[發明專利]火花點火式發動機

有效

• 申請號: 201380046649.0
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN104603425B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 巖井浩平;田賀淳一;荒木啟二
• 申請（專利權）人: 馬自達汽車株式會社
• 主分類號: F02D13/02
• 分類號: F02D13/02;F02D21/08;F02D41/02;F02D43/00;F02D45/00;F02M26/00
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所31210
• 代理人: 梅高強,劉煜

技術領域

這里公開的技術涉及一種火花點火式發動機。

背景技術

如專利文獻1中所記載的那樣，作為同時提高發動機的廢氣排放性能以及熱效率的技術，已經知道有使氣缸內的混合氣壓縮點火這樣的燃燒方式。但是，隨著發動機的負荷提高，壓縮點火燃燒會變成壓力上升的激烈燃燒，導致燃燒噪音增大。于是，如專利文獻1中所記載的那樣，即使是進行壓縮點火燃燒的發動機，一般在高負荷一側的工作區域也不進行壓縮點火燃燒，而是進行通過驅動火花塞來點火的火花點火燃燒。

在專利文獻2中記載有與專利文獻1的發動機同樣地在低負荷低轉速的區域進行壓縮點火燃燒的發動機。在進行壓縮點火燃燒的區域內，該發動機通過調整進氣閥和排氣閥的開閥期間來使高溫已燃氣體留在氣缸內，從而提高氣缸內的溫度而促進壓縮自點火燃燒。另一方面，在進行壓縮點火燃燒的區域內的高負荷高轉速區域中，該發動機通過使進氣閥的開閥時刻提前，從而在將氣缸內的已燃氣體吹回進氣口一側后，將已燃氣體與新氣一起再引入氣缸內。這樣一來，已燃氣體的溫度就會因為新氣而下降，在相對高負荷高轉速的區域中，壓縮端溫度下降，壓縮點火燃燒所引起的急劇的壓力上升得到抑制。

專利文獻1：日本公開專利公報特開2007-154859號公報

專利文獻2：日本公開專利公報特開2009-197740號公報

發明內容

－發明要解決的技術問題－

由于火花點火燃燒的熱效率相對較低，因此燃燒氣體溫度會升高。另一方面，在壓縮點火燃燒中，為了確保點火性，如所述專利文獻中所記載的那樣，將高溫已燃氣體引入氣缸內。因此，在發動機剛從火花點火燃燒切換到壓縮點火燃燒后，氣缸內的環境溫度變得較高，而且火花點火燃燒所產生的高溫已燃氣體被引入氣缸內，從而氣缸內的溫度變得過高。這樣的情況有可能導致氣缸內的混合氣在例如壓縮沖程期間中壓縮點火這樣的過早點火，從而氣缸內的壓力上升率(dP/dθ)變得急劇而引起較大的燃燒噪音。

需要說明的是，從火花點火燃燒往壓縮點火燃燒的切換不局限于在例如發動機的負荷降低時進行，即使發動機的負荷為等負荷，有時候也會進行切換。此外，在例如發動機的溫度從冷機溫度上升到熱機溫度時，或者在其它狀況下，有時候也會進行切換。

這里公開的技術是鑒于上述問題而完成的，其目的在于：避免燃燒噪音在發動機從火花點火燃燒切換到壓縮點火燃燒時增大。

－用以解決技術問題的技術方案－

這里公開的技術，其特征在于：在發動機剛從火花點火燃燒切換到壓縮點火燃燒后，使引入氣缸內的廢氣量的比例即EGR(廢氣再循環：Exhaust Gas Recirculation)率暫時下降。通過這樣做，使引入氣缸內的、由火花點火燃燒所產生的高溫廢氣的量減少，使剛切換到壓縮點火燃燒后的氣缸內的溫度降低。這樣一來，能夠避免混合氣過早點火，從而避免發生燃燒噪音。

具體而言，這里公開的技術涉及一種火花點火式發動機，該發動機具備：發動機主體，其具有氣缸；火花塞,其設置為對著所述氣缸內部，且對所述氣缸內的混合氣點火；排氣回流裝置，其構成為將廢氣引入所述氣缸內；以及控制器，其構成為通過至少控制所述火花塞和所述排氣回流裝置來使所述發動機主體工作。

所述控制器對壓縮點火模式和火花點火模式進行切換，在該壓縮點火模式下，進行使所述氣缸內的混合氣通過自點火而燃燒的壓縮點火燃燒，由此使所述發動機主體工作，在該火花點火模式下，進行通過驅動所述火花塞而對所述氣缸內的混合氣點火使該混合氣燃燒的火花點火燃燒，由此使所述發動機主體工作，并且至少在所述壓縮點火模式下，所述控制器通過對所述排氣回流裝置的控制來將所述廢氣引入所述氣缸內，以使所述廢氣量在所述氣缸內的所有氣體量中所占的比例即EGR率成為規定值。

當所述發動機主體從所述火花點火模式往所述壓縮點火模式切換時，所述控制器在該火花點火模式和該壓縮點火模式之間執行進行壓縮點火燃燒的過渡模式，在該過渡模式下，所述控制器通過減少引入所述氣缸內的所述廢氣的量并增加引入所述氣缸內的新氣的量，使所述EGR率低于在所述壓縮點火模式下設定的EGR率，并使所述氣缸內的混合氣的空燃比大于理論空燃比且大于往所述壓縮點火模式切換前的所述火花點火模式的空燃比，而且在該過渡模式下，所述控制器使所述火花塞不工作。