[发明专利]压燃式发动机的控制装置

说明书

本发明的目的在于在部分压燃时不论发动机旋转速度如何都要确保良好的燃烧稳定性。本发明的控制装置适用于能进行部分压燃以使得混合气的一部分通过火花点火进行SI燃烧后其他混合气通过自燃进行CI燃烧的压燃式发动机。该控制装置包括：在燃烧室产生涡流的涡流产生部，控制喷油器与涡流产生部的控制部；其中该控制部在部分压燃的执行过程中通过涡流产生部产生涡流并控制喷油器使得发动机旋转速度高时与旋转速度低时相比向燃烧室喷射燃料的时间更靠滞后角侧。

技术领域

本发明涉及一种能够执行部分压燃的压燃式发动机的控制装置，部分压燃使混合气的一部分通过火花点火进行SI燃烧后其他混合气通过自燃进行CI燃烧。

背景技术

近年来，使与空气混合后的汽油燃料在充分压缩的燃烧室内通过自燃进行燃烧的HCCI燃烧引人关注。HCCI燃烧是一种混合气同时多发性的燃烧形态，与通常汽油发动机采用的SI燃烧（火花点火燃烧）相比混合气的燃烧速度快，从热效率的角度来说非常有优势。但HCCI燃烧存在着气温等外部因子导致混合气燃烧开始时间（混合气自燃的时间）大幅变动等问题，还存在负荷急变的过渡运转时难以控制的问题。

就此，有人提出放弃让全部混合气通过自燃进行燃烧的方式，让混合气的一部分通过利用火花塞进行的火花点火燃烧。即，以火花点火为契机使混合气的一部分通过火焰传播强制性燃烧（SI燃烧）后，使其他混合气通过自燃进行燃烧（CI燃烧）。以下将这种燃烧称为部分压燃。

采用了与所述部分压燃类似的设计理念的发动机的已知例子有下述专利文献1。在专利文献1的发动机中，通过火花点火使辅助燃料喷射在火花塞（点火塞）周围形成的成层混合气进行火焰传播燃烧，并向在该燃烧（火焰）的作用下高温化的燃烧室进行主燃料喷射使该主燃料喷射所喷射的燃料通过自燃进行燃烧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1 日本专利申请公开2009－108778号。

发明内容

发明要解决的技术问题

上述专利文献1所述发动机能够通过使用火花塞进行的火花点火促进CI燃烧，但火花点火后随即形成的火焰核的状态会因燃烧室环境而有所不同。例如，发动机旋转速度高时与旋转速度低时相比活塞的移动速度更快，因此火花点火后可能会因燃烧室的急速膨胀导致火焰核不能按预期成长。火焰核成长不充分的话，会出现CI燃烧的开始时间比目标时间大幅延迟等情况，导致燃烧不稳定。

鉴于所述内容，本发明的目的在于提供一种不论发动机旋转速度如何都能保证良好的燃烧稳定性的压燃式发动机的控制装置。

解决技术问题的技术手段

为解决所述技术问题，本发明涉及一种压燃式发动机的控制装置，压燃式发动机具有向燃烧室供给燃料的喷油器、给喷油器供给的燃料与空气混合后的混合气点火的火花塞，所述压燃式发动机能进行使所述混合气的一部分通过使用所述火花塞进行的火花点火进行SI燃烧后其他混合气通过自燃进行CI燃烧的部分压燃，其特征在于：该压燃式发动机的控制装置具有：在所述燃烧室产生涡流的涡流产生部，控制所述喷油器与所述涡流产生部的控制部；其中，所述控制部在部分压燃的执行过程中通过所述涡流产生部产生涡流并控制所述喷油器使得发动机旋转速度高时与旋转速度低时相比向所述燃烧室喷射燃料的时间更靠滞后角侧。

本发明中，在部分压燃的执行过程中使发动机旋转速度高时与旋转速度低时相比向燃烧室喷射燃料的时间更靠滞后角侧，因此能在发动机旋转速度高时在向混合气点火的压缩上止点附近于燃烧室一部分形成燃料浓度高的混合气。由此，即使是在发动机旋转速度高、火花点火后燃烧室膨胀速度快（因此火焰核难以成长）的条件下也能促进火焰核成长并使SI燃烧稳定地进行，切实引发之后的CI燃烧，能够避免各循环中CI燃烧的开始时间有大幅差异的情况。如上，本发明在发动机旋转速度高时及旋转速度低时均能实现稳定的部分压燃。