压缩着火式发动机的控制装置制造方法及图纸

一种压缩着火式发动机的控制装置，目的在于考虑车室内乘客实际感知到的燃烧噪音地恰当地控制部分压缩着火燃烧。本发明专利技术的控制装置应用于能进行使汽缸内的混合气的一部分通过火花点火进行SI燃烧后使汽缸内剩余的混合气通过自着火进行CI燃烧的部分压缩着火燃烧的压缩着火式发动机。该控制装置具备：检测与由汽缸内的燃烧而产生的噪音相关联的参数的检测部；以及在部分压缩着火燃烧的执行中，基于从检测部的检测值特别确定出的燃烧噪音指标值和作为该燃烧噪音指标值的上限而预先设定的基准值来控制汽缸内的燃烧的燃烧控制部。所述基准值设定为在车速较高时比较低时大的值。

Controller of Compression Ignition Engine

A control device for a compression ignition engine is designed to properly control the compression ignition part of the engine considering the actual combustion noise perceived by the passengers in the cab. The control device of the present invention is applied to a compression ignition engine which can make part of the mixture in the cylinder burn SI by spark ignition and make the remaining mixture in the cylinder burn CI by self-ignition. The control device has a detection unit which detects the parameters associated with the noise generated by combustion in the cylinder, and a combustion control unit which controls combustion in the cylinder based on the combustion noise index value specially determined from the detection value of the detection unit and the pre-set reference value as the upper limit of the combustion noise index value in the execution of partial compression ignition combustion. The reference value is set to a value larger when the speed is higher and the speed is lower.

【技术实现步骤摘要】
压缩着火式发动机的控制装置
本专利技术涉及车载用压缩着火式发动机的控制装置，该车载用压缩着火式发动机的控制装置可执行在使汽缸内的混合气的一部分通过火花点火进行SI燃烧后，使汽缸内剩余的混合气通过自着火进行CI燃烧的部分压缩着火燃烧。
技术介绍
近年，在使与空气混合的汽油燃料被充分压缩后的汽缸内通过自着火来燃烧的HCCI燃烧受到了关注。HCCI燃烧是混合气同时多发性燃烧的形态，因此被认为与通常的汽油发动机中采用的SI燃烧（火花点火燃烧）相比，混合气的燃烧速度快，在热效率方面非常有利。但是，HCCI燃烧存在混合气的燃烧开始时期（混合气自着火时期）因气温等外部因素而大幅变动等问题，又，还存在如负荷骤变这样的过渡运行时的控制困难的问题。因此，提出不使所有混合气都通过自着火进行燃烧，而是使混合气的一部分通过使用了火花塞的火花点火进行燃烧。即，以火花点火为契机使混合气的一部分通过火焰传播进行强制燃烧（SI燃烧）后，使剩余的混合气通过自着火进行燃烧（CI燃烧）。以下将这样的燃烧称为部分压缩着火燃烧。作为采用与上述部分压缩着火燃烧类似想法的发动机的一例，已知有下述专利文献1的发动机。该专利文献1的发动机使因辅助燃料喷射而在火花塞（点火栓）周围形成的分层混合气通过火花点火进行火焰传播燃烧，并在因该燃烧（火焰）的作用而高温化的汽缸内进行主燃料喷射，使由该主燃料喷射喷射的燃料通过自着火进行燃烧。现有技术文献：专利文献：专利文献1：日本特开2009-108778号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题：在此，采用部分压缩着火燃烧的发动机中，有时也会进行混合气的燃烧速度较快的（因而压力上升率易较大）CI燃烧，所以存在例如与仅进行SI燃烧（火花点火燃烧）的通常的汽油发动机相比燃烧噪音容易较大这样的问题。因此，理想的是在部分压缩着火燃烧的执行中，以使燃烧噪音不会变得过大的形式（即以使CI燃烧的比例不会变得过大的形式）对与燃烧相关的规定的控制量进行调节。但是，在将作为调节控制量的基准的燃烧噪音指标值的上限无论发动机或车辆的状态如何都设定为一样的情况下，恐怕会出现以下情况：对与乘客实际感知到的燃烧噪音相背离的控制量进行调节从而徒劳地减少CI燃烧的比例，或是在需要时却未减少CI燃烧的比例从而向乘客传出刺耳的燃烧噪音。本专利技术是鉴于上述情况而作出的，目的在于提供一种能考虑车室内乘客实际感知到的燃烧噪音地恰当地控制燃烧的压缩着火式发动机的控制装置。解决问题的手段：为了解决所述问题，本申请的第一专利技术特征在于，是在至少一部分运行区域内执行使汽缸内的混合气的一部分通过火花点火进行SI燃烧后使汽缸内的剩余的混合气通过自着火进行CI燃烧的部分压缩着火燃烧的车载用的压缩着火式发动机的控制装置；具备：检测与由所述缸内的燃烧而产生的噪音相关联的参数的检测部；以及在所述部分压缩着火燃烧的执行中，基于从所述检测部的检测值特别确定出的燃烧噪音指标值和作为该燃烧噪音指标值的上限而预先设定的基准值来控制所述汽缸内的燃烧的燃烧控制部；所述基准值设定为在车速较高时比较低时大的值。车速较高时相比于较低时，随着车辆的行驶及发动机的旋转而向车室内传递的声音（以下称为背景音）变大，混杂在该背景音中的其他的声音就会变得难以感知，因此假如发动机的燃烧噪音为相同的水平，那么乘客实际感知到的燃烧噪音的水平就会在车速较高时变小。考虑到这一点，所述第一专利技术中将燃烧噪音指标值的基准值设定为在车速较高时比较低时大的值，并基于该基准值来控制燃烧，因而能在将乘客实际感知到的燃烧噪音抑制在既不过大也不过小的水平的同时，尽可能地提高CI燃烧的比例。例如，在无论车速如何都将所述基准值设定为相同的情况下，为了即使在背景音较小的低车速时也能使乘客难以感知到燃烧噪音，需要将基准值设定成足够小的值。但若如此，总是基于较小的基准值来控制燃烧，在有些情况下会使CI燃烧的比例大幅减小，从而使燃料消耗率改善效果减低。与此相对，如所述第一专利技术那样使基准值在车速较高时比较低时更大的情况下，不会为了过于抑制燃烧噪音而使CI燃烧的比例过度减少，因而能在适当确保乘客的舒适感的同时，尽可能地提高CI燃烧的比例从而有效改善燃料消耗性能。优选地，所述基准值以使在发动机负荷为一定并改变车速时的所述基准值的变化率，在车速低于规定值的低车速域比在规定值以上的高车速域大的形式进行设定。根据该结构，能设定出在考虑了向车室内传递的发动机声（发动机的机械声、燃烧声、排气声等相复合的声音）相对车速进行非线性变化这样的特性、即发动机声的变化率（与车速的上升对应的发动机声的增大率）在高车速域比在低车速域大这样的特性之后的合适的基准值W，并能利用该基准值将燃烧噪音抑制在既不过大也不过小的水平。作为更为具体的形态，优选地，预先准备对在发动机负荷为一定的低负荷时的所述基准值进行规定的第一特性、和对在发动机负荷为一定的高负荷时的所述基准值进行规定的第二特性；至少所述第一特性设定为相对所述基准值的车速的变化率在所述低车速域比在所述高车速域大。上述的发动机声的非线性特性在发动机负荷较低时清晰可见。因此，根据将至少低负荷用的第一特性设定为所述那样的倾向（低车速域相比于高车速域，基准值的变化率较大）的所述结构，能设定出恰当地反映了低负荷且低车速的条件下的发动机声的变化率的基准值。所述结构中，还优选地，所述燃烧控制部在当前的发动机负荷不是所述低负荷及所述高负荷中任一个的情况下，通过利用了所述第一特性及第二特性所规定的基准值的插值处理，特别确定适合当前的发动机负荷的所述基准值。根据该结构，无需预先存储与所有负荷条件对应的多个基准值的特性，因此能在避免应存储的数据量过度增大的同时，通过插值处理来合理地决定各种负荷条件下的基准值。优选地，所述燃烧控制部将作为目标的CI燃烧的开始时期即目标θci决定为所述燃烧噪音指标值不超过所述基准值的时期，并以实现决定的目标θci的形式控制所述汽缸内的燃烧。根据该结构，能通过调节对燃烧噪音指标值的影响力较大的目标θci，在适度抑制燃烧噪音的同时尽可能地提高CI燃烧的比例。优选地，所述检测部是将所述汽缸内的压力作为所述参数进行检测的缸内压力传感器。根据该结构，能利用缸内压力传感器的检测值合理算出所述燃烧噪音指标值。本申请的第二专利技术特征在于，是在至少一部分运行区域内执行使汽缸内的混合气的一部分通过火花点火进行SI燃烧后使汽缸内的剩余的混合气通过自着火进行CI燃烧的部分压缩着火燃烧的车载用的压缩着火式发动机的控制装置；具备：检测与由所述汽缸内的燃烧而产生的噪音相关联的参数的检测部；以及在所述部分压缩着火燃烧的执行中，基于从所述检测部的检测值特别确定出的燃烧噪音指标值和作为该燃烧噪音指标值的上限而预先设定的基准值来控制所述汽缸内的燃烧的燃烧控制部；所述基准值设定为在发动机转速较高时比较低时大的值。又，本申请的第三专利技术特征在于，是在至少一部分运行区域内执行使汽缸内的混合气的一部分通过火花点火进行SI燃烧后使汽缸内的剩余的混合气通过自着火进行CI燃烧的部分压缩着火燃烧的车载用的压缩着火式发动机的控制装置；具备：检测与由所述汽缸内的燃烧而产生的噪音相关联的参数的检测部；以及在所述部分压缩着火燃烧的执行中，基于从所述检测部的检测值特别确定出的燃烧噪音指标值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压缩着火式发动机的控制装置，其特征在于，是在至少一部分运行区域内执行使汽缸内的混合气的一部分通过火花点火进行SI燃烧后使汽缸内的剩余的混合气通过自着火进行CI燃烧的部分压缩着火燃烧的车载用的压缩着火式发动机的控制装置；具备：检测与由所述汽缸内的燃烧而产生的噪音相关联的参数的检测部；以及在所述部分压缩着火燃烧的执行中，基于从所述检测部的检测值特别确定出的燃烧噪音指标值和作为该燃烧噪音指标值的上限而预先设定的基准值来控制所述汽缸内的燃烧的燃烧控制部；所述基准值设定为在车速较高时比较低时大的值。

【技术特征摘要】
2017.11.10 JP 2017-2171611.一种压缩着火式发动机的控制装置，其特征在于，是在至少一部分运行区域内执行使汽缸内的混合气的一部分通过火花点火进行SI燃烧后使汽缸内的剩余的混合气通过自着火进行CI燃烧的部分压缩着火燃烧的车载用的压缩着火式发动机的控制装置；具备：检测与由所述汽缸内的燃烧而产生的噪音相关联的参数的检测部；以及在所述部分压缩着火燃烧的执行中，基于从所述检测部的检测值特别确定出的燃烧噪音指标值和作为该燃烧噪音指标值的上限而预先设定的基准值来控制所述汽缸内的燃烧的燃烧控制部；所述基准值设定为在车速较高时比较低时大的值。2.根据权利要求1所述的压缩着火式发动机的控制装置，其特征在于，所述基准值以使在发动机负荷为一定并改变车速时的所述基准值的变化率，在车速低于规定值的低车速域比在规定值以上的高车速域大的形式进行设定。3.根据权利要求2所述的压缩着火式发动机的控制装置，其特征在于，预先准备对在发动机负荷为一定的低负荷时的所述基准值进行规定的第一特性、和对在发动机负荷为一定的高负荷时的所述基准值进行规定的第二特性；至少所述第一特性设定为相对所述基准值的车速的变化率在所述低车速域比在所述高车速域大。4.根据权利要求3所述的压缩着火式发动机的控制装置，其特征在于，所述燃烧控制部在当前的发动机负荷不是所述低负荷及所述高负荷中任一个的情况下，通过利用所述第一特性及第二特性所规定的基准值的插值处理，特别确定适合当前的发动机负荷的所述基准值。5.根据权利要求1所述的压缩着...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中大介，升冈大智，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP