[发明专利]预混合压缩着火式发动机的控制装置

说明书

一种预混合压缩着火式发动机的控制装置，在预混合压缩着火式发动机中将燃烧噪声抑制在容许值以下，并进行伴随着压缩着火的燃烧。预混合压缩着火式发动机的控制装置在处于SPCCI燃烧的第一燃烧模式时，相比于燃烧室中央部，使外周部的混合气的燃料量增多，在外周部产生涡流，对中央部的混合气点火。又，在处于仅SI燃烧的第二燃烧模式时，在进气行程中开始燃料喷射，使涡流比第一燃烧模式时弱，在压缩上死点以前对混合气点火。发动机处于高负荷区域且发动机转速在规定转速以下时选择第一燃烧模式。发动机处于高负荷区域且发动机转速高于规定转速时选择第二燃烧模式。

技术领域

此处公开的技术涉及预混合压缩着火式发动机的控制装置。

背景技术

专利文献1中记载了在低负荷低旋转的规定区域内使燃烧室内的混合气通过压缩着火进行燃烧的发动机。该发动机在比所述规定区域的负荷高的区域以及比所述规定区域的转速高的区域内，通过火花点火使混合气燃烧。该发动机还在所述规定区域内，也通过使火花塞在压缩上死点附近进行火花点火来促进混合气的压缩着火。

专利文献2中记载了在高负荷区域内使燃烧室内的混合气通过压缩着火进行燃烧的发动机。该发动机在高负荷区域内的高旋转区域内，在形成CI燃烧用混合气的前段喷射与后段喷射之间，进行用于辅助着火的少量燃料喷射。用于辅助着火而喷射的燃料在火花塞的附近形成较浓的混合气。通过使火花塞对浓混合气进行点火并形成火焰，从而使通过前段喷射形成的混合气压缩着火，而且，与该压缩着火同时进行的后段喷射所形成的混合气也在之后压缩着火。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1 ：日本特许第4082292号公报；

专利文献2 ：日本特许第5447435号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，压缩着火的燃烧会发出相对较大的燃烧噪声。例如，发动机在如包括全开负荷那样的高负荷区域内运行时，若进行压缩着火的燃烧，则有时燃烧噪声会超过容许值。

此处公开的技术鉴于相关点而形成，其目的在于，在预混合压缩着火式发动机中将燃烧噪声抑制在容许值以下，并进行伴随着压缩着火的燃烧。

解决问题的手段：

本申请发明人们想到将SI（Spark Ignition；火花点火）燃烧和CI（CompressionIgnition；压缩着火）燃烧进行组合的燃烧形态。SI燃烧是通过对燃烧室中的混合气进行强制点火从而开始的伴随着火焰传播的燃烧。CI燃烧是通过燃烧室中的混合气进行压缩自动着火从而开始的燃烧。将SI燃烧和CI燃烧进行组合的燃烧形态是如下形态：对燃烧室中的混合气进行强制点火，火焰传播的燃烧开始时，因SI燃烧的发热及火焰传播所带来的压力上升，燃烧室中的未燃混合气通过压缩着火而燃烧。该燃烧形态以下称为SPCCI（SparkControlled Compression Ignition；火花点火控制压缩着火）燃烧。

压缩着火的燃烧若在压缩开始前的燃烧室中的温度不均，则压缩着火的正时发生较大变化。SPCCI燃烧中，通过调节SI燃烧的发热量，能吸收压缩开始前的燃烧室中的温度不均。根据压缩开始前的燃烧室中的温度，若例如通过点火正时的调节来调节SI燃烧的开始正时，则能控制压缩着火的正时。SPCCI燃烧能通过SI燃烧控制CI燃烧。

由于火焰传播的SI燃烧的压力上升较CI燃烧缓和，所以SPCCI燃烧能抑制燃烧噪声的产生。又，由于CI燃烧较SI燃烧而言燃烧期间缩短，所以SPCCI燃烧有利于燃料消耗率的改善。

发动机在高负荷区域内运行时，燃料喷射量增加，且燃烧室内的温度也升高，所以即便进行SPCCI燃烧，也恐会与SI燃烧的开始一同发生CI燃烧。SPCCI燃烧中，若未充分进行SI燃烧，则燃烧噪声增大、或燃烧温度过高而生成NOx。