[发明专利]预混合压缩自点火式发动机的运转方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种均质混合气压缩点火式(HCCI：Homogeneous Charge  Compressed Ignition)发动机的运转方法。

背景技术

作为这种发动机，例如在专利文献1中公开了将预先混合了空气和燃料的 混合气朝缸内的燃烧室供给、并通过对该混合气进行压缩来使其自点火的均质 混合气压缩点火式发动机。

与火花点火式的发动机相比，这种均质混合气压缩点火式发动机因能以较 高的压缩比进行运转而具有热效率高的优点。不过，由于可降低燃烧温度，因 此还能抑制NOx的生成。但是，由于使混合气自然点火，因此极难控制点火时 间。另外，由于转矩(负载)与进气温度间的关系，压缩自点火只能在极 为狭窄的运转范围内适当地进行。

在具有多个气缸的均质混合气压缩点火式发动机时，各气缸的受热性、 散热性因其配置等而不同，因此，压缩端的气缸内温度会产生差异。

一般而言，在压缩端的气缸内温度较高时，自点火时间提早，在气缸 内温度较低时，自点火时间变晚，因此，各气缸的自点火时间容易产生偏 差。气缸间的点火时间的偏差会使循环效率和热效率下降，并使排气气体 中含有的未燃碳氢化合物、一氧化碳、NOx等大气污染物质的排出量增大。

专利文献1：日本专利特开2005-69097号公报

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于，即使是很难压缩自点火的运转条 件，通过火花点火来诱发压缩自点火，也能实现稳定的点火，从而扩大可 进行压缩自点火运转的运转范围。另外，本发明的目的还在于，通过适当 地调整气缸内的压缩自点火时间，来提高循环效率和热效率并抑制大气污 染物质的排出。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明是一种使预先将燃料与空气混合后的混合气在气缸内的燃烧室 中压缩自点火并燃烧的均质混合气压缩点火式发动机的运转方法，其特征 是，上述均质混合气压缩点火式发动机包括对上述混合气进行火花点火的 火花点火装置，分别设定了可诱发上述混合气的压缩自点火的火花点火的 提前角界限和滞后角界限，在提前角界限与滞后角界限之间，根据运转条 件辅助地对上述混合气进行火花点火。

本发明最好还包括如下结构。

(1)上述发动机包括多个气缸，在规定气缸中进行火花点火，以使各 气缸的压缩自点火时间统一。

(2)调整进行上述火花点火的时间，以对上述混合气的压缩自点火时 间进行调整。

(3)上述发动机包括多个气缸，对每个气缸调整进行火花点火的时间， 以使各气缸的压缩自点火时间统一。

(4)设定作为目标的压缩自点火时间，对该目标压缩自点火时间与实 际的压缩自点火时间进行比较，并根据该比较来进行火花点火，以使实际 的压缩自点火时间成为目标压缩自点火时间。另外，该结构也可包括在上 述结构(1)中。

(5)在上述结构(2)或上述结构(3)中，设定作为目标的压缩自点 火时间，对该目标压缩自点火时间与实际的压缩自点火时间进行比较，并 根据该比较来调整进行火花点火的时间，以使实际的压缩自点火时间成为 目标压缩自点火时间。

(6)在上述结构(2)中，设定作为目标的压缩自点火时间，对该目 标压缩自点火时间与实际的压缩自点火时间进行比较，根据该比较，在提 前角界限与滞后角界限之间调整进行火花点火的时间，以使实际的压缩自 点火时间成为目标自点火时间，并将混合气的进气温度调整到可将实际的 压缩自点火时间调整成目标压缩自点火时间的范围内。

(7)在上述结构(3)中，针对每个气缸，设定作为目标的压缩自点 火时间，对该目标压缩自点火时间与实际的压缩自点火时间进行比较，根 据该比较，在提前角界限与滞后角界限之间调整进行火花点火的时间，以 使实际的压缩自点火时间成为目标压缩自点火时间，并针对所有气缸，将 混合气的进气温度调整到可将实际的压缩自点火时间调整成目标压缩自点 火时间的范围内。

(8)在上述结构(2)中，设定作为目标的压缩自点火时间，并设定 能实现该目标压缩自点火时间的火花点火时间中的最佳的火花点火时间， 对上述目标压缩自点火时间与实际的压缩自点火时间进行比较，根据该比 较来调整进行火花点火的时间，以使实际的压缩自点火时间成为目标自点 火时间，再对进气温度进行调整，以使火花点火时间成为上述最佳火花点 火时间。