[發(fā)明專利]燃燒壓力控制裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980161344.8
• 申請日: 2009-09-11
• 公開（公告）號: CN102741525A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘆澤剛
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D15/04
• 分類號: F02D15/04;F02B75/38;F02D19/08;F02P5/15
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;王軼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃燒壓力控制裝置。

背景技術(shù)

對于內(nèi)燃機，向燃燒室供給燃料以及空氣，通過燃料在燃燒室燃燒而輸出驅(qū)動力。當在燃燒室中使燃料燃燒時，在對空氣與燃料的混合氣進行壓縮后的狀態(tài)下使燃料燃燒。已知內(nèi)燃機的壓縮比會對輸出以及燃料消耗量造成影響。可以通過提高壓縮比來增大輸出扭矩，或減少燃料消耗量。

在日本特開平7-229431號公報中公開了如下的內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機具備：活塞，該活塞以能夠滑動的方式配置在固定于缸體的殼體內(nèi)；套筒，該套筒以能夠滑動的方式配置在活塞的內(nèi)部。該內(nèi)燃機在活塞的內(nèi)部借助縮口部形成氣體室。氣體室與燃燒室連通。燃燒室內(nèi)的壓力在進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程以及排氣沖程中劇烈變動，但通過縮口部的作用，氣體室的壓力被維持為燃燒室的氣體壓力的近似平均值。對于該內(nèi)燃機，當燃燒室內(nèi)的氣體壓力的平均值升高時，活塞向遠離燃燒室的方向移動。公開了如下內(nèi)容：在一次燃燒循環(huán)的期間中，活塞的位置保持恒定，燃料燃燒的部分的體積變大。

在日本特開2000-230439號公報中公開有如下的自燃式的內(nèi)燃機：設(shè)置有經(jīng)由壓力調(diào)整閥與燃燒室相通的副室，壓力調(diào)整閥具有閥芯與連接于閥芯且被朝燃燒室側(cè)施力的閥桿。對于該自燃式的內(nèi)燃機，公開了如下技術(shù)：當因過早點火等而燃燒壓力超過規(guī)定的容許壓力值的情況下，克服彈性體的壓力而將壓力調(diào)整閥推起，使得壓力逃逸至副室。在該公報中公開了壓力調(diào)整閥在比產(chǎn)生過早點火等的壓力大的壓力下動作的技術(shù)。

在日本特開平10-205332號公報中公開有如下的自燃式的內(nèi)燃機：在主室設(shè)置有減壓室，在減壓室配置有借助彈力被施力的副活塞。在該發(fā)動機中，在壓縮沖程時，將主室的壓縮空氣的一部分蓄積在減壓室。接下來，在膨脹沖程時，利用彈力將蓄積在減壓室的壓縮空氣推出至主室。在該公報中公開了僅將在燃料開始燃燒前被壓縮的空氣蓄積在減壓室的技術(shù)。在該公報中公開了副活塞在燃料未燃燒時的最大缸內(nèi)壓力以下開始動作的技術(shù)。

在日本特表2003-526043號公報中公開有兩個腔室相互連接的自燃式的發(fā)動機，其中，一方的腔室為燃燒室，另一方的腔室包括動力傳遞部件。在該發(fā)動機中，在燃燒室配置有活塞，在活塞連接有受計算機控制的柱塞。公開了如下的技術(shù)：通過對柱塞進行控制來確定活塞的位置，從而變更燃燒室的容積。在該公報中公開了通過有意識地變更各個燃燒容積的壓縮比來調(diào)整混合氣自燃的正時的技術(shù)。

專利文獻1：日本特開平7-229431號公報

專利文獻2：日本特開2000-230439號公報

專利文獻3：日本特開平10-205332號公報

專利文獻4：日本特表2003-526043號公報

在火花點火式的內(nèi)燃機中，通過在燃燒室中用點火裝置對燃料與空氣的混合氣進行點火，混合氣燃燒并且活塞被壓下。此時，通過提高壓縮比，熱效率提高。但是，存在若提高壓縮比則會發(fā)生異常燃燒的情況。例如，存在因壓縮比升高而產(chǎn)生自燃現(xiàn)象的情況。

為了防止發(fā)生異常燃燒，可以使點火正時延遲。然而，通過使點火正時延遲，會導(dǎo)致輸出扭矩減小，燃料消耗變差。另外，通過使點火正時延遲，會導(dǎo)致廢氣的溫度升高。因此，存在排氣凈化裝置的構(gòu)成部件需要高質(zhì)量的材料，或需要對廢氣進行冷卻的裝置的情況。此外，為了降低廢氣的溫度，有時使在燃燒室進行燃燒時的空燃比不足理論空燃比。即，有時使燃燒時的空燃比為濃空燃比。然而，當作為排氣凈化裝置配置有三元催化劑的情況下，如果廢氣的空燃比偏離理論空燃比，則會導(dǎo)致凈化能力變小，存在無法充分凈化廢氣的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種抑制異常燃燒的發(fā)生的內(nèi)燃機的燃燒壓力控制裝置。

本發(fā)明的燃燒壓力控制裝置是火花點火式的內(nèi)燃機的燃燒壓力控制裝置，該火花點火式的內(nèi)燃機具有與燃燒室連通的副室，其中，該燃燒壓力控制裝置具備容積可變裝置，當燃燒室的壓力達到控制壓力時，該容積可變裝置以燃燒室的壓力變化為驅(qū)動源而使副室的容積發(fā)生變化。控制壓力大于停止燃料的供給的情況下的燃燒室的最大壓力，且處于未達到燃料發(fā)生異常燃燒的壓力的范圍內(nèi)。在燃燒循環(huán)的壓縮沖程至膨脹沖程的期間中，當燃燒室的壓力達到控制壓力時，容積可變裝置使副室的容積增大，來抑制燃燒室的壓力上升。

在上述發(fā)明中，優(yōu)選為，燃燒壓力控制裝置具備：控制壓力變更裝置，該控制壓力變更裝置用于變更控制壓力；以及運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測裝置，該運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測裝置檢測內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，控制壓力變更裝置基于利用運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測裝置檢測出的內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)變更控制壓力。