[发明专利]火花点火式发动机的控制装置

说明书

技术领域

本发明公开的技术涉及火花点火式发动机的控制装置。

背景技术

例如在专利文献1中所记载，作为实现排气排放性能的改善和热效率的改善两者的技术，已知有使汽缸内的混合气压缩点火的燃烧形态。然而，压缩点火燃烧是随着发动机的负荷增高，而变成压力上升剧烈的燃烧，导致燃烧噪声的增大。因此，如专利文献1中也记载，即使是执行压缩点火燃烧的发动机，在高负荷侧的运行区域中，一般不执行压缩点火燃烧，而执行通过火花塞驱动的火花点火燃烧。

在专利文献2中记载了，与专利文献1的发动机相同地，在低负荷低旋转的区域执行压缩点火燃烧的发动机中，在执行压缩点火燃烧的区域内通过执行进排气门的开阀期间的调节以此使高温的已燃气体停留在汽缸内，提高汽缸内的温度而促进压缩自动点火燃烧，另一方面，在执行该压缩点火燃烧的区域内的高负荷高旋转的区域中，通过提前进气门的开阀时期，以此使汽缸内的已燃气体暂时吹回到进气道侧后，已燃气体与新气一起再次导入至汽缸内的技术。这样，已燃气体的温度因新气而下降，因此在压缩端温度及压缩端压力增高的相对高负荷高旋转的区域中，由压缩点火燃烧导致的急剧的压力上升被抑制。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2007-154859号公报；

专利文献2：日本特开2009-197740号公报。

发明内容

然而，火花点火燃烧由于热效率相对低，因此燃烧气体温度增高。另一方面，压缩点火燃烧为了确保点火性，而如在前述专利文献中也记载的那样执行将高温的已燃气体导入至汽缸内。因此，在根据发动机的运行状态切换燃烧形态的发动机中，在刚从火花点火燃烧切换为压缩点火燃烧之后不久，汽缸内的温度比较高，而且通过火花点火燃烧产生的高温的已燃气体导入至汽缸内，从而导致汽缸内的温度过度增高。这将导致汽缸内的混合气例如在压缩行程期间中压缩点火的过早点火，存在汽缸内的压力上升率（dP/dθ）急剧而导致较大的燃烧噪声的担忧。

另外，从火花点火燃烧向压缩点火燃烧的切换并不限于例如随着发动机的负荷的下降而切换的情况，还可以在发动机的负荷为等负荷的情况下被切换。又，例如在发动机的温度从冷态向温态上升时、和除此以外的状况等下也能够进行。

本发明公开的技术是鉴于上述问题而形成的，其目的是在从火花点火燃烧切换到压缩点火燃烧时，避免燃烧噪声的增大。

本发明公开的技术如下：在从火花点火燃烧切换为压缩点火燃烧时，通过介入使混合气的空燃比相对稀而降低排气温度的燃烧形态，以此在切换为压缩点火燃烧后不久，降低将排气导入至汽缸内时的汽缸内的温度状态，以此避免混合气的过早点火而避免燃烧噪声的产生。

具体而言，本发明公开的技术涉及火花点火式发动机的控制装置，是形成为对于具备：具有汽缸的发动机主体；形成为喷射向所述汽缸内供给的燃料的结构的燃料喷射阀；和形成为对所述汽缸内的混合气点火的结构的火花塞的发动机，通过至少控制所述燃料喷射阀及所述火花塞以此运行的结构的控制装置。

而且，该控制装置将执行使所述混合气通过自动点火进行燃烧的压缩点火燃烧的压缩点火模式、和执行通过驱动所述火花塞以对所述混合气点火而使混合气燃烧的火花点火燃烧的火花点火模式根据所述发动机的运行状态进行切换；该控制装置还在从所述火花点火模式切换为所述压缩点火模式时，依次执行：将所述混合气的空燃比（A/F）设定为规定值并执行所述火花点火燃烧的第一步骤；使所述混合气的A/F比所述第一步骤时稀并执行所述压缩点火燃烧的第二步骤；和使所述混合气的A/F比所述第二步骤时浓并执行所述压缩点火燃烧的第三步骤。

在这里“第一步骤”换而言之也可以是执行模式切换前的火花点火模式的步骤。同样地，“第三步骤”也可以是执行模式切换后的压缩点火模式的步骤。“第二步骤”可以说是在从该火花点火模式切换为压缩点火模式时介入的过渡模式。作为过渡模式的第二步骤可以仅执行一个循环，或者也可以继续执行多个循环。