内燃机制造技术

本发明专利技术提供一种内燃机。所述内燃机具备：容积可变装置，其在燃烧室的压力达到控制压力时，通过气体弹簧收缩而使燃烧室的容积发生变化；压力变更装置，其对气体弹簧的气体的压力进行变更；体积变更装置，其对气体弹簧的气体被压缩的压缩空间的体积进行变更。所述内燃机实施如下控制，即，对运行状态进行检测，并且燃烧室内的燃料的燃烧速度越增大，则越使气体弹簧的气体的压力降低，并减小压缩空间的体积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种内燃机。
技术介绍
内燃机通过向燃烧室供给燃料以及空气，并使燃料在燃烧室内燃烧，从而输出驱动力。当在燃烧室中燃烧燃料时，将使空气和燃料的混合气体处于压缩了的状态。已知内燃机的压缩比会对输出功率以及燃料消耗量造成影响。通过提高压缩比，从而能够增大输出转矩、或减少燃料消耗量。然而，已知在将压缩比设定得非常高时，燃烧室中会出现异常燃烧。 在日本特开2000-230439号公报中，公开了一种如下的自点火式的内燃机，其设置有经由压力调节阀而与燃烧室相通的副室，压力调节阀具有阀体和与阀体连接并向燃烧室侧施力的阀杆。在该公报中公开了如下内容，即，该自点火式的内燃机在由于过早点火等而导致燃烧压超过了预定的容许压值时，将克服弹性体的压力而提升压力调节阀，从而使压力向副室逸出。在该公报中公开了压力调节阀在与因过早点火等而产生的压力相比更大的压力下动作的情况。此外，在该公报中公开了一种如下的内燃机，其形成有与燃烧室相通的副室，且在副室内插入有能够向上下移动的副活塞。副活塞被机械弹簧按压。并且公开了如下内容，即，当燃料燃烧时，通过燃烧室的压力而使机械弹簧压缩从而使副活塞上升，由此使得与燃烧室相通的副室的容积增大。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2000-230439号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题关于对燃料燃烧时的燃烧室的压力进行控制的装置，作为在燃烧室的压力上升时收缩的部件，除了在上述的日本特开2000-230439号公报中所公开的机械弹簧以外，也可以采用封入了气体的气体弹簧。气体弹簧能够通过提高内部的气压，从而较为容易地应对燃烧室的较高压力。即，通过采用气体弹簧，从而能够较为容易地增强弹性。但是，在对燃烧室的压力进行控制的装置中，优选为，当达到副活塞应该移动的压力时，副活塞立刻移动从而抑制燃烧室的压力上升。然而，实际上由于副活塞具有惯性，因此副活塞的移动会产生响应延迟。由于在产生响应延迟的期间内，燃烧室的压力继续上升，因此有时会出现实际的燃烧室的压力高于所需的压力的情况。例如，在燃烧室进行点火之后，由于副活塞的响应延迟而使燃烧室的压力继续上升，其结果为，有时会出现达到发生异常燃烧的压力的情况。通过增大承受燃烧室压力的副活塞的面积，从而能够提高副活塞的移动的响应性。但是，在内燃机中，用于配置对燃烧室压力进行控制的装置的空间的大小存在限制，从而存在难于增大副活塞的受压面积的问题。本专利技术的目的在于，提供一种内燃机，其具备对燃烧室压力进行控制的装置，从而能够使燃烧室的压力高精度地接近于目标压力。用于解决课题的方法本专利技术的内燃机具备容积可变装置，其包括通过压缩气体而具有弹性的气体弹簧，并在燃烧室的压力达到了预先设定的控制压力时，通过以燃烧室的压力变化作为驱动源而使气体弹簧收缩，从而使燃烧室的容积或者与燃烧室连通的空间的容积发生变化；压力变更装置，其对气体弹簧的气体的压力进行变更；体积变更装置，其对气体弹簧的气体被压缩的压缩空间的体积进行变更。所述内燃机根据内燃机的运行状态，从而推断燃烧室内的燃料的燃烧速度，且燃烧室内的燃料的燃烧速度越增大，则越使气体弹簧的气体压力降 低，并减小压缩空间的体积。在上述专利技术中，能够采用如下方式，S卩，对内燃机的运行状态进行检测，从而选定对应于运行状态的、燃烧室应该达到的目标压力，并使气体弹簧的气体压力降低，以使得燃烧室的压力的最大值大致成为目标压力。在上述专利技术中，能够采用如下方式，即，容积可变装置包括筒状部，其与燃烧室连通；移动部件，其以可移动的方式而被配置在筒状部的内部，通过移动部件对筒状部的内部空间进行划分，从而在朝向燃烧室的一侧形成副室，并在朝向燃烧室的一侧的相反侧形成作为压缩空间的气室，压力变更装置与气体弹簧连接，从而对气室的压力进行变更。在上述专利技术中，能够采用如下方式，S卩，体积变更装置包括气体罐，其与气室连接；开闭阀，其被配置在气室与气体罐之间的流道上，并且，通过对开闭阀进行开闭，从而能够对气体弹簧的压缩空间的体积进行变更。在上述专利技术中，优选为，压力变更装置包括用于隔离气体弹簧的隔离阀，并且在气体弹簧压缩的期间内，实施关闭隔离阀的控制。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种具备对燃烧室压力进行控制的装置，从而能够使燃烧室的压力高精度地接近目标压力的内燃机。附图说明图I为实施方式I中的内燃机的概要图。图2为实施方式I中的内燃机的容积可变装置、体积变更装置以及压力变更装置的概要图。图3为表示实施方式I中的内燃机的曲轴转角和燃烧室的压力之间的关系的曲线图。图4为对实施方式I中的内燃机中的通常运行、和使控制压力降低时的运行进行说明的曲线图。图5为对实施方式I中的内燃机中，使控制压力降低时的运行、和使控制压力降低并且减少了气体弹簧的压缩空间时的运行进行说明的曲线图。图6为实施方式I中的运行控制的流程图。图7为具备实施方式I中的另一种体积变更装置的内燃机的概要图。图8为实施方式2中的内燃机的概要图。图9为实施方式2中的运行控制的流程图。图10为对实施方式2中的内燃机的运行状态进行说明的曲线图。符号说明3…活塞；5…燃烧室；31…电控单元；40…加速踏板；41…负载传感器；42…曲轴转角传感器;50、50a至50d…气体弹簧;51…筒状部件；55…副室用活塞;60…副室气室；72…压缩机；74…压力传感器；84…空气排出阀；85…压力调节阀；86…开闭阀；90…气体罐。具体实施方式 实施方式I参照图I至图7，对实施方式中的内燃机进行说明。在本实施方式中，以配置在车辆上的内燃机为例进行说明。图I为本实施方式中的内燃机的概要图。本实施方式中的内燃机为火花点火式内燃机。内燃机具备内燃机主体I。内燃机主体I包括气缸体2和气缸盖4。在气缸体2的内部配置有活塞3。在本专利技术中，将当活塞达到了压缩上止点时被活塞的上端面和气缸盖所包围的气缸内的空间、以及被处于任意位置的活塞的上端面和气缸盖所包围的气缸内的空间称为燃烧室。燃烧室5的顶面由气缸盖4构成,燃烧室5的底面由活塞3的上端面构成。燃烧室5被形成在各个气缸的每一个内。在燃烧室5上连接有内燃机进气通道以及内燃机排气通道。在气缸盖4上形成有进气口 7以及排气口 9。进气阀6被配置在进气 口 7的端部，并以能够对与燃烧室5连通的内燃机进气通道进行开闭的方式而形成。排气阀8被配置在排气口 9的端部，并以能够对与燃烧室5连通的内燃机排气通道进行开闭的方式而形成。在气缸盖4上固定有作为点火装置的火花塞10。火花塞10被形成为，在燃烧室5内对燃料进行点火。本实施方式中的内燃机具备，用于向燃烧室5供给燃料的燃料喷射阀11。本实施方式中的燃料喷射阀11被配置为，向进气口 7喷射燃料。燃料喷射阀11并不限定于此方式。只需被配置为能够向燃烧室5供给燃料即可。例如，燃料喷射阀也可以被配置为，直接向燃烧室喷射燃料。燃料喷射阀11经由电控式的喷出量可变的燃料泵29而与燃料罐28连接。被存储在燃料罐28内的燃料通过燃料泵29而被供给至燃料喷射阀11。各个气缸的进气口 7经由所对应的进气歧管13而与浪涌调整槽14连接。浪涌调整槽14经由进气导管15以及空气流量计16而与空气滤清器(未图示)连接。在进气导管15上，连接有对吸入空气量进行检测的空气流量计16。在进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机，其特征在于， 具备 容积可变装置，其包括通过气体被压缩而具有弹性的气体弹簧，并且所述容积可变装置在燃烧室的压力达到预先设定的控制压力时，通过以燃烧室的压力变化作为驱动源而使气体弹簧收缩，从而使燃烧室的容积或者与燃烧室连通的空间的容积发生变化； 压力变更装置，其对气体弹簧的气体的压力进行变更； 体积变更装置，其对气体弹簧的气体被压缩的压缩空间的体积进行变更， 所述内燃机根据内燃机的运行状态来推断燃烧室内的燃料的燃烧速度，且燃烧室内的燃料的燃烧速度越增大，则越使气体弹簧的气体的压力降低，并减小压缩空间的体积。2.如权利要求I所述的内燃机，其特征在于， 对内燃机的运行状态进行检测，并选定与运行状态相对应的、燃烧室应该达到的目标压力， 并且，使气体弹簧的气体的压力降低，...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦泽刚，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：