[發明專利]火花點火式內燃機

有效

• 申請號: 200980162246.6
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN102597464A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 小玉航平;秋久大輔
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D15/04
• 分類號: F02D15/04;F02D13/02;F02P5/145
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;孫麗梅

技術領域

本發明涉及一種火花點火式內燃機。

背景技術

公知一種火花點火式內燃機，其具備可改變機械壓縮比的可變壓縮比機構和能夠控制進氣閥的閉閥時刻的可變氣門正時機構，且隨著內燃機負載的降低而使機械壓縮比增大并將進氣閥的閉閥時刻延遲(例如參照專利文獻1)。在這種內燃機中，在不產生爆燃的范圍內盡可能地提高了實際壓縮比，且由此提高了熱效率。

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-303423號

發明內容

發明所要解決的課題

然而，在這種內燃機中，關于在內燃機啟動時這種內燃機溫度較低時、或處于冬季這種進氣溫度較低時提高熱效率這方面，未進行任何考慮。

本發明的目的在于，提供一種能夠在內燃機溫度較低時或進氣溫度較低時提高熱效率的火花點火式內燃機。

用于解決課題的方法

根據本發明，提供一種火花點火式內燃機，其包括能夠改變機械壓縮比的可變壓縮比機構、和能夠對進氣閥的閉閥時刻進行控制的可變氣門正時機構，內燃機預熱完成后的預定的標準狀態下的實際壓縮比和點火時刻分別作為與內燃機的運轉狀態相對應的基準實際壓縮比和基準點火時刻而被預先儲存，在代表內燃機溫度的溫度低于標準狀態下的溫度、或進氣溫度低于標準狀態下的進氣溫度時，在內燃機高回轉時使實際壓縮比與基準實際壓縮比相比而增大，在內燃機低回轉時使點火時刻與基準點火時刻相比而提前。

發明的效果

在代表內燃機溫度的溫度低于標準狀態下的溫度、或進氣溫度低于標準狀態下的進氣溫度時，能夠在不產生爆燃的條件下提高熱效率。

附圖說明

圖1為火花點火式內燃機的整體圖。

圖2為可變壓縮比機構的分解立體圖。

圖3為以圖解方式表示的內燃機的側剖視圖

圖4為表示可變氣門正時機構的圖。

圖5為表示進氣閥以及排氣閥的升程量的圖。

圖6為用于對機械壓縮比、實際壓縮比以及膨脹比進行說明的圖。

圖7為表示理論熱效率與膨脹比之間的關系的圖。

圖8為用于對普通循環和超高膨脹比循環進行說明的圖。

圖9為表示與要求扭矩相對應的機械壓縮比等的變化的圖。

圖10為表示進氣閥的目標閉閥時刻IC等的映像的圖。

圖11為表示內燃機的產生扭矩與點火時刻的關系等的圖。

圖12為用于說明實際壓縮比的變化量ΔAC和點火時刻的變化量ΔIG以及熱效率之間的關系的圖。

圖13為表示基準實際壓縮比AC等的映像的圖。

圖14為用于說明實際壓縮比和點火時刻的控制的圖。

圖15為用于說明實際壓縮比和點火時刻的控制的圖。

圖16為用于實施運轉控制的流程圖。

圖17為用于實施運轉控制的流程圖。

具體實施方式

圖1表示火花點火式內燃機的側剖視圖。

參照圖1，其中，1表示曲軸箱，2表示氣缸體，3表示氣缸蓋，4表示活塞，5表示燃燒室，6表示設置在燃燒室5頂面中央部的火花塞，7表示進氣閥，8表示進氣口，9表示排氣閥，10表示排氣口。進氣口8通過進氣支管11而與浪涌調整槽12相連接，在各進氣支管11上，配置有用于朝向各自所對應的進氣口8內噴射燃料的燃料噴射閥13。并且，也可以取代將燃料噴射閥13配置在各進氣支管11上的方式，而將其配置在燃燒室5內。

浪涌調整槽12通過進氣管14而與空氣濾清器15相連接，在進氣管14內設置有，通過作動器16而被驅動的節氣門17、和例如使用了熱線的進氣量檢測器18。另一方面，排氣口10通過排氣歧管19而與例如內置有三元催化劑的催化劑轉換器20相連接，在排氣歧管19內設置有空燃比傳感器21。另外，如圖1所示，在氣缸體2上安裝有用于檢測內燃機冷卻水溫度的溫度傳感器22，在浪涌調整槽12上安裝有用于檢測進氣溫度的溫度傳感器23，在催化劑轉換器20上安裝有用于檢測三元催化劑的溫度的溫度傳感器24。

另一方面，在圖1所示的實施例中，在曲軸箱1與氣缸體2的連接部處設置有可變壓縮比機構A，所述可變壓縮比機構A通過改變曲軸箱1與氣缸體2在氣缸軸線方向上的相對位置，從而能夠改變在活塞4位于壓縮上止點時的燃燒室5的容積，并且還設置有能夠改變實際壓縮作用的開始時刻的實際壓縮作用開始時刻變更機構B。并且，在圖1所示的實施例中，該實際壓縮作用開始時刻變更機構B由能夠控制進氣閥7的閉閥時刻的可變氣門正時機構構成。