CN104653322A - 内燃机的控制装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种顺畅地进行火花点火燃烧模式和压缩点火燃烧模式的切换的内燃机的控制装置及其方法。内燃机的控制装置可对通过火花点火使形成于燃烧室的混合气体燃烧的火花点火燃烧模式、和通过压缩点火使所述混合气体燃烧的压缩点火燃烧模式进行切换，在从所述火花点火燃烧模式切换到压缩点火燃烧模式时，在使因燃烧而产生的已燃气体的一部分作为内部EGR残留在所述燃烧室中的内部EGR控制中，使所述内部EGR的内部EGR量增加，并且使点火时间提前，且使燃料喷射量减少以使得用于形成所述混合气体的内部EGR中包含的氧浓度变高。

Description

内燃机的控制装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种可对火花点火燃烧模式和压缩点火燃烧模式进行切换的内燃机的控制装置和方法。
背景技术
以往，作为可兼顾内燃机(以下为发动机)中燃耗性能和排气性能的提高的燃烧方法，已知有通过活塞将均质的混合气体进行压缩以使其自点火燃烧的燃烧方法(以下为HCCI燃烧模式)。
该HCCI燃烧模式与通过利用火花塞的火花点火对混合气体进行点火以使其进行火焰传播燃烧的燃烧方法(以下为SI燃烧模式)相比，可通过由高压缩比所得到的热效率的提高、由急速燃烧所得到的冷却损耗的减小、泵损耗的减小等，来减少燃耗量，另外可通过空燃比较大或EGR(排气再循环)率较高的均质混合气体的低温燃烧来抑制氮氧化物(以下为NOx)的产生。
在这种HCCI燃烧模式中，通过使上一次燃烧循环的已燃气体的一部分残留(以下为内部EGR)从而提高混合气体温度，由此来实现HCCI燃烧，但在发动机处于相对较低负载、低旋转一侧的运行区域时，由内部EGR所得到的混合气体的升温不够，无法实现HCCI燃烧，因此需要在这种运行区域中切换要进行SI燃烧的燃烧模式。
作为切换燃烧模式的技术，专利文献1中披露了如下技术：通过经由混合燃烧从而切换燃烧模式，该混合燃烧中，在增加内部EGR的同时，利用由火花点火所得到的火焰传播燃烧的燃烧压力，使剩余的混合气体的压力和温度上升以使其压缩点火。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4438792号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，所述专利文献1所记载的燃烧模式切换方法中，伴随着内部EGR的增加，混合气体中包含的惰性气体也增加，因此基于火花点火的火焰传播燃烧变得困难，会导致燃烧变动、缺火。因此，在实施规定量以上的内部EGR的情况下，由于燃烧变动的增加、缺火而无法实现稳定的混合燃烧，从而存在无法切换燃烧模式的问题。
另外，伴随着内部EGR的增加，燃烧期间变长，因此需要使点火时间提前以使得热效率最佳。在这种情况下，点火时间越是远离压缩上止点(以下为压缩TDC)，点火时间上的混合气体的压力和温度越低。而且，伴随着内部EGR的增加，燃烧温度变低，因此在如上所述使点火时间提前的状态下，在由火花点火所得到的火焰传播燃烧中剩余的混合气体达不到压缩点火的压力和温度，从而存在无法切换燃烧模式的问题。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够顺畅地进行SI燃烧模式和HCCI燃烧模式的切换的内燃机的控制装置等。
用于解决问题的手段
本发明的内燃机的控制装置等可对通过火花点火使形成于燃烧室的混合气体燃烧的火花点火燃烧模式、和通过压缩点火使所述混合气体燃烧的压缩点火燃烧模式进行切换，其特征在于，包括：点火时间控制部，该点火时间控制部控制对所述混合气体进行火花点火的时间；燃料喷射量控制部，该燃料喷射量控制部控制提供给所述燃烧室的燃料喷射量；内部EGR控制部，该内部EGR控制部使因燃烧而产生的已燃气体的一部分作为内部EGR残留在所述燃烧室中；以及燃烧模式切换控制部，该燃烧模式切换控制部进行所述燃烧模式的切换，所述燃烧模式切换控制部在从所述火花点火燃烧模式切换到压缩点火燃烧模式时，使所述内部EGR的内部EGR量增加，并且使所述点火时间提前，且使所述燃料喷射量减少以使得用于形成所述混合气体的内部EGR中包含的氧浓度变高。
发明效果
本发明中，可提供一种能够顺畅地进行SI燃烧模式和HCCI燃烧模式的切换的内燃机的控制装置等。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的内燃机的控制装置中的燃烧模式切换控制的控制步骤的流程图。
图2是包括本发明的一个实施方式的内燃机的控制装置的、可对SI燃烧模式和HCCI燃烧模式进行切换的发动机系统的整体结构图。
图3是表示本发明的一个实施方式中的SI燃烧模式和HCCI燃烧模式和中间燃烧模式的运行区域的运行区域映射。
图4是表示本发明的一个实施方式中的SI燃烧模式和HCCI燃烧模式中的阀动作的图。
具体实施方式
下面，根据实施方式并使用附图对本发明的内燃机的控制装置及其方法进行说明。此外，在整个实施方式中，相同或相当部分用相同标号来表示，并省略重复的说明。
实施方式1.
图2是包括本发明的一个实施方式的内燃机的控制装置的可对SI燃烧模式和HCCI燃烧模式进行切换的发动机系统的整体结构图。图2中，发动机100中的气缸1的燃烧室2中包括进气阀3、排气阀4和活塞5，还包括火花塞6和喷油器7以使其面对燃烧室2内。
进气阀3和排气阀4由进气阀可变动阀门机构23和排气阀可变动阀门机构24分别驱动，进气阀可变动阀门机构23和排气阀可变动阀门机构24对进气阀3和排气阀4的升程量、动作角等阀特性分别进行改变。
活塞5通过连杆15与曲柄轴14相连结，包括曲柄角度传感器13以用于检测曲柄轴14的旋转角(曲柄角度)。
另外，通过设置于进气通路8的电子控制节流器9，来调整提供给燃烧室2的吸入空气量。电子控制节流器9由节流阀9a、驱动该节流阀9a的电动机9b、检测节流阀9a的开度的节流开度传感器9c构成。
发动机控制部即发动机控制单元(以下为ECU)10获取对油门踏板11的操作量进行检测的油门位置传感器12的输出信号，向电动机9b发送控制信号，基于来自节流开度传感器9c的节流阀开度信号，将节流阀9a控制在适当的开度。
另外，ECU10除了获取来自油门位置传感器12、曲柄角度传感器13、气流传感器16、空燃比传感器21的输出信号以外，还获取来自各种传感器类(图中省略)的输出信号，决定点火时间、燃料喷射量等。然后，基于这些各决定值，驱动喷油器7以将燃料喷射提供到燃烧室2内，通过驱动与火花塞6相连接的点火线圈19从而从火花塞6的火花塞间隙使火花放电。
对于通过空气净化器17除去了灰尘、垃圾的吸入空气，利用气流传感器16测量出其流量之后，将其通过电子控制节流器9而引导至气室18，进一步将其从气室18通过进气阀3而导入燃烧室2。导入燃烧室2内的吸入空气和从喷油器7喷射出的燃料相混合从而形成混合气体，在SI燃烧模式的情况下，通过火花塞6的火花放电对混合气体点火以进行火焰传播燃烧，在HCCI燃烧模式的情况下，通过活塞5的上升来压缩混合气体，在整个燃烧室中大致同时地进行点火并燃烧。
混合气体的燃烧压力被传递至活塞5，使活塞5进行往复运动。活塞5的往复运动经由连杆15传递至曲柄轴14，在此处变换成旋转运动，作为发动机100的输出被取出。燃烧后的混合气体成为排气气体，通过排气阀4被排出至排气通路20。在排气通路20的集合部包括对排气中的空燃比进行检测的空燃比传感器21。另外，在排气通路20的集合部的下游侧包括用于对排气中的有害成分进行净化的三元催化剂22。
接着，参照图3和图4，来说明发动机100的运行状态。图3是发动机100的运行区域映射，图4是进气阀3和排气阀4的阀曲线图。
发动机100通过参照了图3的运行区域映射的ECU10(燃烧模式切换控制部)的控制，根据运行状态切换成SI燃烧模式和HCCI燃烧模式。此外，该运行区域映射可通过实验等预先设定。
另外，对于上述节流阀的开度控制、点火时间、燃料喷射量等的控制、以及以下说明的动作，也通过ECU10的控制来进行。
图3的(a)SI区域中，发动机100进行下述SI燃烧模式：即，通过火花塞6的火花放电对混合气体进行点火以使得火焰传播燃烧。(a)SI区域中，如图4的(a)SI燃烧时阀曲线图所示，由于设置进气阀3和排气阀4两者同时打开的所谓“重叠期间”，因此在排气上止点(以下为排气TDC)前的IVOa打开进气阀3，在排气TDC后的EVCa关闭排气阀4。
图3的(b)HCCI区域中，发动机100进行下述HCCI燃烧模式：即，不使用火花塞6，而通过活塞5的上升来压缩混合气体，在整个燃烧室中大致同时地进行点火并燃烧。(b)HCCI区域中，如图4的(b)HCCI燃烧时阀曲线图所示，由于设置进气阀3和排气阀4两者同时关闭的所谓“负重叠期间”，因此在排气TDC前的EVCb关闭排气阀4，在排气TDC后的IVOb打开进气阀3。通过这样在排气冲程的中途关闭排气阀4，从而能够使上一次循环中的已燃气体的一部分作为内部EGR残留在燃烧室2中。由此，由于导入燃烧室2的吸入空气和高温的内部EGR相混合，因此能够提高压缩开始时(进气阀3关闭的IVC)的混合气体温度，能够实现HCCI燃烧。
在进行HCCI燃烧模式的(b)HCCI区域的周围，设定用于对SI燃烧模式和HCCI燃烧模式进行切换的(c)中间区域。该(c)中间区域中，进行下述中间燃烧模式：即，通过使进气阀3的打开时间从IVOa转移到IVOb，使排气阀4的关闭时间从EVCa转移到EVCb，从而增加内部EGR，并且通过火花塞6的火花放电对混合气体进行点火以进行火焰传播燃烧，通过该火焰传播的燃烧压力使剩余的混合气体的压力和温度上升以使其压缩点火。
这样，通过在对SI燃烧模式和HCCI燃烧模式进行切换时经由中间燃烧模式，从而能够顺畅地进行燃烧模式的切换。
然而，若使内部EGR量增加，则伴随着混合气体中包含的惰性气体的增加，由火花塞6所得到的火焰传播燃烧变得困难，从而会导致燃烧变动、缺火。因此，在实施规定量以上的内部EGR的情况下，由于燃烧变动的增加、缺火而无法实现稳定的中间燃烧模式，从而存在无法切换SI燃烧模式和HCCI燃烧模式的问题。
另外，伴随着内部EGR的增加，燃烧期间变长，因此需要使点火时间提前以使得热效率最佳。在这种情况下，点火时间越是远离压缩TDC，点火时间上的混合气体的压力和温度越低。而且，伴随着内部EGR的增加，燃烧温度变低，因此在如上所述使点火时间提前的状态下，在由火花塞6所得到的火焰传播燃烧中剩余的混合气体达不到压缩点火的压力和温度，从而存在无法切换SI燃烧模式和HCCI燃烧模式的问题。
因此，本发明中，在对SI燃烧模式和HCCI燃烧模式进行切换时，根据燃烧变动的有无、燃烧温度，通过减少燃料喷射量以使得用于形成混合气体的内部EGR中包含的氧浓度变高，从而增大混合气体的比热比，使压缩冲程中的混合气体的压力和温度增加，从而使得混合气体容易压缩点火，进而顺畅地进行燃烧模式的切换。
本发明的内燃机的控制装置及其方法中，内燃机的控制装置可对通过火花点火使形成于燃烧室的混合气体燃烧的火花点火燃烧模式、和通过压缩点火使所述混合气体燃烧的压缩点火燃烧模式进行切换，包括：点火时间控制部，该点火时间控制部控制对所述混合气体进行火花点火的时间；燃料喷射量控制部，该燃料喷射量控制部控制提供给所述燃烧室的燃料喷射量；内部EGR控制部，该内部EGR控制部使因燃烧而产生的已燃气体的一部分作为内部EGR残留在所述燃烧室中；以及燃烧模式切换控制部，该燃烧模式切换控制部进行所述燃烧模式的切换，所述燃烧模式切换控制部在从所述火花点火燃烧模式切换到压缩点火燃烧模式时，使所述内部EGR的内部EGR量增加，并且使所述点火时间提前，且使所述燃料喷射量减少以使得用于形成所述混合气体的内部EGR中包含的氧浓度变高。
由此，即使在仅通过调整内部EGR、点火时间难以进行SI燃烧模式和HCCI燃烧模式的切换的情况下，也可通过减少燃料喷射量来提高内部EGR中包含的氧浓度，通过提高内部EGR中包含的氧浓度来增大混合气体的比热比，通过使压缩冲程中的压力和温度增加从而可对混合气体进行压缩点火，能够切换燃烧模式。
另外，设置对燃烧的变动进行检测的燃烧变动判定部，所述燃烧模式切换控制部在由所述燃烧变动判定部判定为发生了燃烧变动的情况下，使所述燃料喷射量减少以使得所述氧浓度变高。
由此，在判定为发生了燃烧变动的情况下，判定为仅通过调整内部EGR、点火时间难以进行SI燃烧模式和HCCI燃烧模式的切换，通过减少燃料喷射量来提高内部EGR中包含的氧浓度，通过提高内部EGR中包含的氧浓度来增大混合气体的比热比，通过使压缩冲程中的压力和温度增加从而可对混合气体进行压缩点火，能够切换燃烧模式而不会产生燃烧变动。
另外，所述燃烧变动判定部计算出发动机转矩在燃烧循环期间的变动率和燃烧位置在燃烧循环期间的变动率中的至少一个变动率作为燃烧变动值，在所述燃烧变动值变得大于规定值的情况下判定为发生了燃烧变动。
由此，通过使用发动机转矩在燃烧循环期间的变动率和燃烧位置在燃烧循环期间的变动率中的至少一个变动率作为燃烧变动值，从而能够高精度地检测出因燃烧不良、点火不良而引起的燃烧变动。
另外，包括检测燃烧温度的燃烧温度检测部，所述燃烧模式切换控制部在所述燃烧温度变得低于规定值的情况下，使所述燃料喷射量减少以使得用于形成所述混合气体的内部EGR中包含的氧浓度变高。
由此，在燃烧温度低于规定值的情况下判定为NOx的排出量减少，通过减少燃料喷射量来提高内部EGR中包含的氧浓度，通过提高内部EGR中包含的氧浓度来增大混合气体的比热比，通过使压缩冲程中的压力和温度增加从而可对混合气体进行压缩点火，能够切换燃烧模式而不会使排放发生恶化。
另外，所述燃烧模式切换控制部在使燃料喷射量减少以提高所述内部EGR中包含的氧浓度的情况下，使所述点火时间延迟。
由此，在通过减少燃料喷射量来增大下一次燃烧循环中的混合气体的比热比、进而通过使压缩后的混合气体的压力和温度上升从而变成混合气体容易压缩点火的状态的情况下，通过使点火时间延迟，从而能够使燃烧位置成为最佳。
图1是表示ECU10执行的燃烧模式切换控制的控制步骤的流程图。该控制步骤在根据发动机转矩和发动机旋转(数)、并基于上述的图3的运行区域映射判定为当前的运行区域处于(c)中间区域的情况下，以规定的间隔(例如10[ms])重复执行。此外，发动机转矩基于来自油门位置传感器12的检测信号来计算出。另外，发动机旋转基于曲柄角度传感器13的检测信号来计算出。
步骤S101中，将在燃烧模式切换控制的执行过程中判定是否产生了燃烧变动的燃烧变动判定标记FLG设定成“关”(FLG＝0，无燃烧变动)。
步骤S102中，增大上述的负重叠(进气阀3和排气阀4两者同时关闭的状态)以使燃烧室内的内部EGR量增加。由此，由于导入燃烧室2的吸入空气和高温的内部EGR相混合，因此能够提高压缩开始时(进气阀3关闭的IVC)的混合气体温度，接近于可进行HCCI燃烧的混合气体状态。
在接下来的步骤S103(燃烧变动判定部)中，判定是否燃烧变动值为规定值以下且燃烧变动判定标记FLG为“关”(FLG＝0)。这里，燃烧变动值是发动机转矩在燃烧循环期间的变动率和燃烧位置在燃烧循环期间的变动率中的至少一个变动率，基于曲柄角度传感器13、图2中虽未记载但检测燃烧室内的压力的气缸内压力传感器、爆震传感器等(燃烧变动检测部)的检测值来计算出所述燃烧变动值，能够高精度地检测出因燃烧不良、点火不良所引起的燃烧变动。
在燃烧变动值为规定值以下且燃烧变动判定标记FLG为“关”(步骤S103中为“是”)的情况下，前进至步骤S104，在除此以外(步骤S103中为“否”)的情况下，前进至步骤S109。下面，首先，对步骤S103中“是”的情况之后的步骤进行说明。
步骤S104中，判定燃烧温度是否为规定值以上。这里，燃烧温度基于图2中未明确记载的气缸内压力传感器(设置于气缸1)、检测吸入空气温度的进气温度传感器(设置于进气通路8)、检测排气气体温度的排气温度传感器(设置于排气通路20)中的至少一个(燃烧温度检测部)的检测值来计算出。此外，一般已知：若在步骤S102中使内部EGR量增加，则燃烧温度变低，若燃烧温度变低(例如比1750[℃]要低)，则NOx的产生得以抑制。
在燃烧温度为规定值以上(步骤S104中为“是”)的情况下，前进至步骤S105，在除此以外(步骤S104中为“否”)的情况下，前进至步骤S111。下面，首先，对步骤S104中“是”的情况之后的步骤进行说明。
步骤S105中，为了利用三元催化剂22的净化作用来抑制NOx的排出量，将燃料喷射量调整成使得由空燃比传感器21检测出的空燃比大致成为理论空燃比。具体而言，根据步骤S102中的内部EGR的增量，打开节流阀9a以用于使导入燃烧室2的吸入空气量成为一定，从而泵损耗降低。因此，由于在燃料喷射量保持一定的状态下发动机转矩会增大，因此在使发动机转矩一定的情况下，燃料喷射量在保持理论空燃比的同时减少。
在接下来的步骤S106(点火时间控制部)中，根据步骤S102中的内部EGR的增量，使点火时间提前以使得燃烧位置成为最佳。
接着，对步骤S103中为“否”、即燃烧变动值大于规定值或者燃烧变动判定标记FLG为“开”(FLG＝1)的情况之后的步骤进行说明。
步骤S109(燃烧变动判定部)中，判定是否燃烧变动值为规定值以下且燃烧变动判定标记FLG为“开”(FLG＝1)。在燃烧变动值为规定值以下且燃烧变动判定标记FLG为“开”(步骤S109中为“是”)的情况下，前进至步骤S113，在除此以外(步骤S109中为“否”)的情况下，前进至步骤S110。下面，首先，对步骤S109中“否”的情况之后的步骤进行说明。
在步骤S109中为“否”、即燃烧变动值大于规定值的情况下，在步骤S110中将燃烧变动判定标记FLG设定成“开”(FLG＝1)，判定为在燃烧模式切换控制的执行过程中发生了燃烧变动。
在接下来的步骤S111中，减少燃料喷射量以使得内部EGR中包含的氧浓度变高。由此，下一次燃烧循环中的混合气体的比热比变大。
这里，若假设在压缩冲程中混合气体发生了绝热变化，则混合气体的压力P、体积V、和温度T可使用比热比κ由下述式(1)及式(2)来表示。
PCA1VCA1 κ＝PCA2VCA2 κ＝const(一定)     (1)
TCA1VCA1 κ-1＝TCA2VCA2 κ-1＝const(一定)      (2)
其中，
P：混合气体的压力
V：混合气体的体积
T：混合气体的温度
κ：混合气体的比热比
CA1：压缩前
CA2：压缩后
由上述式(1)及式(2)导出下述式(1)’及式(2)’。
PCA2＝PCA1×(VCA1/VCA2)κ[∵VCA1/VCA2＞1]      (1)’
TCA2＝TCA1×(VCA1/VCA2)κ-1[∵VCA1/VCA2＞1]     (2)’
由式(1)’及式(2)’可知，混合气体的比热比κ越大，压缩后的混合气体的压力PCA2及TCA2越高。即，通过在步骤S111中减少燃料喷射量，从而增大下一次燃烧循环中的混合气体的比热比κ，通过使压缩后的混合气体的压力PCA2及温度TCA2上升，从而混合气体容易压缩点火，能够顺畅地进行燃烧模式的切换。此外，虽然考虑增加导入燃烧室2的吸入空气以作为增大比热比κ的手段，但若增加吸入空气则压缩前的混合气体的温度TCA1下降，因此对于向HCCI燃烧模式的切换而言是不合适的。
另外，发动机的热效率ηth由下述式(3)表示。
ηth＝1-1/εκ-1       (3)
其中，
ηth：发动机的热效率
ε：发动机的压缩比
由上述式(3)可知，比热比κ越大，发动机的效率ηth越高。即，即使在步骤S111中减少燃料喷射量，也可在中间燃烧模式正常进行的状态下，进行燃烧模式的切换，而不会发生发动机转矩的降低。
在接下来的步骤S112(点火时间控制部)中，根据步骤S111中的燃料喷射量的减少，使点火时间延迟以使得燃烧位置成为最佳。
接着，对步骤S109中为“是”、即燃烧变动值为规定值以下且燃烧变动判定标记FLG为“开”(FLG＝1)的情况之后的步骤进行说明。它是如下状态：虽然在燃烧模式切换控制的执行过程中发生了燃烧变动(FLG＝1)，但燃烧变动由于燃料喷射量的减少等而收敛。
步骤S113中，与上述步骤S104相同，判定燃烧温度是否为规定值以上。
在燃烧温度为规定值以上(步骤S113中为“是”)的情况下，前进至步骤S114，在除此以外(步骤S113中为“否”)的情况下，前进至步骤S111。下面，首先，对步骤S113中“是”的情况之后的步骤进行说明。
步骤S114中，将燃料喷射量调整成使得由空燃比传感器21检测出的空燃比成为上一次燃烧循环中的空燃比。由此，在发生燃烧变动的可能性较高的运行区域中切换燃烧模式时，能够进行燃烧模式的切换，而不会伴随着混合气体比热比的变化而发生不需要的燃烧变动。
在接下来的步骤S115(点火时间控制部)中，与上述步骤S106相同，根据步骤S102中的内部EGR的增量，使点火时间提前以使得燃烧位置成为最佳。
接着，在上述步骤S104及上述步骤S113中为“否”、即燃烧温度低于规定值的情况下，在上述步骤S111中减少燃料喷射量以使得内部EGR中包含的氧浓度变高。如上所述，由于若燃烧温度变低(例如低于1750[℃])则NOx的产生得以抑制，因此无需为了利用三元催化剂22净化NOx而使空燃比成为理论空燃比。由于在这种燃烧状态下能够减少燃烧喷射量以使得内部EGR中包含的氧浓度变高，因此能够顺畅地进行燃烧模式的切换，而不会使排放发生恶化。
步骤S107中，判定燃烧模式的切换是否完成。本实施方式中对于判定燃烧模式切换是否完成的方法不作详细阐述，但应根据燃烧速度、热效率等燃烧参数、相对于点火时间变化的燃烧位置变化的有无等来进行判定。在判定为燃烧模式的切换完成(步骤S107中“是”)的情况下结束燃烧模式切换控制，在除此以外(步骤S107中“否”)的情况下前进至步骤S108。
步骤S108中，判定燃烧模式的切换是否困难。本实施方式中对于判定燃烧模式切换是否困难的方法不作详细阐述，但在燃烧变动不在规定时间内收敛的情况、燃烧变动值大于规定值的情况等下，应判定为燃烧模式切换困难。在判定为燃烧模式的切换困难(步骤S108中“是”)的情况下结束燃烧模式切换控制，在除此以外(步骤S108中“否”)的情况下前进至步骤S102，重复处理。
如上所述，根据本发明实施方式的内燃机的控制装置，在利用内部
EGR、火花点火进行燃烧模式的切换的情况下，基于燃烧变动的有无、燃烧温度来减少燃料喷射量，以使得内部EGR中包含的氧浓度变高。由此，在不会发生排放恶化的情况下，通过使下一次燃烧循环中的混合气体的比热比增大，使压缩后的混合气体的压力及温度上升，从而混合气体容易压缩点火，能够顺畅地进行燃烧模式的切换。
此外，ECU10具有点火时间控制部、燃料喷射量控制部、内部EGR控制部、燃烧模式切换控制部、燃烧变动判定部的功能。
标号说明
1  气缸
2  燃烧室
3  进气阀
4  排气阀
5  活塞
6  火花塞
7   喷油器
8   进气通路
9   电子控制节流器
9a  节流阀
9b  电动机
9c  节流开度传感器
10  ECU
11  油门踏板
12  油门位置传感器
13  曲柄角度传感器
14  曲柄轴
15  连杆
16  气流传感器
17  空气净化器
18  气室
19  点火线圈
20  排气通路
21  空燃比传感器
22  三元催化剂
23  进气阀可变动阀门机构
24  排气阀可变动阀门机构
25  排气通路
100 发动机

Claims (8)

1.一种内燃机的控制装置，可对通过火花点火使形成于燃烧室的混合气体燃烧的火花点火燃烧模式、和通过压缩点火使所述混合气体燃烧的压缩点火燃烧模式进行切换，其特征在于，包括：
点火时间控制部，该点火时间控制部控制对所述混合气体进行火花点火的时间；
燃料喷射量控制部，该燃料喷射量控制部控制提供给所述燃烧室的燃料喷射量；
内部EGR控制部，该内部EGR控制部使因燃烧而产生的已燃气体的一部分作为内部EGR残留在所述燃烧室中；以及
燃烧模式切换控制部，该燃烧模式切换控制部进行所述燃烧模式的切换，
所述燃烧模式切换控制部在从所述火花点火燃烧模式切换到压缩点火燃烧模式时，使所述内部EGR的内部EGR量增加，并且使所述点火时间提前，且使所述燃料喷射量减少以使得用于形成所述混合气体的内部EGR中包含的氧浓度变高。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
包括燃烧变动判定部，该燃烧变动判定部检测燃烧的变动，
所述燃烧模式切换控制部在由所述燃烧变动判定部判定为发生了燃烧变动的情况下，使所述燃料喷射量减少以使得所述氧浓度变高。
3.如权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述燃烧变动判定部计算出发动机转矩在燃烧循环期间的变动率和燃烧位置在燃烧循环期间的变动率中的至少一个变动率作为燃烧变动值，在所述燃烧变动值变得大于规定值的情况下判定为发生了燃烧变动。
4.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
包括燃烧温度检测部，该燃烧温度检测部检测燃烧温度，
所述燃烧模式切换控制部在所述燃烧温度变得低于规定值的情况下，使所述燃料喷射量减少以使得用于形成所述混合气体的内部EGR中包含的氧浓度变高。
5.如权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
包括燃烧温度检测部，该燃烧温度检测部检测燃烧温度，
所述燃烧模式切换控制部在所述燃烧温度变得低于规定值的情况下，使所述燃料喷射量减少以使得用于形成所述混合气体的内部EGR中包含的氧浓度变高。
6.如权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
包括燃烧温度检测部，该燃烧温度检测部检测燃烧温度，
所述燃烧模式切换控制部在所述燃烧温度变得低于规定值的情况下，使所述燃料喷射量减少以使得用于形成所述混合气体的内部EGR中包含的氧浓度变高。
7.如权利要求1至6的任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述燃烧模式切换控制部在使燃料喷射量减少以提高所述内部EGR中包含的氧浓度的情况下，使所述点火时间延迟。
8.一种内燃机的控制方法，其特征在于，
在可对通过火花点火使形成于燃烧室的混合气体燃烧的火花点火燃烧模式、和通过压缩点火使所述混合气体燃烧的压缩点火燃烧模式进行切换的内燃机的控制装置中，在从所述火花点火燃烧模式切换到压缩点火燃烧模式时，在使因燃烧而产生的已燃气体的一部分作为内部EGR残留在所述燃烧室中的内部EGR控制中，使所述内部EGR的内部EGR量增加，并且使点火时间提前，且使燃料喷射量减少以使得用于形成所述混合气体的内部EGR中包含的氧浓度变高。
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