[发明专利]内燃机的点火正时控制装置

说明书

本发明涉及内燃机的点火正时控制装置，在该内燃机中为每个气缸设置了两个火花塞。

传统地，例如，日本专利未审查出版物No.Hei.6-323230中所示出的点火正时控制系统是公知的，在该控制系统中，为内燃机的每个气缸设置了若干火花塞，并且这些火花塞的点火正时相互不同，从而改善了废气排放的特性。在这个系统中，为了在根据发动机的工作状态来决定若干火花塞的点火正时的情况下能够减少计算元件上的负荷。另一方面，进行决定特殊火花塞的正常点火正时的计算，并且就其它火花塞而言，点火正时借助于根据特殊火花塞的点火正时的、相对简单的计算公式来决定。

在每个气缸具有若干火花塞的内燃机中，但是在发动机的所有工作状态时，它不总是需要形成相互不同的火花塞点火正时。因此，从减少计算元件上的计算负荷的观点来看，还具有进一步改进的余地。

由于这个问题而引出了本发明。本发明的目的是提供一种内燃机的点火正时控制装置，在该内燃机中为每个气缸设置了两个火花塞，该控制装置可以更加充分地控制火花塞的点火正时，从而减少计算元件上的负荷，并且有效地实现了抑制敲缸和振动噪声。

为了实现该目的，根据本发明的第一个方面，内燃机的点火正时控制装置控制内燃机的点火正时。这里，在内燃机中，在一个循环中至少进行一个点火工作的两个火花塞设置在每个气缸的燃烧室的对角线上。两个火花塞在预定工作区域(该预定工作区域根据发动机的旋转速度和负荷来决定)内的不同点火正时进行点火，并且在不是预定工作区域的工作区域内的同一点火正时进行点火。

根据这种构形，在由发动机旋转速度和负荷所决定的预定工作区域内，两个火花塞在不同的点火正时处进行点火。同时，在不是预定工作区域的工作区域内，这些火花塞在同一点火正时进行点火。在这种情况下，预定工作区域局限制到这样的区域：可以明显地实现不同点火正时的设置效果。因此，可以减少计算元件上的负荷和储存容量。在预定工作区域内，借助于设置不同的点火正时来实现抑制敲缸和振动噪声的极好效果。

预定工作区域最好设置成这样的工作区域：在该工作区域内，发动机的旋转速度处于预定的上极限和下极限之间的区域，并且发动机的负荷等于或者大于预定负荷。借助于这种方法，发动机的每个气缸借助于这样的一个平面可以分成进气侧和排气侧：该平面基本上垂直于连接到气缸的燃烧室中的进气口所延伸的方向。这里，该平面具有气缸中心线，优选地，两个火花塞各自设置在进气侧和排气侧处。

图1是示出了本发明实施例的内燃机的主要部分和控制装置的形状的图形；

图2是图解了火花塞在内燃机的每个气缸内的布置的视图；

图3是示出了电控元件ECU和气缸的火花塞之间的连接的图形；

图4是图解了图3构形中的点火正时的时间图表；

图5是计算点火正时的过程的流程图；

图6是图解了根据发动机的工作范围来设置点火正时的视图；

图7是示出了为计算点火正时而设置的图表的一个例子的视图；

图8是图解了抑制由于相位不同的点火所引起的敲缸并且增加发动机输出的视图；及

图9A到9D是这样的一些视图：它们图解了由于相位不同的点火所引起的气缸压力的变量(dp/dθMAX)的最大比率的减少并且借助于这种减少使发动机输出增加。

在下文中，参照附图来描述本发明的实施例。

图1是示出了本发明实施例的内燃机和控制装置的主要部分的形状的图。在四缸内燃机中1(在下文中简称为发动机)1，每个气缸2具有两火花塞。图2是从气缸2的上边看去的图，它图解了主要部分的形状。在该图中，进气阀、排气阀和类似结构没有示出。本描述参照图1和2来进行并且取#1气缸作为例子。进气口4通过进气开口5连接到燃烧室3中，而排气口6通过排气开口7而连接到燃烧室3中。燃烧室3借助于平面A分成两个部分。当具有进气开口5的部分称为进气侧且具有排气开口7的部分称为排气侧时，两个火花塞8I1和8E1设置在燃烧室3的对角线LT上。这里，两个火花塞8I1和8E1相应地连接到进气侧的燃烧室上部和排气侧的燃烧室的上部上。对角线LT是这样的直线：它与沿着气缸2的轴线方向Y进行延伸的中心线LC相交，并且垂直于中心线LC。平面A基本上垂直于方向X，而进气口4沿着该方向X进行延伸，如沿轴线方向Y看气缸2一样。平面A具有沿气缸2的轴线方向Y延伸的中心线LC。#2-#4气缸也具有类似形状。

在下面描述中，所有火花塞通常称为“火花塞8”，进气侧上的火花塞通常称为“进气火花塞8I”，而排气侧上的火花塞通常称为“排气火花塞8E”。