìn)到步驟51，把目標(biāo)進(jìn)入空氣量Gcyl_cmd設(shè)定為上述通常時(shí)用值Gcyl_cmd_drv。之后，如上所述，執(zhí)行步驟44、45，然后結(jié)束本處理。
另一方面，當(dāng)步驟40的判斷結(jié)果是“是”，可變氣門升程機(jī)構(gòu)10發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)到步驟52，把升程控制輸入U(xiǎn)liftin設(shè)定為規(guī)定的故障時(shí)用值Uliftin_fs，然后結(jié)束本處理。
下面，對(duì)本實(shí)施方式的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置1的點(diǎn)火正時(shí)控制的仿真結(jié)果(以下稱為“控制結(jié)果”)進(jìn)行說(shuō)明。圖15表示下述情況下的控制結(jié)果把4個(gè)氣缸#1～#4的基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE保持恒定，把加權(quán)系數(shù)w1、w2設(shè)定成w1＝0.2、w2＝0.8，從控制開始到結(jié)束的期間，4個(gè)氣缸的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#1～#4滿足Pmi_ls#1＞Pmi_ls#2＞Pmi_ls#3＞Pmi_ls#4，第3氣缸的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#3被設(shè)定為第1基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1，并且第2氣缸的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#2被設(shè)定為第2基準(zhǔn)值Pmi_ls_min2，即、使得Pmi_ls#3≥Pmi_1s#1-Eps_Pmi以及Pmi_ls#2≥Pmi_ls#1-Eps_Pmi。
并且，在該圖中，DIG1～3表示滿足DIG1＜DIG2＜DIG3的校正值DIGCMP#i的規(guī)定值，Pmi_max#3表示第3氣缸#3在估計(jì)MBT條件下的指示平均有效壓力的最大值，即表示在第3氣缸#3中可達(dá)到的指示平均有效壓力的最大值。
參照該圖可知，首先，在第4氣缸#4中，如上所述，通過(guò)式(4)的加權(quán)平均運(yùn)算來(lái)算出平滑化目標(biāo)值Piav_cmd，從而作為比第4氣缸#4的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#4大的值而被算出，因而平滑化校正值DIGPIAV#4作為把基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE校正為比估計(jì)MBT更靠近提前角側(cè)的值而被算出。此外還可知，由于Pmi_ls#4不能達(dá)到Piav_cmd，因而DIGPIAV#4在急劇增大后，被保持為上限值DIGPIAV_H。
在此情況下，根據(jù)平滑化控制器33的DIGPIAV#4的運(yùn)算速度和優(yōu)化控制器36的DIGOP#4的運(yùn)算速度的關(guān)系，從控制開始時(shí)t0到時(shí)刻t1的期間，DIGOP#4≥DIGPIAV#4成立，從而校正值DIGCMP#4被設(shè)定為平滑化校正值DIGPIAV#4，在時(shí)刻t2以后，DIGOP#4＜DIGPIAV#4成立，從而校正值DIGCMP#4被設(shè)定為優(yōu)化校正值DIGOP#4。結(jié)果，在第4氣缸#4中，點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#4被控制為估計(jì)MBT，并且Pmi_ls#4被控制成收斂于第4氣缸#4在估計(jì)MBT條件下的指示平均有效壓力的最大值。
并且，在第3氣缸#3中，通過(guò)式(4)的加權(quán)平均運(yùn)算來(lái)算出平滑化目標(biāo)值Piav_cmd，從而該平滑化目標(biāo)值Piav_cmd被設(shè)定為比第3氣缸#3的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#3大一些的值，因而從控制開始時(shí)t0到時(shí)刻t2的期間，DIGOP#3≥DIGPIAV#3成立，從而校正值DIGCMP#3被設(shè)定為平滑化校正值DIGPIAV#3。然后，在時(shí)刻t2以后，DIGOP#3＜DIGPIAV#3成立，從而校正值DIGCMP#3被設(shè)定為優(yōu)化校正值DIGOP#3。結(jié)果，在第3氣缸#3中，點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#3被控制為估計(jì)MBT，并且Pmi_ls#3被控制成收斂于Pmi_max#3。
另一方面，在第2氣缸#2中，通過(guò)式(4)的加權(quán)平均運(yùn)算來(lái)算出平滑化目標(biāo)值Piav_cmd，從而平滑化目標(biāo)值Piav_cmd被設(shè)定為比第2氣缸#2的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#2小的值。因此，DIGOP#2≥DIGPIAV#2總是成立，因而校正值DIGCMP#2被設(shè)定為平滑化校正值DIGPIAV#2。結(jié)果，在第2氣缸#2中，點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#2被控制為比估計(jì)MBT更靠近滯后角側(cè)的值，并且Pmi_ls#2被控制成收斂于Pmi_max#3。
與此相同，在第1氣缸#1中，也出于上述原因，DIGOP#1≥DIGPIAV#1總是成立，因而校正值DIGCMP#1被設(shè)定為平滑化校正值DIGPIAV#1。結(jié)果，在第1氣缸#1中，點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#1也被控制為比估計(jì)MBT更靠近滯后角側(cè)的值，并且Pmi_ls#1被控制成收斂于Pmi_max#3。
以上，根據(jù)本實(shí)施方式的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置1，平滑化校正值DIGPIAV#i作為用于控制點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i使得所有氣缸的指示平均有效壓力的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#1～#4跟隨1個(gè)平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的校正值而被算出，通過(guò)使用該平滑化校正值DIGPIAV#i來(lái)校正點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i，可控制點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i使得不存在氣缸間的燃燒狀態(tài)偏差，即不存在發(fā)生熱量偏差。這樣，可避免由于氣缸間的燃燒狀態(tài)偏差而發(fā)生轉(zhuǎn)速變動(dòng)和振動(dòng)等。特別是在通過(guò)設(shè)置可變氣門升程機(jī)構(gòu)10等，而把該點(diǎn)火正時(shí)控制裝置1應(yīng)用于容易發(fā)生燃燒狀態(tài)的偏差的內(nèi)燃機(jī)3的情況下，可更有效地獲得以上優(yōu)點(diǎn)。
并且，由于平滑化目標(biāo)值Piav_cmd作為2個(gè)氣缸的統(tǒng)計(jì)處理值即第1和第2基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1、Pmi_ls_min2的加權(quán)平均值而被算出，因而可避免將平滑化目標(biāo)值Piav_cmd設(shè)定成與所有氣缸的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#1～#4大幅背離的值，從而可提高統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i對(duì)平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的跟隨性，并可避免轉(zhuǎn)速變動(dòng)的發(fā)生等。通過(guò)以上，可提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
而且，由于在平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的計(jì)算中使用的第1和第2基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1、Pmi_ls_min2被設(shè)定為滿足Pmi_ls#i≥Pmi_ls_max-Eps_Pmi的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i中的最小值和第2小的值，因而即使在存在使得Pmi_ls#i＜Pmi_ls_max-Eps_Pmi成立的氣缸的情況下，即，存在燃燒狀態(tài)與其它氣缸相比極端惡化的氣缸的情況下，也能以燃燒狀態(tài)比該氣缸良好的2個(gè)氣缸的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i為基準(zhǔn)來(lái)控制點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i，使得不存在燃燒狀態(tài)偏差。結(jié)果，與根據(jù)燃燒狀態(tài)與其它氣缸相比極端惡化的氣缸而算出平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的情況不同，可避免排氣的高溫化和不發(fā)火情況的發(fā)生等，可避免排氣系統(tǒng)和催化劑受到損壞。
并且，由于通過(guò)對(duì)根據(jù)缸內(nèi)壓Pcyl#i所算出的估計(jì)值Pmi_act#i實(shí)施規(guī)定的依次型統(tǒng)計(jì)處理[式(2)、(3)]來(lái)算出統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i，因而與直接使用估計(jì)值Pmi_act#i的情況相比，統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i可作為不容易受到缸內(nèi)壓Pcyl#i的變動(dòng)的影響的值，即由變動(dòng)所引起的噪聲的影響已被抑制的值而被算出，可使用這樣的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i來(lái)控制點(diǎn)火正時(shí)。結(jié)果，通過(guò)抑制由缸內(nèi)壓Pcyl#i的變動(dòng)所引起的噪聲的影響，可相應(yīng)地提高點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i的控制精度。
此外，優(yōu)化校正值DIGOP#i作為用于把各氣缸#i的點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i控制為估計(jì)MBT的校正值而被算出，通過(guò)對(duì)平滑化校正值DIGPIAV#i實(shí)施以優(yōu)化校正值DIGOP#i為提前角側(cè)的極限值的極限處理來(lái)算出校正值DIGCMP#i，并且使用優(yōu)化校正值DIGOP#i校正基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE，從而算出點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i。因此，在各氣缸的點(diǎn)火正時(shí)控制中，與同時(shí)執(zhí)行用于把各氣缸的點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i控制為估計(jì)MBT的點(diǎn)火正時(shí)控制和用于使統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i跟隨平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的點(diǎn)火正時(shí)控制的情況不同，可避免2個(gè)點(diǎn)火正時(shí)控制的干擾，并可順利進(jìn)行校正值DIGCMP#i從平滑化校正值DIGPIAV#i切換到優(yōu)化校正值DIGOP#i時(shí)的切換。這樣，可避免轉(zhuǎn)矩級(jí)差的發(fā)生，可提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
而且，由于通過(guò)對(duì)平滑化校正值DIGPIAV#i實(shí)施以優(yōu)化校正值DIGOP#i為提前角側(cè)的極限值的極限處理來(lái)算出校正值DIGCMP#i，因而在任意氣缸中，即使在平滑化校正值DIGPIAV#i被設(shè)定為比優(yōu)化校正值DIGOP#i更靠近提前角側(cè)的值的情況下，通過(guò)把該氣缸的校正值DIGCMP#i限制為優(yōu)化校正值DIGOP#i，也能根據(jù)優(yōu)化校正值DIGOP#i算出點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i，因而可把該氣缸的點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i控制為估計(jì)MBT，把指示平均有效壓力的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i控制為最大值。即，可確保最高的燃燒效率。這樣，可進(jìn)一步提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
并且，如上所述，由于平滑化目標(biāo)值Piav_cmd作為第1和第2基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1、Pmi_ls_min2的加權(quán)平均值而被算出，并且按如上所述來(lái)決定校正值DIGCMP#i，因而在統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i被設(shè)定為第1基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1的氣缸中，校正值DIGCMP#i被設(shè)定為優(yōu)化校正值DIGOP#i、點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i被控制為估計(jì)MBT的概率提高。結(jié)果，除了第1基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1的氣缸以外，在Pmi_ls#i＜Pmi_ls_max-Eps_Pmi成立的氣缸中，點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#I也被控制為估計(jì)MBT，因而可更有效地提高發(fā)動(dòng)機(jī)3整體的燃燒效率。
而且，由于平滑化校正值DIGPIAV#i是用于控制各氣缸的點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#i使得4個(gè)統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#1～#4全都跟隨平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的值，因而在由于發(fā)動(dòng)機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化，成為第1基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1的氣缸被切換時(shí)，存在平滑化目標(biāo)值Piav_cmd驟變，使得平滑化校正值DIGPIAV#i也發(fā)生驟變的可能性。相比之下，根據(jù)該點(diǎn)火正時(shí)控制裝置1，由于使用包含將目標(biāo)值濾波算法[式(9)]和滑?？刂扑惴╗式(5)～(8)]進(jìn)行了組合的2自由度控制算法[式(5)～(9)]的控制算法[式(5)～(10)]，算出平滑化校正值DIGPIAV#i，因而通過(guò)適當(dāng)設(shè)定目標(biāo)值濾波算法的濾波特性，即使在平滑化目標(biāo)值Piav_cmd發(fā)生驟變時(shí)，也能避免平滑化校正值DIGPIAV#i的驟變。結(jié)果，可避免伴隨著平滑化校正值DIGPIAV#i的驟變的轉(zhuǎn)矩級(jí)差的發(fā)生，可進(jìn)一步提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
另外，校正值DIGCMP#i的計(jì)算方法不限于使用上述式(31)、(32)的方法，也可以使用以下方法。即，在統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i被設(shè)定為第2基準(zhǔn)值Pmi_ls_min2的氣缸和統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i比該第2基準(zhǔn)值Pmi_ls_min2大的氣缸中，如下式(44)所示，把校正值DIGCMP#i設(shè)定為平滑化校正值DIGPIAV#i。
DIGCMP#i(k)＝DIGPIAV#i(k) .....(44)另一方面，在上述以外的氣缸中，即在統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i被設(shè)定為第1基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1的氣缸和統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i比該第1基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1小的氣缸中，如下式(45)所示，把校正值DIGCMP#i設(shè)定為優(yōu)化校正值DIGOP#i。
DIGCMP#i(k)＝DIGOP#i(k).....(45)下面，對(duì)使用以上方法算出校正值DIGCMP#i情況下的點(diǎn)火正時(shí)控制的仿真結(jié)果(以下稱為“控制結(jié)果”)進(jìn)行說(shuō)明。圖16示出上述方法的控制結(jié)果示例，4個(gè)氣缸#1～#4的基本點(diǎn)火正時(shí)IGBASE、加權(quán)系數(shù)w1、w2以及統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#1～#4被設(shè)定成與上述實(shí)施方式的示例相同。并且，圖17為了進(jìn)行比較，示出在實(shí)施方式的點(diǎn)火正時(shí)的控制方法中，通過(guò)把平滑化控制器33的目標(biāo)值響應(yīng)指定參數(shù)R_piav設(shè)定為接近值0的極小的值，有意極端地提高統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i對(duì)平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的跟隨速度的情況下的控制結(jié)果示例。
首先，參照?qǐng)D17的比較例可知，雖然在第4氣缸#4中，與上述圖15的控制結(jié)果例一樣，點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#4被控制為估計(jì)MBT，并且Pmi_ls#4被控制成收斂于第4氣缸#4在估計(jì)MBT時(shí)的指示平均有效壓力的最大值，但是除此之外的氣缸的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#1～#3收斂于比在第3氣缸#3中可達(dá)到的指示平均有效壓力的最大值Pmi_max#3低的值。這是因?yàn)?，如上所述，由于極端地提高統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i對(duì)平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的跟隨速度，因而在第3氣缸#3的優(yōu)化校正值DIGOP#3低于平滑化校正值DIGPIAV#3的狀態(tài)下，第1～3氣缸的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#1～#3被平滑化。由于在平滑化控制器33中極端地提高統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i對(duì)平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的跟隨速度的情況下會(huì)發(fā)生這種狀態(tài)，因而例如當(dāng)把加權(quán)系數(shù)w1、w2設(shè)定為使得w1＞＞w2成立的這樣的不適當(dāng)?shù)闹禃r(shí)也發(fā)生這種狀態(tài)。
相比之下，在圖16的控制結(jié)果示例的情況下，在第4氣缸#4中，雖然從控制開始時(shí)t10到時(shí)刻t11的期間，DIGOP#4≥DIGPIAV#4成立，在時(shí)刻t11以后，DIGOP#4＜DIGPIAV#4成立，但是如上述式(45)所示，由于校正值DIGCMP#4被保持為優(yōu)化校正值DIGOP#4，因而與上述圖15的控制結(jié)果示例相同，點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#4被控制為估計(jì)MBT，并且Pmi_ls#4被控制成收斂于第4氣缸#4在估計(jì)MBT時(shí)的指示平均有效壓力的最大值。
并且，在第3氣缸#3中，由于校正值DIGCMP#3被保持為優(yōu)化校正值DIGOP#3，因而與上述圖15的控制結(jié)果示例相同，點(diǎn)火正時(shí)IGLOG#3被控制為估計(jì)MBT，并且Pmi_ls#3被控制成收斂于第3氣缸#3在估計(jì)MBT時(shí)的指示平均有效壓力的最大值Pmi_max#3。
另一方面，可知，在第1、2氣缸中，校正值DIGCMP#1、#2被分別保持為平滑化校正值DIGPIAV#1、#2，并且統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#1、#2收斂于在第3氣缸#3可達(dá)到的指示平均有效壓力的最大值Pmi_max#3。即，可知，有效提高了發(fā)動(dòng)機(jī)3整體的燃燒效率。
如上所述，在使用上述式(44)、(45)的變形例的情況下，也能獲得與實(shí)施方式相同的作用效果。另外，在該變形例的情況下，在由于發(fā)動(dòng)機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化，而對(duì)統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i被設(shè)定為第1基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1的氣缸和統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i被設(shè)定為第2基準(zhǔn)值Pmi_ls_min2的氣缸進(jìn)行切換的情況下，校正值DIGCMP#i在平滑化校正值DIGPIAV#i和優(yōu)化校正值DIGOP#i之間急劇切換，因而與上述實(shí)施方式的控制方法不同，可能發(fā)生少許轉(zhuǎn)矩級(jí)差。
另外，實(shí)施方式使用缸內(nèi)壓傳感器22作為缸內(nèi)壓檢測(cè)裝置，然而缸內(nèi)壓檢測(cè)裝置不限于此，只要是能檢測(cè)缸內(nèi)壓Pcyl#i的裝置即可。
并且，實(shí)施方式使用指示平均有效壓力的統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i作為做功量參數(shù)，然而做功量參數(shù)不限于此，只要是根據(jù)缸內(nèi)壓所算出的值、表示由氣缸內(nèi)的燃燒所引起的做功量的值即可。例如，作為做功量參數(shù)，可以使用指示輸出和發(fā)生熱量等，也可以直接使用指示平均有效壓力的估計(jì)值Pmi_act#i。
而且，實(shí)施方式使用第1和第2基準(zhǔn)值Pmi_ls_min1、Pmi_ls_min2作為基準(zhǔn)值，通過(guò)它們的加權(quán)平均運(yùn)算算出平滑化目標(biāo)值Piav_cmd，然而平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的計(jì)算方法不限于此，只要是使用統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i的1個(gè)作為基準(zhǔn)值，根據(jù)該基準(zhǔn)值算出平滑化目標(biāo)值Piav_cmd的方法即可。例如，在4個(gè)統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i中的最小值小于Pmi_ls_max-Eps_Pmi的情況下，可以把該最小值設(shè)定為基準(zhǔn)值，根據(jù)該最小值算出平滑化目標(biāo)值Piav_cmd。并且，也可以通過(guò)這樣的最小值和第2小的值的加權(quán)平均運(yùn)算算出平滑化目標(biāo)值Piav_cmd。
并且，實(shí)施方式使用滑?？刂扑惴╗式(5)～(9)]作為規(guī)定的跟隨控制算法，然而規(guī)定的跟隨控制算法不限于此，只要是用于進(jìn)行控制使得統(tǒng)計(jì)處理值Pmi_ls#i跟隨平滑化目標(biāo)值的濾波值Piav_cma_f的算法即可。例如，作為跟隨控制算法，可以使用后向控制算法(back-steppingcontrol algorithm)等其它的響應(yīng)指定型控制算法，或者可以使用PID控制算法(Proportional，Integral and Derivative Control Algorithm，比例、積分、微分控制算法)等常規(guī)反饋控制算法。
而且，實(shí)施方式把本發(fā)明的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置應(yīng)用于4缸型內(nèi)燃機(jī)，然而本發(fā)明的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置不限于此，也可應(yīng)用于2氣缸以上的多缸型內(nèi)燃機(jī)。
并且，實(shí)施方式把本發(fā)明的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置應(yīng)用于車輛用內(nèi)燃機(jī)，然而本發(fā)明的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置不限于此，也可應(yīng)用于通用內(nèi)燃機(jī)。例如，可以把本發(fā)明的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置應(yīng)用于船舶用和發(fā)電用等的內(nèi)燃機(jī)。
以上是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的說(shuō)明，本行業(yè)人員應(yīng)理解的是，可在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其特征在于，具有缸內(nèi)壓檢測(cè)裝置，其分別檢測(cè)多個(gè)氣缸內(nèi)的壓力以作為多個(gè)缸內(nèi)壓；做功量參數(shù)計(jì)算裝置，其根據(jù)該檢測(cè)出的多個(gè)缸內(nèi)壓，分別算出表示由所述多個(gè)氣缸內(nèi)的燃燒所引起的做功量的多個(gè)做功量參數(shù)；目標(biāo)值計(jì)算裝置，其將該算出的多個(gè)做功量參數(shù)中的1個(gè)設(shè)定為該多個(gè)做功量參數(shù)的基準(zhǔn)值，并根據(jù)該基準(zhǔn)值，算出成為所述多個(gè)做功量參數(shù)的目標(biāo)的1個(gè)目標(biāo)值；以及點(diǎn)火正時(shí)決定裝置，其分別決定所述多個(gè)氣缸的點(diǎn)火正時(shí)使得所述多個(gè)做功量參數(shù)跟隨所述1個(gè)目標(biāo)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)值被設(shè)定為所述多個(gè)做功量參數(shù)中的最小值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)值被設(shè)定為在以所述多個(gè)做功量參數(shù)中的最大值為上限、以比該最大值小規(guī)定值的值為下限的范圍內(nèi)的做功量參數(shù)中的最小值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其特征在于，所述做功量參數(shù)計(jì)算裝置根據(jù)所述多個(gè)缸內(nèi)壓分別算出所述多個(gè)做功量參數(shù)的未處理值，并通過(guò)對(duì)該未處理值實(shí)施規(guī)定的依次型統(tǒng)計(jì)處理，算出所述多個(gè)做功量參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其特征在于，所述點(diǎn)火正時(shí)決定裝置具有第1控制值計(jì)算裝置，其算出用于在所述各多個(gè)氣缸中控制該各氣缸的所述點(diǎn)火正時(shí)，使得該各氣缸的做功量參數(shù)為最大的第1控制值；第2控制值計(jì)算裝置，其算出用于在所述各氣缸中控制該各氣缸的所述點(diǎn)火正時(shí)，使得該各氣缸的做功量參數(shù)跟隨所述1個(gè)目標(biāo)值的第2控制值；最終控制值計(jì)算裝置，其通過(guò)對(duì)所述第2控制值實(shí)施以所述第1控制值為提前角側(cè)的極限值的極限處理，算出最終控制值；以及點(diǎn)火正時(shí)計(jì)算裝置，其根據(jù)該算出的最終控制值，算出所述各氣缸的所述點(diǎn)火正時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其特征在于，所述目標(biāo)值計(jì)算裝置通過(guò)所述多個(gè)做功量參數(shù)的所述基準(zhǔn)值和比該基準(zhǔn)值大的值的加權(quán)平均，算出所述1個(gè)目標(biāo)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其特征在于，所述點(diǎn)火正時(shí)決定裝置具有第1控制值計(jì)算裝置，其算出用于在所述各多個(gè)氣缸中控制該各氣缸的所述點(diǎn)火正時(shí)，使得該各氣缸的做功量參數(shù)為最大的第1控制值；第2控制值計(jì)算裝置，其算出用于在所述各氣缸中控制該各氣缸的所述點(diǎn)火正時(shí)，使得該各氣缸的做功量參數(shù)跟隨所述1個(gè)目標(biāo)值的第2控制值；以及點(diǎn)火正時(shí)計(jì)算裝置，其根據(jù)所述第1控制值算出所述做功量參數(shù)小于等于所述基準(zhǔn)值的氣缸的所述點(diǎn)火正時(shí)，根據(jù)所述第2控制值算出所述做功量參數(shù)大于所述基準(zhǔn)值的氣缸的所述點(diǎn)火正時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其特征在于，所述第2控制值計(jì)算裝置使用包括將規(guī)定的目標(biāo)值濾波算法和規(guī)定的跟隨控制算法進(jìn)行組合的2自由度控制算法的控制算法，算出所述第2控制值。
全文摘要
一種可避免由于氣缸間的燃燒狀態(tài)偏差而發(fā)生的轉(zhuǎn)速變動(dòng)和振動(dòng)等，從而提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火正時(shí)控制裝置。點(diǎn)火正時(shí)控制裝置(1)的ECU(2)根據(jù)缸內(nèi)壓(Pcyl#i)算出指示平均有效壓力的統(tǒng)計(jì)處理值(Pmi_ls#i)，通過(guò)其中的規(guī)定范圍內(nèi)的最小值(Pmi_ls_minl)和第2小的值(Pmi_ls_min2)的加權(quán)平均運(yùn)算，算出平滑化目標(biāo)值(Piav_cmd)，通過(guò)對(duì)用于使統(tǒng)計(jì)處理值(Pmi_ls#i)跟隨平滑化目標(biāo)值(Piav_cmd)的平滑化校正值(DIGPIAV#i)實(shí)施極限處理，來(lái)算出校正值(DIGCMP#i)，根據(jù)該校正值(DIGCMP#i)算出各氣缸的點(diǎn)火正時(shí)(IGLOG#i)，該極限處理把用于把點(diǎn)火正時(shí)控制成使統(tǒng)計(jì)處理值(Pmi_ls#i)為最大的優(yōu)化校正值(DIGOP#i)作為提前角側(cè)的極限值。
文檔編號(hào)F02D45/00GK1779226SQ20051012435
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者安井裕司, 篠崎廣一郎, 佐藤正浩 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社