[发明专利]爆震的预测方法、爆震的抑制方法及发动机

说明书

一种爆震预测方法，有效地抑制强爆震，提高发动机的可靠性。在使汽油燃料的混合气燃烧的发动机(1)中，预测规定强度以上的爆震(强爆震)的发生。在燃烧初期检测燃烧室(17)中的压力(缸内压)。在燃烧进行的过程中，将缸内压与预先设定的基准值SV比较，判别缸内压是否超过基准值SV。缸内压超过基准值SV的情况下，预测为在燃烧结束之前的期间中会发生强爆震。

技术领域

本发明涉及如下的技术：预测在发动机中发生规定强度以上的强爆震的情况，并且基于该预测抑制强爆震。

背景技术

爆震是在发动机的运转时发出异响的现象，特别是在火花点火式的发动机中受到重视。爆震的发生会给利用者的舒适性及发动机的可靠性带来不良影响。因此，爆震的抑制在这种技术领域中成为重要的课题，到目前为止提出了各种各样的对策。

例如在专利文献1中公开了具备检测爆震的爆震传感器的发动机。该发动机的ECU基于由爆震传感器检测到的信号来判定爆震的有无。判定为有爆震的情况下，ECU使点火时期滞后，根据发动机的负荷，对滞后量及燃料的减少量进行控制。由此，在发生爆震时，在抑制废气的温度上升的同时也抑制爆震。

在专利文献2中公开了具备第1及第2直喷型的燃料喷射阀、以及与这些燃料喷射阀分别对应的第1及第2火花塞的发动机。在该发动机中，与运转状态相应的量的燃料分为压缩上死点之前和之后进行喷射。

详细地说，在压缩上死点前，空燃比被设定为贫状态，从第1燃料喷射阀喷射燃料，通过第1火花塞的点火来燃烧。在压缩上死点后，空燃比被设定为富状态，从第2燃料喷射阀喷射燃料，通过第2火花塞的点火来燃烧。由此，在提高热效率的同时抑制爆震的发生，能够实现发动机的高压缩比。

专利文献1：日本特开2008-291758号公报

专利文献2：日本特开2012-41846号公报

虽然频度非常低(例如0.1％程度)，特别是在发动机以高转速运转的情况下，可能会发生压力变动的振幅超过100bar的强爆震。这样的强爆震很可能会给发动机带来损伤，所以成为使发动机的可靠性降低的原因。强爆震在压缩比高的发动机也容易发生，所以成为妨碍油耗改善的要因。

像专利文献1那样使点火时期滞后，对于爆震的抑制是有效的。但是，由于实质的压缩比降低，所以从油耗改善的观点来说是不利的。由于是在检测到爆震发生之后使点火时期滞后，所以并不适于抑制发生频度较低的突发性的强爆震。

此外，专利文献2的发动机需要在1次燃烧循环的过程中进行两次燃烧，所以零件个数变多，构造变复杂。燃烧条件也受到制约。并且，通过两次点火进行的燃烧，难以在燃烧时间较短的发动机的高转速时稳定地进行。因此，专利文献2的发动机不适于强爆震的抑制。

发明内容

本发明的目的在于，有效地抑制强爆震，提高发动机的可靠性。

本发明的一个方案涉及在发动机中预测规定强度以上的爆震的发生，该发动机使通过供给含有汽油的燃料而在燃烧室中形成的混合气燃烧。

一种爆震预测方法，在发动机中，预测规定强度以上的爆震的发生，该发动机使通过供给含有汽油的燃料而在燃烧室中形成的混合气燃烧，该爆震预测方法包括如下步骤：爆震信息取得步骤，在燃烧刚开始的燃烧初期的期间内，检测或推定所述燃烧室中的压力；以及爆震强度判别步骤，在所述燃烧进行的过程中，将所述压力与预先设定的基准值进行比较，判别所述压力是否超过所述基准值，在所述压力超过所述基准值的情况下，预测为在所述燃烧结束之前的期间中会发生所述爆震。

即，该方法是本发明人们发现能够根据燃烧初期的缸内压预测规定强度以上的爆震的发生而得到的。在该方法中，预测强爆震的发生的一系列处理在同一燃烧循环中的1次燃烧期间中进行。因此，即使是发生频度较少而突发性的强爆震，也能够稳定且有效地预测。