CN104165096A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于在发生了预点火时，能抑制预点火并且能向稳定的自动点火燃烧运转转移。本发明是一种内燃机的控制装置，其可进行自动点火燃烧运转，具备：可变动阀机构，其改变内燃机的进气门及排气门的相位和位移量中的至少任一方；判定单元，其判定是否发生了预点火；以及控制单元，其根据判定单元的判定结果控制可变动阀机构，上述内燃机的控制装置的特征在于，控制单元在判定单元判定发生了预点火的情况下，控制可变动阀机构使得在内燃机从排气冲程变化为进气冲程的过程中设置有进气门和排气门均关闭的期间。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置，特别涉及在发生了预点火的情况下能转移到内燃机不会破损的稳定的自动点火燃烧的内燃机的控制装置。
背景技术
近年来在内燃机中，根据提高燃油性的要求，火花点火汽油内燃机的高压缩比化得到发展。另外，最近提出了在排气冲程后半设置进气门和排气门均关闭的负的重叠期间，在该期间中向气缸内喷射燃料后通过压缩冲程的压缩使混合气体自动点火而使其燃烧的能进行自动点火燃烧运转的内燃机的控制装置。(特开2012－172671号公报)
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2012－172671号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，高压缩比火花点火汽油内燃机具有优异的热效率，但是另一面存在如下问题：在发动机转速低且负荷高的条件或进气温度高的条件等时，在点火前发生气缸内的混合气体自动点火的预点火(过早点火)。在发生了预点火的情况下，与气缸内自动点火相伴的冲击波破坏燃烧室壁面的温度边界层，成为烧毁、活塞熔损等重大的内燃机故障的原因。上述专利文献1的内燃机在负的重叠期间中向气缸内喷射燃料、在压缩冲程时进行使混合气体自动点火的自动点火燃烧运转，因此预点火不会成为问题。
作为现有技术的应对预点火的方法，有通过燃料充分化、燃料喷射时间延迟使气缸内冷却等。但是，这些方法会导致排出气体所包含的有害成分值的恶化，而且在诱发重大的预点火的条件下即使采用上述问题的避免方法有时也无法防止预点火。
另外，作为其它应对预点火的方法，有通过使进气门的关闭时间延迟来降低有效压缩比而抑制预点火的技术。但是，仅通过降低有效压缩比有可能无法充分地抑制预点火。另外，降低有效压缩比有内燃机的转矩较大地降低的问题。
本发明的目的在于，在发生了预点火(过早点火)时，能抑制预点火并且能向稳定的自动点火燃烧运转转移。
用于解决问题的方案
本发明是一种内燃机的控制装置，其可进行自动点火燃烧运转，具备：可变动阀机构，其改变内燃机的进气门及排气门的相位和位移量中的至少任一方；判定单元，其判定是否发生了预点火；以及控制单元，其根据上述判定单元的判定结果控制上述可变动阀机构，上述内燃机的控制装置的特征在于，上述控制单元在上述判定单元判定发生了预点火的情况下，控制上述可变动阀机构使得在上述内燃机从排气冲程变化为进气冲程的过程中设置有上述进气门和上述排气门均关闭的期间。
发明效果
本发明在发生了预点火的情况下使进气门和排气门均关闭而向自动点火燃烧转移，由此能一边抑制内燃机的转矩降低一边抑制预点火的发生。
附图说明
图1是内燃机的控制装置的系统构成图。(实施例)
图2是内燃机的控制装置的控制流程图。(实施例)
图3是示出通常时的进气门和排气门的位移量和打开关闭时间的图。(实施例)
图4是示出预点火发生时的进气门和排气门的位移量和打开关闭时间的图。(实施例)
图5是示出抑制由进气门的关闭时间的不同造成的预点火时的内燃机的转矩的图。(实施例)
图6是示出其它预点火发生时的进气门和排气门的位移量和打开关闭时间的图。(实施例)
附图标记说明
1    内燃机
2    活塞
3    燃烧室
4    进气口
5    排气口
6    进气通路
7    排气通路
8    节气门
9    火花塞
10   进气门
11   排气门
12   进气凸轮轴
13   排气凸轮轴
14   进气侧可变动阀机构
15   排气侧可变动阀机构
16   控制装置
17   控制单元
18   爆震传感器
19   判定单元
具体实施方式
以下基于附图说明本发明的实施例。
实施例
图1～图6示出本发明的实施例。在图1中，内燃机1利用活塞2将进气口4及排气口5与容积发生变化的燃烧室3连通。进气口4与进气通路6连通。排气口5与排气通路7连通。在进气通路6中设有节气门8。内燃机1设有使燃烧室3产生火星的火花塞9。
内燃机1具备打开关闭进气口4的进气门10，具备打开关闭排气口5的排气门11。内燃机1具备使进气门10动作的进气凸轮轴12，具备使排气门11动作的排气凸轮轴13。进气凸轮轴12具备改变进气门10的相位和位移量中的至少任一方的进气侧可变动阀机构14。排气凸轮轴13具备改变排气门11的相位和位移量中的至少任一方的排气侧可变动阀机构15。
上述火花塞9与进气侧可变动阀机构14及排气侧可变动阀机构15连接到控制装置16的控制单元17。控制单元17连接着检测内燃机1的爆震的爆震传感器18作为检测预点火的单元。控制单元17具备根据爆震传感器18的输出值判定是否发生了预点火的判定单元19。控制单元17根据判定单元19的判定结果控制进气侧可变动阀机构14和排气侧可变动阀机构15来抑制预点火。
上述控制单元17在判定单元19判定没有发生预点火的情况下，控制进气侧可变动阀机构14和排气侧可变动阀机构15使得在内燃机1从排气冲程变为进气冲程的过程中设置有进气门10和排气门11均打开的期间(正的气门重叠)。另外，上述控制单元17在判定单元19判定发生了预点火的情况下，控制进气侧可变动阀机构14和排气侧可变动阀机构15使得在内燃机1从排气冲程变为进气冲程的过程中设置有进气门10和排气门11均关闭的期间(负的气门重叠)。
下面说明作用。
如图2所示，内燃机1的控制装置16在由控制单元17启动控制程序时(S01)，根据爆震传感器18的输出值算出预点火的强度(S02)，判断预点火的强度是否超过阈值(S03)。
在该判断(S03)为“否”的情况下，如图3所示，实施在内燃机1从排气冲程变为进气冲程的过程中设置有进气门10和排气门11均打开的期间(正的气门重叠)的通常控制(S04)，使程序结束(S05)。
在上述判断(S03)是“是”的情况下，根据预点火的强度，如图4所示，实施在内燃机1从排气冲程变为进气冲程的过程中设置有进气门10和排气门11均关闭的期间(负的气门重叠)的抑制控制(S06)，判断预点火的强度是否为阈值以下(S07)。
在设置图4所示的进气门10和排气门11均关闭的期间的抑制控制(S06)中，使图3所示的进气门10的相位固定，使排气门11的相位提前。
在上述判断(S07)为“否”的情况下，重复判断(S07)。在上述判断(S07)为“是”的情况下，使程序结束(S05)。
如图4所示，内燃机1通过设置进气门10和排气门11均关闭的期间，能转移到不会导致内燃机1的破损的程度的稳定的自动点火燃烧运转。自动点火燃烧运转与使用了通常的火花塞9的火花点火燃烧运转相比等容度更高，因此如图5所示，与通过使进气门的关闭时间延迟来降低有效压缩比而抑制预点火的技术相比，不用担心导致较大的转矩降低。
这样，内燃机1的控制装置16在发生了超过阈值的预点火的情况下，通过使进气门10和排气门11均关闭而向自动点火燃烧转移，能一边抑制内燃机的转矩降低一边抑制预点火的发生。
此外，在内燃机1从排气冲程变为进气冲程的过程中设置有进气门10和排气门11均关闭的期间的抑制控制不仅可以如图4所示使排气门11的相位提前，也可以如图6所示，通过使排气门11的打开时间固定而使关闭时间提前，另一方面，使进气门10的关闭时间固定而使打开时间延迟，设置进气门10和排气门11均关闭的期间。
另外，将进气门10和排气门11的相位和位移量改变的进气侧可变动阀机构14和排气侧可变动阀机构15也可以设为VVT。而且，检测预点火的发生的单元不仅能采用爆震传感器18，还能置换为离子传感器或者缸内压力传感器。
工业上的可利用性
本发明可以应用于具备在发生了预点火时能抑制预点火并且能向稳定的自动点火燃烧运转转移、能改变进气门和排气门的气门重叠的装置的内燃机。

Claims (1)

1.一种内燃机的控制装置，其可进行自动点火燃烧运转，具备：可变动阀机构，其改变内燃机的进气门及排气门的相位和位移量中的至少任一方；判定单元，其判定是否发生了预点火；以及控制单元，其根据上述判定单元的判定结果控制上述可变动阀机构，上述内燃机的控制装置的特征在于，上述控制单元在上述判定单元判定发生了预点火的情况下，控制上述可变动阀机构使得在上述内燃机从排气冲程变化为进气冲程的过程中设置有上述进气门和上述排气门均关闭的期间。
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