发动机的控制装置制造方法及图纸

发动机的控制装置包括发动机(1)、状态量设定部件(23、24、43、48、54)、燃料喷射器(6)、火花塞(25)以及控制器(ECU10)。控制器在规定的点火时刻将控制信号输出给火花塞(25)，以便在对混合气点火而开始燃烧后，未燃混合气靠自燃而燃烧，并且，在让燃烧室(17)中的压缩开始前的温度下降时，控制器让点火时刻提前。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发动机的控制装置
这里所公开的技术涉及一种发动机的控制装置。
技术介绍
专利文献1中记载了一种在部分负荷区域燃烧室内的混合气靠自燃而燃烧的发动机。在部分负荷区域内的低负荷侧运转区域，该发动机通过让较热的已燃气体残留在燃烧室内来促进混合气的自燃。在部分负荷区域内的高负荷侧运转区域，该发动机通过将已冷却的已燃气体引入燃烧室内而使得难以自燃，并且在即将到达压缩上止点以前由火花塞点火。专利文献1：日本专利第4082292号公报
技术实现思路
－专利技术要解决的技术问题－靠压燃进行的燃烧存在点火时压力变化很大，燃烧噪声增大这样的情况。根据上述专利文献1中所记载的技术，即使火花塞进行了点火，也无法进行控制而让压缩自燃在所希望的时刻开始，因此从热效率这一点来看还有改善的余地。这里所公开的技术，对混合气点火后让未燃混合气适当地靠自燃而燃烧。－用以解决技术问题的技术方案－本申请专利技术人想出了将SI(火花点火：SparkIgnition)燃烧和CI(压缩点火：CompressionIgnition)燃烧(或自燃(AutoIgnition)燃烧)结合起来的燃烧方式。SI燃烧是伴随着通过强制性地对燃烧室中的混合气点火而开始的火焰传播的一种燃烧方式。CI燃烧是燃烧室中的混合气靠压缩自燃而开始的一种燃烧方式。将SI燃烧和CI燃烧结合起来的燃烧方式是这样的一种燃烧方式：由火花塞强制性地对燃烧室中的混合气点火，混合气由此靠火焰传播而燃烧，并且，燃烧室中的温度由于SI燃烧释放热量而升高，未燃混合气由此靠自燃而燃烧。火焰传播引起的燃烧因为压力变化相对较小而能够抑制燃烧噪声。与火焰传播引起的燃烧相比，进行CI燃烧更有利于缩短燃烧时间，降低燃料消耗量。将SI燃烧和CI燃烧结合起来的燃烧方式既能够抑制燃烧噪声，又能够降低燃料消耗量。因为该燃烧方式是由SI燃烧控制CI燃烧的，所以下面称其为SPCCI(火花控制压缩点火：SparkControlledCompressionIgnition)燃烧。但是，例如在发动机的负荷高时，燃烧室中的温度就会上升，特别是压缩开始前的温度就会上升，因此，压缩开始前的温度与达到自燃的温度之间的温度差减小，并且，SI燃烧引起的燃烧室中的温度上升率升高。这样一来，混合气就容易自燃。其结果是，如果此时进行SPCCI燃烧，则存在以下可能性：靠火花点火开始SI燃烧后，未燃混合气马上自燃。在该情况下，在燃烧室中不能充分地进行火焰传播引起的燃烧，因此，有可能对抑制燃烧噪声的产生带来不良影响。本申请专利技术人着眼于以下这一点：如果让燃烧室中的温度下降，从靠火花点火开始SI燃烧时算起到未燃混合气开始自燃为止的那段时间就会变长。这样一来，在燃烧室中，能够充分地确保进行火焰传播引起的燃烧，进而能够抑制燃烧噪声的产生。但是，如果到未燃混合气开始自燃为止的那段时间变长，则又会存在以下问题：例如，在压缩上止点后，开始CI燃烧的时刻就会变晚，导致扭矩减小。本申请专利技术人找到了在SPCCI燃烧中，在不导致扭矩减小的情况下就能够抑制燃烧噪声的产生的构成方式，而完成了这里所公开的技术。具体而言，这里所公开的技术涉及一种发动机的控制装置。该发动机的控制装置包括发动机、状态量设定部件、燃料喷射器、火花塞以及控制器，该发动机具有燃烧室，该状态量设定部件安装在所述发动机上且构成为对被引入所述燃烧室中的新气和已燃气体进行调节，该燃料喷射器安装在所述发动机上且构成为喷射燃料，该火花塞面向所述燃烧室中而设，该控制器与所述状态量设定部件、所述燃料喷射器以及所述火花塞分别相连接，且构成为将控制信号分别输出给所述状态量设定部件、所述燃料喷射器以及所述火花塞。所述控制器在规定的点火时刻将控制信号输出给所述火花塞，以便对混合气点火而开始燃烧以后，未燃混合气靠自燃而燃烧。所述控制器在将控制信号输出给所述状态量设定部件，改变与所述燃烧室中的压缩开始前的温度相关的控制量而让该温度下降时，使所述点火时刻比不让所述温度下降时提前。需要说明的是，这里所说的“燃烧室”并不限于活塞到达压缩上止点时所形成的空间的意思。“燃烧室”这个词是广义的。上述“控制量”例如包括燃烧室中的已燃气体的量和发动机的有效压缩比等。根据该构成方式，火花塞接收控制器的控制信号强制性地对燃烧室中的混合气点火。混合气靠火焰传播燃烧，之后燃烧室中的未燃混合气靠自燃而燃烧，燃烧由此结束。如上所述，根据上述燃烧方式即根据SPCCI燃烧，火焰传播引起的燃烧因为压力变化相对较小而有利于抑制燃烧噪声的产生。与火焰传播引起的燃烧相比，进行CI燃烧更有利于缩短燃烧时间，降低燃料消耗量。因此，既能够抑制燃烧噪声的产生，又能够减少燃料消耗量。控制器通过利用状态量设定部件改变控制量而让燃烧室中的压缩开始前的温度下降。这样一来，压缩开始前的温度与达到自燃的温度之间的温度差就会增大，并且SI燃烧所引起的温度上升率就会下降。因此，从靠火花点火开始SI燃烧时算起到未燃混合气开始自燃为止的那段时间就会变长。其结果是，在燃烧室中，能够充分地确保进行火焰传播引起的燃烧，进而能够抑制燃烧噪声的产生。另一方面，到未燃混合气开始自燃为止的那段时间变长，控制器就让对混合气点火的时刻相应地提前。这样一来，就能够将CI燃烧开始的时刻保持在例如刚刚到达压缩上止点后，进而能够确保扭矩。因此，在SPCCI燃烧中，在不导致扭矩减小的情况下，就能够抑制燃烧噪声的产生。这样一来，上述构成方式从能够抑制燃烧噪声这一角度而实现了让未燃混合气靠自燃而适当地燃烧。还可以是这样的，所述控制器将控制信号输出给所述状态量设定部件而改变所述控制量，以便与所述发动机的负荷低时相比，当所述发动机的负荷高时，所述温度下降。当发动机的负荷高时，燃烧室中的温度升高，上述构成方式却会让该温度下降。这样一来，从靠火花点火开始SI燃烧时算起到未燃混合气开始自燃为止的那段时间就会变长。其结果是，在燃烧室中，能够充分地确保进行火焰传播引起的燃烧，进而能够抑制燃烧噪声的产生。还可以是这样的，所述控制器改变作为所述控制量的所述燃烧室中的所述已燃气体的量而让所述温度下降。根据该构成方式，控制器例如通过调节外部EGR气体的量和内部EGR气体的量，或者通过对燃烧室中进行扫气，而改变燃烧室中的已燃气体的量。这样一来，就能够让燃烧室中的压缩开始前的温度下降。这对于抑制燃烧噪声的产生很有效。还可以是这样的，所述状态量设定部件具有外部废气再循环系统，该外部废气再循环系统设置在所述发动机上且构成为接收所述控制器的控制信号，而将已冷却的已燃气体引入所述燃烧室中。所述控制器将控制信号输出给所述外部废气再循环系统以改变被引入所述燃烧室中的所述已燃气体的量，从而让所述温度下降。这里，对已燃气体的量的改变包括开始引入已燃气体和改变已燃气体的引入量。如果引入已冷却的已燃气体，燃烧室中的混合气就会被稀释，同时被冷却。其结果是，燃烧室中的压缩开始前的温度下降。因此，如上所述，有利于抑制燃烧噪声的产生。还可以是这样的，所述状态量设定部件具有可变气门传动机构，该可变气门传动机构设置在所述发动机上且构成为：接收所述控制器的控制信号来改变进气门和排气门中至少一方的开启时刻。所述控制器将控制信号输出给所述可变气门传动机构以改变所述进气门和所述排气门都开启的重叠期本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机的控制装置，其包括发动机、状态量设定部件、燃料喷射器、火花塞以及控制器，该发动机具有燃烧室，该状态量设定部件安装在所述发动机上且构成为对被引入所述燃烧室中的新气和已燃气体进行调节，该燃料喷射器安装在所述发动机上且构成为喷射燃料，该火花塞面向所述燃烧室中而设，该控制器与所述状态量设定部件、所述燃料喷射器以及所述火花塞分别相连接，且构成为将控制信号分别输出给所述状态量设定部件、所述燃料喷射器以及所述火花塞，该发动机的控制装置的特征在于：所述控制器在规定的点火时刻将控制信号输出给所述火花塞，以便对混合气点火而开始燃烧以后，未燃混合气靠自燃而燃烧，所述控制器在将控制信号输出给所述状态量设定部件，改变与所述燃烧室中的压缩开始前的温度相关的控制量而让该温度下降时，使所述点火时刻比不让所述温度下降时提前。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.22 JP PCT/JP2016/0846221.一种发动机的控制装置，其包括发动机、状态量设定部件、燃料喷射器、火花塞以及控制器，该发动机具有燃烧室，该状态量设定部件安装在所述发动机上且构成为对被引入所述燃烧室中的新气和已燃气体进行调节，该燃料喷射器安装在所述发动机上且构成为喷射燃料，该火花塞面向所述燃烧室中而设，该控制器与所述状态量设定部件、所述燃料喷射器以及所述火花塞分别相连接，且构成为将控制信号分别输出给所述状态量设定部件、所述燃料喷射器以及所述火花塞，该发动机的控制装置的特征在于：所述控制器在规定的点火时刻将控制信号输出给所述火花塞，以便对混合气点火而开始燃烧以后，未燃混合气靠自燃而燃烧，所述控制器在将控制信号输出给所述状态量设定部件，改变与所述燃烧室中的压缩开始前的温度相关的控制量而让该温度下降时，使所述点火时刻比不让所述温度下降时提前。2.根据权利要求1所述的发动机的控制装置，其特征在于：所述控制器将控制信号输出给所述状态量设定部件而改变所述控制量，以便与所述发动机的负荷低时相比，当所述发动机的负荷高时，所述温度下降。3.根据权利要求1或2所述的发动机的控制装置，其特征在于：所述控制器改变作为所述控制量的所述燃烧室中的所述已燃气体的量而让所述温度下降。4.根据权利要求3所述的发动机的控制装置，其特征在于：所述状态量设定部件具有外部废气再循环系统，该外部废气再循环系统设置在所述发动机上且构成为接收所述控制器的控制信号，而将已冷却的已燃气体引入所述燃烧室中，所述控制器将控制信号输出给所述外部废气再循环系统以改变被引入所述燃烧室中的所述已燃气体的量，从而让所述温度下降。5.根据权利要求3或4所述的发动机的控制装置，其特征在于：所述状态量设定部件具有可变气门传动机构，该可变气门传动机构设置在所述发动机上且构成为：接收所述控制器的控制信号来改变进气门和排气门中至少一方的开启时刻，所述控制器将控制信号输出给所述可变气门传动机构以改变所述进气门和所述排气门都开启的重叠期，从而让所述温度下降。6.根据权利要求1到5中任一项权利要求所述的发动机的控制装置，其特征在于：所述控制器在下述时候让所述点火时刻比燃料的喷射时刻晚，所述时候指：所述控制器将控制信号输出给所述燃料喷射器，以便在从压缩冲程后期到膨胀冲程初期的时间内喷射燃料，并且，所述控制器将控制信号输出给所述火花塞，以保证已被点火的混合气靠火焰传播燃烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上淳，末冈贤也，松本浩太，漆原友则，
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