[發(fā)明專利]預混合壓縮自著火內(nèi)燃機的控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680051621.6
• 申請日: 2006-12-18
• 公開（公告）號: CN101360905A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設計）人: 葛山裕史;町田匡浩
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社豐田自動織機
• 主分類號: F02D45/00
• 分類號: F02D45/00;F02B1/12;F02B37/00;F02B39/10;F02D13/02;F02D41/02;F02D43/00;F02M25/07
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬

技術領域

本發(fā)明涉及一種預混合壓縮自著火內(nèi)燃機的控制裝置，特別是涉及一種具備增壓機和外部EGR(排氣再循環(huán))機構(gòu)的預混合壓縮自著火內(nèi)燃機的控制裝置。?

背景技術

近年，使混合氣壓縮自著火的預混合壓縮自著火燃燒方式的內(nèi)燃機受到了廣泛關注。公知若為該預混合壓縮自著火燃燒方式，則與以往的擴散燃燒方式或火焰?zhèn)鞑ト紵绞降膬?nèi)燃機相比，在燃油性的提高以及NO_X的降低等方面能發(fā)揮更優(yōu)異性能。?

例如在專利文獻1中公開有采用預混合壓縮自著火燃燒方式的以往的內(nèi)燃機。在專利文獻1中記載的內(nèi)燃機中，如負荷-轉(zhuǎn)速模型(MAP)圖所示，進行如下選擇：在低轉(zhuǎn)速/低負荷側(cè)中進行預混合壓縮自著火燃燒，在高轉(zhuǎn)速/高負荷側(cè)中進行火花點火燃燒。在預混合壓縮自著火燃燒時，在排氣上止點的前后，設置有進氣閥和排氣閥雙方都關閉的密閉期間，而進行使已燃氣體殘留在燃燒室中的內(nèi)部EGR，且相對于外部環(huán)境的變化而調(diào)節(jié)進氣閥以及排氣閥的開閉時機，從而能夠進行穩(wěn)定的自著火燃燒。例如，進氣溫度越低則令密閉期間越大，從而防止在排氣上止點附近的燃燒室內(nèi)溫度的降低。此外，還提出有在密閉期間中向燃燒室內(nèi)噴射燃料，而生成著火性高的改性種的方法。?

專利文獻1：特開2002-129991號公報?

如專利文獻1所述，在只使用進氣閥以及排氣閥的開閉時機的調(diào)節(jié)以及密閉期間中的燃料噴射時，很難在高轉(zhuǎn)速/高負荷側(cè)進行穩(wěn)定的自著火燃燒，所以必須切換到火花點火燃燒，在能夠進行預混合壓縮自著火燃燒的運轉(zhuǎn)區(qū)域的方面受到限制。在專利文獻1的實施例中，以汽油內(nèi)燃機為前提，在作為燃料使用著火性差的都市燃氣等的時候，著火溫度高，所以該傾向更加顯著，能夠穩(wěn)定地預混合壓縮自著火燃燒的運轉(zhuǎn)區(qū)域被限制為很小。?

根據(jù)專利文獻1中記載的內(nèi)部EGR以及密閉期間中的燃料噴射，能夠?改善燃燒室內(nèi)的著火性。因此，通過調(diào)節(jié)內(nèi)部EGR量以及改性種的生成量，能夠控制在低轉(zhuǎn)速/低負荷側(cè)中的著火時刻等。但是，由中轉(zhuǎn)速中負荷到高轉(zhuǎn)速/高負荷的區(qū)域中，通過增加燃料的供給量，即使減少內(nèi)部EGR也可以獲得充分的著火性。此外，需要與負荷對應而增加燃料的供給量，相反地地減少能夠利用的內(nèi)部EGR量。因此，在僅僅使用上述的方法時，在高轉(zhuǎn)速/高負荷側(cè)的情況下逐漸地控制的寬度變窄，難以進行與外部環(huán)境對應的控制。在燃料的供給量增加的高轉(zhuǎn)速/高負荷側(cè)，容易產(chǎn)生以下問題，即由于進氣溫度的上升而燃燒室內(nèi)溫度上升且由于急劇的燃燒而燃燒噪音增大。但是，在專利文獻1中記載的結(jié)構(gòu)中，不能解決這樣的問題，結(jié)果是把能夠預混合壓縮自著火燃燒的區(qū)域限制得很窄。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決這樣的問題而提出的，目的在于提供一種能夠在高轉(zhuǎn)速/高負荷側(cè)擴大能夠預混合自著火燃燒的運轉(zhuǎn)區(qū)域的預混合壓縮自著火內(nèi)燃機的控制裝置。?

本發(fā)明是一種預混合壓縮自著火內(nèi)燃機的控制裝置，在燃燒室內(nèi)將燃料和含有氧的氣體的混合氣壓縮而使其自著火燃燒，并且在排氣上止點的前后設置進氣閥和排氣閥的雙方都關閉的密閉期間，從而使已燃氣體作為內(nèi)部EGR氣體而殘留在燃燒室內(nèi)，其中，具備：溫度傳感器，檢測進氣溫度；轉(zhuǎn)速傳感器，檢測內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速；負荷傳感器，由內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀況檢測負荷的大小；增壓可變型的增壓機，配置在進氣通路上；外部EGR機構(gòu)，令排氣通路的排氣的一部分作為外部EGR氣體回流至比增壓機更靠上游側(cè)的進氣通路；控制機構(gòu)，控制增壓機以及外部EGR機構(gòu)，控制機構(gòu)對增壓機以及外部RGR機構(gòu)進行控制，以便基于來自轉(zhuǎn)速傳感器以及上述負荷傳感器的信號而掌握當下的轉(zhuǎn)速和負荷的大小，在判定為在預先設定的高轉(zhuǎn)速且高負荷區(qū)域中運轉(zhuǎn)時，由溫度傳感器檢測的進氣溫度越高越提高增壓且越增加外部EGR氣體的量。?

優(yōu)選具有調(diào)節(jié)排氣閥的開閉時機的可變配氣正時機構(gòu)，控制機構(gòu)以下述方式控制可變配氣正時機構(gòu)，即在由溫度傳感器檢測的進氣溫度比常溫低時將排氣閥的關閉時刻向提前角側(cè)調(diào)節(jié)、在比常溫高時將排氣閥的關閉時刻向滯后角側(cè)調(diào)節(jié)。?

另外，可構(gòu)成為控制機構(gòu)以下述方式控制可變配氣正時機構(gòu)，即在由?溫度傳感器檢測的進氣溫度比常溫低時，使排氣閥的關閉時刻的提前角量在預先設定的低負荷區(qū)域中的運轉(zhuǎn)時比在預先設定的中負荷區(qū)域中的運轉(zhuǎn)時小。?

此外，控制機構(gòu)能夠以下述方式控制外部EGR機構(gòu)，即在由溫度傳感器檢測的進氣溫度比常溫低且在高負荷區(qū)域中運轉(zhuǎn)時，減少外部EGR氣體的量。?