[发明专利]预混合压缩着火式发动机的控制装置

权利要求书

1.一种预混合压缩着火式发动机的控制装置，其特征在于，

具备：设置有燃烧室的发动机；

配置于所述燃烧室中央部的火花塞；

面对所述燃烧室内配置的燃料喷射阀；

通过来自向所述燃烧室内开口的进气道的进气流入，在所述燃烧室内的所述中央部的周围即外周部产生圆周方向的涡流的涡流产生部；以及

与所述火花塞、所述燃料喷射阀及所述涡流产生部连接，分别向所述火花塞、所述燃料喷射阀及所述涡流产生部输出控制信号的控制器；

所述控制器具备：

判定所述发动机的运行区域的运行区域判定部；以及

在所述燃烧室内形成的混合气开始火焰传播的SI燃烧后，选择第一燃烧模式和第二燃烧模式的任一方的燃烧模式选择部，所述第一燃烧模式为未燃混合气进行压缩着火的CI燃烧，所述第二燃烧模式为仅进行火焰传播的SI燃烧；

所述燃烧模式选择部选择所述第一燃烧模式时，以所述燃烧室的所述外周部的混合气的燃料浓度浓于所述燃烧室的所述中央部的混合气的燃料浓度的形式，向所述燃料喷射阀输出控制信号以使所述外周部的混合气的燃料量多于所述中央部的混合气的燃料量，且向所述涡流产生部输出控制信号以使所述外周部产生涡流，并且，向所述火花塞输出控制信号以在喷射完发动机的一个燃烧循环中从所述燃料喷射部应喷射的全部燃料后对所述中央部的混合气点火；

所述燃烧模式选择部选择所述第二燃烧模式时，以在整个所述燃烧室形成混合气的形式，向所述燃料喷射阀输出控制信号以在进气行程中开始燃料喷射，且向所述涡流产生部输出控制信号以使所述涡流比选择所述第一燃烧模式时弱，并且，向所述火花塞输出控制信号以在压缩上死点以前对混合气点火；

所述发动机的运行区域根据发动机负荷分为低负荷区域、中负荷区域以及高负荷区域，根据发动机转速分为低旋转区域、中旋转区域以及高旋转区域；

所述运行区域判定部判定所述发动机的运行区域处于发动机负荷最高的所述高负荷区域与发动机转速在规定转速以下的所述中旋转区域所重叠的第一旋转区域时，所述燃烧模式选择部选择所述第一燃烧模式；

所述运行区域判定部判定所述发动机的运行区域处于发动机负荷最高的所述高负荷区域与发动机转速高于所述规定转速的所述高旋转区域所重叠的第二旋转区域时，所述燃烧模式选择部选择所述第二燃烧模式。

2.根据权利要求1所述的预混合压缩着火式发动机的控制装置，其特征在于，

所述进气道由对一个所述燃烧室分别开口的第一进气道和第二进气道构成，所述第一进气道连接第一进气通路，所述第二进气道连接第二进气通路；

所述涡流产生部配设于所述第二进气通路，且具有对所述第二进气通路进行节流的涡流控制阀；

所述控制器在所述运行区域判定部判定所述发动机的运行区域处于所述第一旋转区域时，以使所述涡流控制阀的开度小于判定所述发动机的运行区域处于所述第二旋转区域时的开度的形式，向所述涡流控制阀输出控制信号。

3.根据权利要求1所述的预混合压缩着火式发动机的控制装置，其特征在于，

所述控制器在所述运行区域判定部判定所述发动机的运行区域处于所述第一旋转区域时，以如下形式向所述燃料喷射阀输出控制信号：使在所述外周部形成CI燃烧用混合气的第一喷射在从进气行程到压缩行程的前半期的期间进行的同时，使在所述中央部形成SI燃烧用混合气的第二喷射在压缩行程的期间进行。

4.根据权利要求1所述的预混合压缩着火式发动机的控制装置，其特征在于，

所述控制器在所述运行区域判定部判定所述发动机的运行区域处于所述第一旋转区域时以及判定处于所述第二旋转区域时，以整个所述燃烧室的混合气的燃料浓度在空气过剩率λ为1以下的形式向所述燃料喷射阀输出控制信号。

5.根据权利要求1所述的预混合压缩着火式发动机的控制装置，其特征在于，

所述控制器在所述运行区域判定部判定所述发动机的运行区域处于所述第二旋转区域时，以进行燃料喷射的曲轴转角期间相对于判定为处于所述第一旋转区域时进行燃料喷射的曲轴转角期间变长的形式，向所述燃料喷射阀输出控制信号。