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，目的在于减轻部分压缩着火燃烧时的模式切换引起的乘客的违和感。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：能变更向汽缸导入的排气的比例即EGR率的EGR操作部；以及在部分压缩着火燃烧执行时，以在EGR率较低的第一模式与EGR率较高的第二模式之间切换燃烧模式的形式控制EGR操作部的燃烧控制部。燃烧控制部在进行从第一模式向第二模式切换后，即便在返回第一模式的条件成立的情况下，只要未从向第二模式切换起经过规定期间就不允许向第一模式返回。

Controller of Compression Ignition Engine

A control device for compression ignition engine is designed to alleviate passenger's violation and feeling caused by mode switching during partial compression ignition combustion. 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: an EGR operating unit which can change the proportion of exhaust gas to the cylinder, i.e. the EGR rate; and a combustion control unit which controls the EGR operating unit by switching the combustion mode between the first mode with lower EGR rate and the second mode with higher EGR rate when the partial compression ignition is executed. After switching from the first mode to the second mode, the combustion control unit is not allowed to return to the first mode even if the condition of returning to the first mode is valid, as long as it has not been switched from the first mode to the second mode for a specified period of time.

【技术实现步骤摘要】
压缩着火式发动机的控制装置
本专利技术涉及压缩着火式发动机的控制装置，该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，在采用部分压缩着火燃烧的发动机中，相比于仅进行例如SI燃烧（火花点火燃烧）的通常的汽油发动机，存在燃烧噪音容易较大这样的问题。因而会出现在部分压缩着火燃烧执行过程中，根据燃烧噪音等主要因素切换为汽缸内的气体状态量（例如EGR率、空燃比等）不同的其他燃烧模式的需求。但是，在如上述那样根据燃烧噪音等主要因素来无限制允许燃烧模式的切换的情况下，恐怕会发生例如燃烧模式从一方模式向另一方模式切换后立刻回到一方模式等频繁地重复进行燃烧模式的切换的情况。这种情况下，随模式切换而来的噪音（音色）的变化频繁发生，恐怕会让乘客感受到违和感。本专利技术是鉴于如上述那样的情况而作出的，目的在于提供一种能减轻由部分压缩着火燃烧时的模式切换引起的乘客的违和感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的控制装置；具备：能变更向所述汽缸导入的排气的比例即EGR率的EGR操作部；以及在所述部分压缩着火燃烧执行时，以在EGR率较低的第一模式与EGR率较高的第二模式之间切换燃烧模式的形式控制所述EGR操作部的燃烧控制部；所述燃烧控制部在进行从所述第一模式向第二模式的切换后，在返回第一模式的条件成立的情况下，等待从向所述第二模式的切换经过规定期间后允许向所述第一模式返回。另，前述的“等待经过规定期间后允许向第一模式返回”当然包括将第二模式维持规定期间后向第一模式切换这样的形态，但不限于此，例如，在使第一模式与第二模式的中间状态形成并持续规定期间后向第一模式切换这样的形态也包含在前述“等待经过规定期间后允许向第一模式返回”这一概念中。根据本专利技术，从第一模式向第二模式切换后，由于即便返回第一模式的条件成立，直至经过规定期间为止都不允许返回第一模式，所以能有效避免频繁地重复进行第一/第二模式间的切换。比较第一模式和第二模式，可认为由于两模式间的EGR率（向汽缸内导入的惰性排气的比例）不同，所以燃烧时的放热（或压力上升）的波形不同，产生的噪音的音色也不同。因此，若频繁地重复进行第一/第二模式间的切换，则如所述那样的噪音（音色）变化的频发恐怕会让乘客感受到违和感。与此相对，本专利技术中，由于不会频繁地重复进行第一/第二模式间的切换，所以能有效避免随模式切换而来的噪音（音色）变化的频发，能减轻乘客的违和感。优选地，所述燃烧控制部以选择所述第二模式时相比于选择第一模式时，缸内的空气与燃料的比例即空燃比降低的形式进行控制。根据该结构，随着从第一模式向第二模式切换，汽缸内的排气（EGR气体）的比例增大，另一方面，空气（新气）的比例减少。因此，汽缸内的总气体量在第一/第二模式间不会有很大差异，能有效避免由泵气损失的不同等带来的较大转矩段差（切换前后输出转矩的差）于第一/第二模式间的切换时产生。优选地，所述燃烧控制部在所述第一模式下的部分压缩着火燃烧开始后，在从所述第一模式向第二模式切换的条件成立的情况下，在该条件成立后立刻允许向所述第二模式切换，或是在从所述第一模式的开始起等待经过比所述规定期间短的期间后允许向所述第二模式切换。第二模式比第一模式的EGR率高（即汽缸内的惰性气体的比例高），易于抑制燃烧噪音。从而，根据在从第一模式向第二模式切换的条件成立后的早期向第二模式切换这样的所述结构，能通过快速向第二模式的切换来有效抑制燃烧噪音，而不是无端继续相对而言噪音容易较大的第一模式。优选地，以使所述第一模式下的部分压缩着火燃烧的燃烧重心和所述第二模式下的部分压缩着火燃烧的燃烧重心在转速及负荷相同的条件下相同的形式，预先设定包括火花点火的时期在内的规定的控制量的目标值。根据该结构，即便在第一模式与第二模式之间切换燃烧模式，燃烧重心也不会大幅偏移，所以能减低模式切换时的转矩段差，能实现让乘客难以发觉的顺畅的模式切换。所述结构中，还优选地，所述燃烧控制部在所述第一模式及所述第二模式下的部分压缩着火燃烧执行时，能基于代表随该燃烧而来的噪音的噪音指标值，将所述控制量相对于所述目标值进行修正，且在确认所述噪音指标值在所述第一模式的选择中为规定的阈值以上的情况下，将燃烧模式从所述第一模式切换为第二模式。根据该结构，能够进行基于噪音指标值的控制量的修正，所以能将第一/第二模式下的SPCCI燃烧时的噪音分别维持在低水平。但这种情况下也可能出现如下情形：例如在从EGR率较高的第二模式向EGR率较低的第一模式移动之后不久等，控制量的修正未跟上从而暂时产生较大噪音。根据所述结构，在这样的情况下燃烧模式返回第二模式从而EGR率减低，所以能有效避免因模式切换而导致继续产生较大噪音。又，本专利技术特征在于，是在至少一部分的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的控制装置；具备：能变更所述汽缸内的空气与燃料的比例即空燃比的空燃比操作部；以及在所述部分压缩着火燃烧执行时，以在空燃比较高的第一模式与空燃比较低的第二模式之间切换燃烧模式的形式控制所述空燃比操作部的燃烧控制部；所述燃烧控制部在进行从所述第一模式向第二模式的切换后，在返回第一模式的条件成立的情况下，等待从向所述第二模式的切换经过规定期间后再允许向所述第一模式返回。根据本专利技术，由于不会频繁地重复进行空燃比不同的第一/第二模式间的切换，所以能有效避免随模式切换而来的噪音（音色）变化的频发，能减轻乘客的违和感。专利技术效果：如以上说明，根据本专利技术的压缩着火式发动机的控制装置，能减轻由部分压缩着本文档来自技高网...

【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的控制装置；具备：能变更作为向所述汽缸导入的排气比例的EGR率的EGR操作部；以及在所述部分压缩着火燃烧执行时，以在EGR率较低的第一模式与EGR率较高的第二模式之间切换燃烧模式的形式控制所述EGR操作部的燃烧控制部；所述燃烧控制部在进行从所述第一模式向第二模式的切换后，在返回第一模式的条件成立的情况下，等待从向所述第二模式的切换经过规定期间后再允许向所述第一模式返回。

【技术特征摘要】
2017.11.10 JP 2017-2171601.一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的控制装置；具备：能变更作为向所述汽缸导入的排气比例的EGR率的EGR操作部；以及在所述部分压缩着火燃烧执行时，以在EGR率较低的第一模式与EGR率较高的第二模式之间切换燃烧模式的形式控制所述EGR操作部的燃烧控制部；所述燃烧控制部在进行从所述第一模式向第二模式的切换后，在返回第一模式的条件成立的情况下，等待从向所述第二模式的切换经过规定期间后再允许向所述第一模式返回。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，所述燃烧控制部在选择所述第二模式时相比于选择第一模式时，以使汽缸内的作为空气与燃料的比例的空燃比降低的形式进行控制。3.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，所述燃烧控制部在所述第一模式下的部分压缩着火燃烧开始后，在从所述第一模式向第二模式切换的条件成立的情况下，在该条件成立后立刻允许向所述第二模式切换，或是在从所述第一模式的开始起等待经过比所述规定期间短的期间后允许向所述第二模式切换。...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中大介，津村雄一郎，氏原健幸，松岛佑斗，东尾理克，森本博贵，
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