火花点火式发动机制造技术

控制器对压缩点火模式和火花点火模式进行切换，在该压缩点火模式下，进行压缩点火燃烧，由此使发动机主体工作，在该火花点火模式下，进行通过驱动火花塞而对气缸内的混合气点火使该混合气燃烧的火花点火燃烧，由此使发动机主体工作。当发动机主体从火花点火模式往压缩点火模式切换时，控制器在该火花点火模式和该压缩点火模式之间执行过渡模式，在该过渡模式下，使所述EGR率低于在压缩点火模式下设定的EGR率并进行压缩点火燃烧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】火花点火式发动机
这里公开的技术涉及一种火花点火式发动机。
技术介绍
如专利文献1中所记载的那样，作为同时提高发动机的废气排放性能以及热效率的技术，已经知道有使气缸内的混合气压缩点火这样的燃烧方式。但是，随着发动机的负荷提高，压缩点火燃烧会变成压力上升的激烈燃烧，导致燃烧噪音增大。于是，如专利文献1中所记载的那样，即使是进行压缩点火燃烧的发动机，一般在高负荷一侧的工作区域也不进行压缩点火燃烧，而是进行通过驱动火花塞来点火的火花点火燃烧。在专利文献2中记载有与专利文献1的发动机同样地在低负荷低转速的区域进行压缩点火燃烧的发动机。在进行压缩点火燃烧的区域内，该发动机通过调整进气阀和排气阀的开阀期间来使高温已燃气体留在气缸内，从而提高气缸内的温度而促进压缩自点火燃烧。另一方面，在进行压缩点火燃烧的区域内的高负荷高转速区域中，该发动机通过使进气阀的开阀时刻提前，从而在将气缸内的已燃气体吹回进气口一侧后，将已燃气体与新气一起再引入气缸内。这样一来，已燃气体的温度就会因为新气而下降，在相对高负荷高转速的区域中，压缩端温度下降，压缩点火燃烧所引起的急剧的压力上升得到抑制。专利文献1：日本公开专利公报特开2007-154859号公报专利文献2：日本公开专利公报特开2009-197740号公报
技术实现思路
－专利技术要解决的技术问题－由于火花点火燃烧的热效率相对较低，因此燃烧气体温度会升高。另一方面，在压缩点火燃烧中，为了确保点火性，如所述专利文献中所记载的那样，将高温已燃气体引入气缸内。因此，在发动机刚从火花点火燃烧切换到压缩点火燃烧后，气缸内的环境温度变得较高，而且火花点火燃烧所产生的高温已燃气体被引入气缸内，从而气缸内的温度变得过高。这样的情况有可能导致气缸内的混合气在例如压缩冲程期间中压缩点火这样的过早点火，从而气缸内的压力上升率(dP/dθ)变得急剧而引起较大的燃烧噪音。需要说明的是，从火花点火燃烧往压缩点火燃烧的切换不局限于在例如发动机的负荷降低时进行，即使发动机的负荷为等负荷，有时候也会进行切换。此外，在例如发动机的温度从冷机温度上升到热机温度时，或者在其它状况下，有时候也会进行切换。这里公开的技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：避免燃烧噪音在发动机从火花点火燃烧切换到压缩点火燃烧时增大。－用以解决技术问题的技术方案－这里公开的技术，其特征在于：在发动机刚从火花点火燃烧切换到压缩点火燃烧后，使引入气缸内的废气量的比例即EGR(废气再循环：ExhaustGasRecirculation)率暂时下降。通过这样做，使引入气缸内的、由火花点火燃烧所产生的高温废气的量减少，使刚切换到压缩点火燃烧后的气缸内的温度降低。这样一来，能够避免混合气过早点火，从而避免发生燃烧噪音。具体而言，这里公开的技术涉及一种火花点火式发动机，该发动机具备：发动机主体，其具有气缸；火花塞,其设置为对着所述气缸内部，且对所述气缸内的混合气点火；排气回流装置，其构成为将废气引入所述气缸内；以及控制器，其构成为通过至少控制所述火花塞和所述排气回流装置来使所述发动机主体工作。所述控制器对压缩点火模式和火花点火模式进行切换，在该压缩点火模式下，进行使所述气缸内的混合气通过自点火而燃烧的压缩点火燃烧，由此使所述发动机主体工作，在该火花点火模式下，进行通过驱动所述火花塞而对所述气缸内的混合气点火使该混合气燃烧的火花点火燃烧，由此使所述发动机主体工作，并且至少在所述压缩点火模式下，所述控制器通过对所述排气回流装置的控制来将所述废气引入所述气缸内，以使所述废气量在所述气缸内的所有气体量中所占的比例即EGR率成为规定值。当所述发动机主体从所述火花点火模式往所述压缩点火模式切换时，所述控制器在该火花点火模式和该压缩点火模式之间执行进行压缩点火燃烧的过渡模式，在该过渡模式下，所述控制器通过减少引入所述气缸内的所述废气的量并增加引入所述气缸内的新气的量，使所述EGR率低于在所述压缩点火模式下设定的EGR率，并使所述气缸内的混合气的空燃比大于理论空燃比且大于往所述压缩点火模式切换前的所述火花点火模式的空燃比，而且在该过渡模式下，所述控制器使所述火花塞不工作。根据该结构，在发动机主体从火花点火模式往压缩点火模式切换时进行的过渡模式下，EGR率低于在压缩点火模式下设定好的EGR率。通过这样，引入气缸内的由燃烧模式切换前的火花点火模式所产生的高温废气的量就会减少。这样一来，在过渡模式下，气缸内的温度变得较低。需要说明的是，“使EGR率低于在压缩点火模式下设定好的EGR率”包括使EGR率为零，不将高温废气引入气缸内这一情况。在过渡模式下，进行压缩点火燃烧。在过渡模式下，由于气缸内的温度低，因此能够避免气缸内的混合气发生过早点火，混合气会在适当的时刻进行压缩点火。通过这样使气缸内的温度降低，并且进行热效率较高的压缩点火燃烧，在过渡模式下，燃烧气体温度降低，废气温度也降低。在过渡模式后的压缩点火模式下，EGR率相对较高。由此，较多的废气被引入气缸内。如上所述，由于在过渡模式下废气温度降低了，因此不会出现压缩点火模式下的气缸内的温度变得太高的情况。其结果是，在压缩点火模式下也能够避免发生过早点火，混合气会在适当的时刻进行压缩点火。这样一来，解决了发动机主体从火花点火燃烧往压缩点火燃烧切换时燃烧噪音增大的问题。所述火花点火式发动机也可以构成为：所述排气回流装置包括内部EGR调节装置，该内部EGR调节装置调节在从排气冲程到进气冲程之间残留在所述气缸内的废气量，在所述火花点火模式下和所述过渡模式下，所述控制器控制所述内部EGR调节装置，使残留在所述气缸内的废气量减少，并且在所述压缩点火模式下，所述控制器通过控制所述内部EGR调节装置来调节残留在所述气缸内的废气量，以使所述EGR率成为规定值。在火花点火模式下，内部EGR调节装置不工作。这样一来，能够避免气缸内的温度过度上升，这有利于避免过早点火、爆震。另一方面，在压缩点火模式下，内部EGR调节装置工作。这样一来，气缸内的温度上升，能够谋求改善压缩点火燃烧的点火性和燃烧稳定性。在过渡模式下，内部EGR调节装置不工作。这样一来，发动机主体从火花点火模式往过渡模式转移时，内部EGR调节装置维持在不工作的状态。这使得模式能够顺利地切换。在过渡模式下，不向气缸内引入高温废气。这样一来，能够避免在过渡模式下发生过早点火，能够有效地避免燃烧噪音。所述火花点火式发动机也可以构成为：所述火花点火式发动机进一步具备控制进气阀和排气阀的动作的气门传动机构，所述内部EGR调节装置由所述气门传动机构构成，在所述火花点火模式下，所述气门传动机构进行第一阀动作，在该第一阀动作中，使所述排气阀在排气冲程中打开，并且使所述进气阀在进气冲程中打开，在所述压缩点火模式下，所述气门传动机构在所述第一阀动作的基础上，还使所述排气阀在比所述第一阀动作中的所述排气阀的关闭时刻晚的时刻成为打开了的状态，或者还使所述进气阀在比所述第一阀动作中的所述进气阀的打开时刻早的时刻成为打开了的状态，在所述过渡模式下，所述气门传动机构使所述进气阀和所述排气阀按照所述第一阀动作进行动作。在压缩点火模式下，在火花点火模式下的第一阀动作的基础上，排气阀还在比第一阀动作中的排气阀的关闭时刻晚的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火花点火式发动机，其特征在于：具备：发动机主体，其具有气缸；火花塞，其设置为对着所述气缸内部，且对所述气缸内的混合气点火；排气回流装置，其构成为将废气引入所述气缸内；以及控制器，其构成为通过至少控制所述火花塞和所述排气回流装置来使所述发动机主体工作，所述控制器对压缩点火模式和火花点火模式进行切换，在该压缩点火模式下，进行使所述气缸内的混合气通过自点火而燃烧的压缩点火燃烧，由此使所述发动机主体工作，在该火花点火模式下，进行通过驱动所述火花塞而对所述气缸内的混合气点火使该混合气燃烧的火花点火燃烧，由此使所述发动机主体工作，并且至少在所述压缩点火模式下，所述控制器通过对所述排气回流装置的控制来将所述废气引入所述气缸内，以使所述废气量在所述气缸内的所有气体量中所占的比例即EGR率成为规定值，当所述发动机主体从所述火花点火模式往所述压缩点火模式切换时，所述控制器在该火花点火模式和该压缩点火模式之间执行过渡模式，在该过渡模式下，所述控制器使所述EGR率低于在所述压缩点火模式下设定的EGR率，并进行压缩点火燃烧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.07 JP 2012-1970251.一种火花点火式发动机，其特征在于：具备：发动机主体，其具有气缸；火花塞,其设置为对着所述气缸内部，且对所述气缸内的混合气点火；排气回流装置，其构成为将废气引入所述气缸内；以及控制器，其构成为通过至少控制所述火花塞和所述排气回流装置来使所述发动机主体工作，所述控制器对压缩点火模式和火花点火模式进行切换，在该压缩点火模式下，进行使所述气缸内的混合气通过自点火而燃烧的压缩点火燃烧，由此使所述发动机主体工作，在该火花点火模式下，进行通过驱动所述火花塞而对所述气缸内的混合气点火使该混合气燃烧的火花点火燃烧，由此使所述发动机主体工作，并且至少在所述压缩点火模式下，所述控制器通过对所述排气回流装置的控制来将所述废气引入所述气缸内，以使所述废气量在所述气缸内的所有气体量中所占的比例即EGR率成为规定值，当所述发动机主体从所述火花点火模式往所述压缩点火模式切换时，所述控制器在该火花点火模式和该压缩点火模式之间执行进行压缩点火燃烧的过渡模式，在该过渡模式下，所述控制器通过减少引入所述气缸内的所述废气的量并增加引入所述气缸内的新气的量，使所述EGR率低于在所述压缩点火模式下设定的EGR率，并使所述气缸内的混合气的空燃比大于理论空燃比且大于往所述压缩点火模式切换前的所述火花点火模式的空燃比，而且在该过渡模式下，所述控制器使所述火花塞不工作。2.根据权利要求1所述的火花点火式发动机，其特征在于：所述排气回流装置包括内部EGR调节装置，该内部EGR调节装置调节在从排气冲程到进气冲程之间残留在所述气缸内的废气量，在所述火花点火模式下和所述过渡模式下，所述控制器控制所述内部EGR调节装置，使残留在所述气缸内的废气量减少，并且在所述压缩点火模式下，所述控制器通过控制所述内部EGR调节装置来调节残留在所述气缸内的废气量，以使所述EGR率成为规定值。3.根据权利要求2所述的火花点火式发动机，其特征在于：所述火花点火式发动机进一步具备控制进气阀和排气阀的动作的气门传动机构，所述内部EGR调节装置由所述气门传动机构构成，在所述火花点火模式下，所述气门传动机构进行第一阀动作，在该第一阀动作中，使所述排气阀在排气冲程中打开，并且使所述进气阀在进气冲程中打开，在所述压缩点火模式下，所述气门传动机构在所述第一阀动作的基础上，还使所述排气阀在比所述第一阀动作中的所述排气阀的关闭时刻晚的时刻成为打开了的状态，或者还使所述进气阀在比所述第一阀动作中的所述进气阀的打开时刻早的时刻成为打开了的状态，在所述过渡模式下，所述气门传动机构使所述进气阀和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩井浩平，田贺淳一，荒木启二，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP