CN109964019A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明在从SI向SCCI的切换时一面恰当地防止灭火或不正常燃烧造成的扭矩变动、一面抑制切换时的NOx的排出。本发明为一种内燃机的控制装置，其实施汽缸(7)内的空燃比和压缩端温度互不相同的多种燃烧模式，该内燃机的控制装置在从一种燃烧模式切换为另一种燃烧模式的中途实施一边维持与所述一种燃烧模式的空燃比以及所述另一种燃烧模式的空燃比不同的空燃比、一边增加所述压缩端温度的中间燃烧模式，因此，在进行SI的运转模式与进行HCCI的运转模式的切换时，汽缸(7)内的温度和空燃比得到恰当的控制，从而能够一面恰当地防止灭火或不正常燃烧造成的扭矩变动，一面抑制NOx的排出。

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，尤其涉及适于火花点火燃烧与压缩自发火燃烧这两种燃烧模式的切换的内燃机的控制装置。
背景技术
采用基于火花点火的预混合火焰传播燃烧方式的内燃机为了提高热效率而过度提高压缩比时，例如会发生称为爆震、早燃的异常燃烧，因此，高压缩比化带来的热效率的提高存在极限。因此，业界在推进采用预混合压缩发火燃烧(HCCI：Homogeneous ChargeCompression Ignition。以下简称为HCCI)方式的内燃机的开发，所述HCCI是利用活塞来压缩经废气等惰性气体稀释而得的可燃混合气、由此进行自发火燃烧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-16685号公报
发明内容
发明要解决的问题
HCCI方式的内燃机与以往的火花点火燃烧(SI：Spark Igition。以下简称为SI)方式的内燃机相比，能将压缩比设定得较高，进而可以通过稀薄燃烧带来的燃烧温度降低来实现冷却损失和NOx的减少。然而，在HCCI中，发火正时取决于压缩行程中的化学反应的过程，因此，须缜密控制汽缸内的温度、惰性气体决定的稀释比例、燃料喷射正时等。
在HCCI方式的内燃机中，能够实现正常燃烧的可运转范围比以往的SI方式的内燃机窄，无法覆盖整个实用运转范围。因此，需要SI模式与HCCI模式的切换。SI模式与HCCI模式的成立条件存在较大差异，因此，在燃烧模式的切换时，若只是单纯地切换控制值，则存在会发生扭矩变动这一问题。
作为解决这种问题的方法，专利文献1揭示了一种内燃机的控制装置，其在从SI模式切换为HCCI模式时，实施均质状态和分层状态这两种SI模式作为中间状态。根据该专利文献1的控制装置，在燃烧模式的切换时，能够恰当地防止扭矩变动。
专利文献1的技术能够抑制从SI向HCCI的切换时的扭矩变动。但是，在从SI切换为HCCI时，进行的是连续地将空燃比(以下记作A/F)稀薄化的控制。因而，会经由A/F接近且比理论混合比稀薄的状态下的燃烧，所以燃烧温度相对较高，从而存在产生大量NOx这一问题。此外，由于同时也会经由分层稀薄燃烧，因此存在NOx增加这一问题。
本发明是鉴于上述问题而成，其目的在于提供一种在从SI向HCCI的切换时一面能够恰当地防止灭火或不正常燃烧造成的扭矩变动一面能够抑制切换时的NOx的排出的内燃机的控制装置。
解决问题的技术手段
为了解决上述问题，本发明的内燃机的控制装置实施汽缸内的空燃比和压缩端温度互不相同的多种燃烧模式，该内燃机的控制装置在从一种燃烧模式切换为另一种燃烧模式的中途实施中间燃烧模式，所述中间燃烧模式一边维持与所述一种燃烧模式的空燃比以及所述另一种燃烧模式的空燃比不同的空燃比，一边增加所述压缩端温度。
发明的效果
根据本发明，在进行SI的运转模式与进行HCCI的运转模式的切换时，汽缸内的温度和空燃比得到恰当的控制，因此一面能够恰当地防止灭火或不正常燃烧造成的扭矩变动，一面能够抑制NOx的排出。
附图说明
图1为说明实施例1、2的系统构成的图。
图2为根据A/F和压缩端温度对运转区域进行说明的图。
图3为说明对进气门和排气门配备了相位及升程可变气门机构的内燃机的进排气门曲线的图。
图4为说明对进气门和排气门配备了相位及升程可变气门机构的内燃机的进排气门曲线的操作所引起的汽缸内的状态量的变化的图。
图5为说明从SI向HCCI的切换时的控制的流程图。
图6为说明实施例1中的从SI向HCCI的切换时的各控制目标值的变化的图。
图7为说明从SI向HCCI的切换时的各状态量的变化的图。
图8为针对每一燃烧模式对从SI向HCCI的切换时的A/F和压缩端温度的状态量进行说明的图。
图9为说明实施例2中的从SI向HCCI的切换时的各控制目标值的变化的图。
图10为说明实施例3的系统构成的图。
图11为说明实施例3中的从SI向HCCI的切换时的各控制目标值的变化的图。
具体实施方式
实施例1
下面，使用图1～图8，对本发明的实施例1的内燃机1的控制装置(ECU 20)的构成及动作进行说明。实施例1涉及在非增压条件下压缩发火燃烧(以下记作HCCI)成立的条件下从火花点火燃烧(以下记作SI)切换为HCCI的内燃机1的ECU 20的构成及动作。
图1为说明本发明的实施例1的系统构成的图。本实施例的系统具备内燃机1。内燃机1上连通有进气流路(进气管)和排气流路(排气管)。内燃机1中配备有利用废气中包含的能量来转动涡轮2、利用压缩机3对吸入空气进行增压的涡轮增压器4。在压缩机3的下游配备有中冷器5，在其更下游装配有用于对进气流路进行节流而控制流入至汽缸7的吸入空气量的节气门6。节气门6是可以独立于加速踏板踩踏量而控制活门开度的电控节气门。在节气门6的下游连通有进气岐管8。进气岐管8上装配有温度及压力传感器9。在进气岐管8的下游配置有使进气产生偏流、由此强化汽缸7内的流动的紊乱的流动强化阀10。
汽缸7内配置有将燃料直接喷射至汽缸7内的缸内直喷式燃料喷射阀11。内燃机1对进气门12和排气门13分别配备有能够连续改变气门开闭的相位和升程的可变气门机构。可变气门机构中，对进气门12和排气门13分别装配有用于分别检测气门的开闭相位和升程的传感器14、15。
在汽缸盖部装配有使电极部露出至汽缸7内、通过火花来点燃可燃混合气的火花塞16。曲轴上装配有曲轴角度传感器17。可以根据从曲轴角度传感器17输出的信号来检测内燃机1的转速。
排气流路上装配有用于检测废气温度和压力的温度及压力传感器18。在排气流路上的温度及压力传感器18的下游配置有涡轮2。在涡轮2的下游装配有空燃比传感器19，根据空燃比传感器19的检测结果、以从燃料喷射阀11供给的燃料喷射量达到目标空燃比的方式进行反馈控制。
如图1所示，本实施方式的系统配备有作为控制装置的ECU(Electronic ControlUnit)20。上述的各种传感器和各种执行器连接到ECU 20。节气门6、燃料喷射阀11、带可变机构的进气门12及排气门13等执行器由ECU 20控制。进一步地，根据从上述的各种传感器输入的信号来检测内燃机1的运转状态，火花塞16在由ECU 20根据运转状态决定的时刻进行点火。
图2为说明SI、HCCI及均质稀薄火花点火燃烧(以下记作稀薄SI)的、基于汽缸7内的空燃比(以下记作A/F)和压缩端温度的可运转区域的图。以下，所谓压缩端温度，SI时是指即将点火之前的缸内温度，HCCI时是指混合气即将发火之前的缸内温度。区域1表示在理论混合比附近运转的SI区域(以下记作SI区域)，区域2表示混合气在均质和稀薄下以SI的形式稳定地燃烧的区域(以下记作稀薄SI区域)。再者，所谓理论混合比附近，包括可以通过三元催化剂来净化废气中的NOx的范围。
区域3表示停止上述火花塞16的火花点火、通过混合气的自发火来进行燃烧的区域(以下记作HCCI区域)。区域4表示SI的区域。该区域4也表示因压缩端温度的增加而发生爆震的区域(以下记作SI爆震区域)。
区域5表示在SI和HCCI下运转的情况下因压缩端温度的增大而发生爆震的区域(以下记作HCCI爆震区域)。区域6表示因压缩端温度的降低和A/F的增大而发生灭火的区域(以下记作灭火区域)。区域7表示混合气的A/F相对处于理论混合比附近的稀薄状态、因燃烧温度的高低而在化学反应过程中排出大量NOx的区域(以下记作NOx大量产生区域)。
在从区域1的SI切换为区域3即HCCI区域时，A/F存在较大差异，因此需要恰当的切换控制部，但由于各种执行器的响应性，难以立刻从区域1切换为区域3。因此，在从区域1的SI区域切换为区域3即HCCI区域时，须以不通过区域4～7的方式具有恰当的控制部来实施切换。
图3为说明相位可变型可变气门机构和升程可变型可变气门机构的动作方法的图。在相位可变型可变气门机构中，可以将气门打开的期间(以下记作气门作用角)设为固定而仅改变相位。在升程可变型可变气门机构中，可以同时改变气门升程和动作角。通过使用相位可变气门机构和升程可变气门机构两方，可以在将气门打开时间或气门关闭时间中的任一方固定的状态下同时改变相位和升程。
图4为说明使用相位可变型可变气门机构和升程可变机构型可变气门机构的可变气门机构带来的温度上升效果的图。图4所示的EVO、EVC、IVO、IVC分别表示排气门打开时间、排气门关闭时间、进气门打开时间、进气门关闭时间。通过使用相位可变型可变气门机构和升程可变机构型可变气门机构来同时操作相位和升程，可以使进气门和排气门的相位及升程从图4的(a)的气门开闭曲线变为图4的(b)的样子。
图4的(b)中，气门的相位及升程的变化使得进气门和排气门同时处于关闭状态的负重叠(以下记作N-O/L)量增加。因此，如图4的(c)所示，被截留在汽缸7内的高温的废气量(以下记作内部EGR气体量)增大，由此使得进气阀关闭时间的缸内温度增大。因此，有N-O/L的情况相较于无N-O/L的情况而言，SI及HCCI时的压缩端温度增加。
图5为表示ECU 20进行的SI到HCCI的控制的流程图。
在步骤S01中，利用空燃比传感器19来检测A/F。在步骤S02中，利用温度及压力传感器9和排气可变位置传感器15来推断压缩端温度Tc。
上述推断方法是利用温度及压力传感器9来检测进气温度及进气压力、利用排气可变位置传感器15来检测排气门13的关闭时间而推断内部EGR气体量。通过上述检测及推断来推断从进气可变位置传感器14检测到的进气门12的关闭时间的缸内温度，并通过假定绝热压缩的计算来算出压缩端温度的推断值Tc。在进气步骤S03中，读入步骤S01的A/F和步骤S02的缸内温度Tc。在步骤S04中，判定当前的燃烧模式是否为火花点火燃烧模式(以下记作SI模式)。
上述判定方法为，在A/F维持在理论混合比附近的状态下压缩端温度Tc低于SI的爆震极限温度TSknock的情况下(Tc＜TSknock)，判定为SI模式(模式-1)下的运转区域(S04：是)，进入至步骤S05。在高于SI的爆震极限温度TSknock的情况下(Tc＞TSknock)(S04：否)，进入至步骤S08。
在步骤S05中，判定在步骤S03中读入的A/F及压缩端温度Tc下能否进行稀薄SI。上述判定方法为，在压缩端温度Tc高于稀薄SI的稳定燃烧极限温度Tlimit而且低于均质SI的爆震极限温度TLknock的情况下(Tlimit＜Tc＜TLknock)，判断能在稀薄SI下运转(S05：是)，进入至步骤S06。在步骤S06中，实施图6所示的均质稀薄火花点火燃烧切换控制(模式-3。以下记作稀薄SI切换控制)。在不满足上述条件的情况下(S05：否)，进入至步骤S07，实施图6所示的均质稀薄火花点火燃烧准备控制(模式-2。以下记作均质SI准备控制)。
在步骤S08中，判定未满足SI模式的判定基准的运转模式是否为稀薄SI区域。
上述判定基准为，在A/F维持在稀薄SI的稳定燃烧极限附近的状态下压缩端温度Tc低于HCCI的成立极限温度THlimit的情况下(Tc＜THlimit)，判定为稀薄SI区域(S08：是)，进入至步骤S09。上述判定基准为，在A/F维持在稀薄SI的稳定燃烧极限附近的状态下压缩端温度Tc高于HCCI的成立极限温度THlimit的情况下(Tc＞THlimit)(S08：否)，进入至步骤S12，实施图6所示的压缩自发火燃烧模式(模式-6。以下记作HCCI模式)。
在步骤S09中，判定在步骤S03中读入的A/F及缸内温度Tc下能否进行HCCI。上述判定方法为，在压缩端温度Tc处于均质SI的爆震极限温度TLknock附近的情况下(Tc≒TLknock)，判断能在HCCI下运转(S09：是)，进入至步骤S10，实施图6所示的压缩自发火燃烧切换控制(模式-5。以下记作HCCI切换控制)。在不满足上述条件的情况下(S08：否)，进入至步骤S11，实施图6所示的作为“中间燃烧模式”的均质稀薄火花点火燃烧控制模式(模式-4。以下记作稀薄SI模式)。
图6为说明从SI向HCCI的切换时的各控制目标值的变化的图，横轴表示时间，纵轴表示进气管压力、燃料喷射量、点火时间及进排气门正时的各控制目标值。图7为说明从SI向HCCI的切换时的各状态量的变化的图，横轴表示时间，纵轴表示进气量、A/F、压缩端温度、燃料喷射量、点火时间及扭矩的各状态量。
对图5的实施例1中的稀薄SI准备控制(模式-2)进行说明。在从SI模式(模式-1)转移至稀薄SI模式(模式-4)时，像图6所示那样实施均质SI准备控制(模式-2)作为准备阶段。从SI的控制值使进气门的打开时间(IVO)滞后、使排气门的关闭时间(EVC)提前。通过进行上述的气门操作而增大N-O/L量，内部EGR量增加，缸内温度上升，结果，压缩端温度增加。一面增加进气门的作用角，一面使进气门的关闭时间靠近下死点附近，由此增大实际压缩比、增大压缩端温度。通过增加进气门的作用角，进气量增大。因此，也增大燃料喷射量并使点火时间滞后，由此，如图7所示，将A/F维持在理论空燃比附近，而且抑制扭矩变动的发生。
对图5的稀薄SI切换控制(模式-3)进行说明。在从SI转移至稀薄SI时，当判断能在稀薄SI下运转时，实施图6所示的向稀薄SI的切换控制。从均质SI准备控制的控制值减少燃料喷射量、使点火时间比A/F切换前提前，由此，能够防止伴随燃料喷射量的降低而来的扭矩的下冲、抑制扭矩变动、实现向稀薄SI的切换。
对图5的稀薄SI控制(模式-4)进行说明。在从稀薄SI转移至HCCI时，像图6所示那样实施稀薄SI控制作为准备阶段。从稀薄SI切换控制的控制值进一步增大进气门的作用角，由此增大进气量。因此，也增大燃料喷射量并使点火时间滞后，由此，如图7所示，将A/F维持在稀薄SI的稳定极限附近，而且抑制扭矩变动的发生。
展示图5的向HCCI的切换控制(模式-5)。在从稀薄SI控制转移至HCCI时，当判断能在HCCI下运转时，实施图6所示的HCCI切换控制。从稀薄SI控制的控制值减少燃料喷射量、停止火花塞的点火，由此，在抑制扭矩变动的发生的情况下立即向HCCI(模式-6)实施切换。
图7展示了实施从SI向HCCI的切换控制时的一系列状态量。在稀薄SI准备控制(模式-2)中，进气量增大，而且增大燃料喷射量，由此将A/F保持在理论混合比附近，通过点火时间的滞后来增加排气损失、降低输出功率，由此抑制扭矩变动。在稀薄SI切换控制(模式-3)中，减少燃料喷射量，可以将混合气的A/F控制为针对每一循环的条件，因此能在不通过NOx大量产生区域的情况下切换为稀薄SI控制(模式-4)。因此，能够减少NOx排出量。进一步地，通过使点火时间比A/F切换前提前，防止伴随燃料喷射量的降低而来的扭矩的下冲、抑制扭矩变动。
在稀薄SI控制(模式-4)中，进气量增大，而且增大燃料喷射量，由此将A/F保持在稀薄SI稳定燃烧极限附近，通过点火时间的滞后来增加排气损失、降低输出功率，由此抑制扭矩变动。在向HCCI的切换控制(模式-5)中，通过减少燃料喷射量将混合气的A/F急剧稀薄化，而且停止火花塞的点火，由此，能在不通过NOx大量产生区域的情况下立即切换为HCCI(模式-6)。
图8展示了实施从SI向HCCI的切换控制的情况下的A/F和压缩端温度。黑点表示过渡期间的循环通过点。
在从SI模式(模式-1)转移至稀薄SI准备控制(模式-2)时，一边将A/F维持在理论混合比附近，一边增加压缩端温度。在从稀薄SI准备控制(模式-2)转移至稀薄SI切换控制(模式-3)时，一边立即将A/F稀薄化，一边维持压缩端温度。在从稀薄SI切换控制(模式-3)转移至稀薄SI模式(模式-4)时，减少燃料喷射量。在从稀薄SI模式(模式-4)转移至HCCI切换控制(模式-5)时，一边将A/F维持在稀薄SI的稳定极限附近，一边增加压缩端温度。在从HCCI切换控制(模式-5)转移至HCCI(模式-6)时，一边立即将A/F稀薄化，一边维持压缩端温度。
如以上所说明，根据本实施例，配备根据进气流路上配备的温度及压力传感器和排气流路上安装的空燃比传感器的信息来推断压缩端温度和A/F的ECU 20，在从SI切换为HCCI的过渡时，考虑推断出的压缩端温度和A/F来恰当地控制进排气可变气门机构、燃料喷射及点火时间，因此，产生大量NOx的循环得到抑制，NOx的排出减少。
通过进气门的作用角来控制进气量，通过排气门的关闭时间来控制内部EGR量，根据利用进气门的作用角推断出的进气量来控制燃料喷射量，修正为目标空燃比，因此，仅靠进排气门的动作便能推断A/F及压缩端温度。结果，读入动作减少，因此能够实现控制性高的切换控制。
配备根据进气流路上配备的温度及压力传感器以及排气流路上安装的空燃比传感器的信息来推断压缩端温度和A/F的ECU，在从SI切换为HCCI的过渡时，根据推断出的压缩端温度和A/F来判断运转模式，由此，能够实现遵循运转模式的可变气门机构、燃料喷射及点火时间的恰当的控制，从而能够实现控制性高的切换控制。
下面，使用图7～图11，对实施例1以外的、使用SI到HCCI的切换部的内燃机1的ECU20的构成及动作的实施方式进行说明。实施例1中说明过的图2～5的系统构成以及控制装置的动作是一样的，因此予以省略。
实施例2
在实施例2中，使用图1～5、图7～图9，针对本发明的实施例2的内燃机1的控制装置的动作而对与实施例1不同的部分进行说明。实施例2涉及从SI切换为HCCI时内燃机1的运转条件为高负荷运转区域、也就是需要涡轮增压器带来的进气压力的上升的情况下的内燃机1的ECU 20的构成及动作。
对实施例2中的稀薄SI准备控制(模式-2)进行说明。在从SI(模式-1)转移至稀薄SI模式(模式-4)时，像图9所示那样实施稀薄SI准备控制(模式-2)作为准备阶段。从SI的控制值使进气门的打开时间(IVO)滞后、使排气门的关闭时间(IVC)提前。通过进行上述的气门操作而增大N-O/L量，内部EGR量增加，缸内温度上升，结果，压缩端温度增加。一面进一步增加进气门的作用角，一面使进气门的关闭时间靠近下死点附近，由此增大实际压缩比、增大压缩端温度。使涡轮增压器4的动作进一步加速，由此，进气压力及进气密度增大。通过上述作用，混合气的温度增大，结果，压缩端温度增大。进气门的作用角的增加以及进气压力的增加使得进气量增大。因此，也增大燃料喷射量并使点火时间滞后，由此，如图7所示，将A/F维持在理论空燃比附近，而且增加排气损失、降低输出功率，由此抑制扭矩变动。
对图5的稀薄SI切换控制(模式-3)进行说明。在从SI转移至稀薄SI时，当判断能在稀薄SI下运转时，实施图9所示的向稀薄SI的切换控制。从均质SI准备控制的控制值减少燃料喷射量、使点火时间比A/F切换前提前，由此，能够防止伴随燃料喷射量的降低而来的扭矩的下冲、抑制扭矩变动、实现向稀薄SI的切换。
对图5的稀薄SI控制(模式-4)进行说明。在从稀薄SI转移至HCCI时，像图9所示那样实施稀薄SI控制作为准备阶段。从稀薄SI切换控制的控制值进一步使进气门的关闭时间靠近下死点附近，由此增大实际压缩比、增大压缩端温度。此外，进一步使涡轮增压器4的动作加速，由此使得进气压力及进气密度增大。通过上述作用，混合气的温度增大，结果，压缩端温度增大。虽然通过增大进气门的作用角和进气压力来增大进气量，但也增大燃料喷射量并使点火时间滞后，由此，如图7所示，将A/F维持在稀薄SI的稳定极限附近，而且增加排气损失、降低输出功率，由此抑制扭矩变动。
展示图5的HCCI切换控制(模式-5)。在从稀薄SI控制转移至HCCI时，当判断能在HCCI下运转时，实施图9所示的HCCI切换控制。从稀薄SI控制的控制值减少燃料喷射量、停止火花塞的点火，由此，在抑制扭矩变动的发生的情况下立即向HCCI(模式-6)实施切换。
实施例3
在实施例3中，使用图2～5、图7、图8、图10、图11，针对本发明的实施例3的内燃机的控制装置的构成及动作而对与实施例1、2不同的部分进行说明。实施例3的内燃机的控制装置是以在从SI切换为HCCI时相较于实施例2而言内燃机的运转条件为更高负荷运转区域、也就是需要涡轮增压器4带来的进气压力的进一步上升的情况下的或者缸内温度的上升的响应性提高为目的。
图10为说明本发明的实施例3的系统构成的图。基本构成与图1中说明过的本发明的实施例1、2的系统构成相同。实施例3的压缩机3的下游侧的一部分构成与实施例1、2不一样。压缩机3的下游分支成2个流路，第一流路上配备有中冷器5。在中冷器5的下游装配有作为用于对进气流路进行节流而控制流入至汽缸7的吸入空气量的“旁通阀”的第一节气门6。第二流路上装配有用于对进气流路进行节流而控制流入至汽缸7的吸入空气量的第二节气门7。两节气门6、7是可以独立于加速踏板踩踏量而控制活门开度的电控节气门。通过改变第一节气门6的开度与第二节气门7的开度的比率，可以控制进气温度。第一流路与第二流路在两节气门6、7的下游合流，在其下游连通有进气岐管8。
对图5的实施例3中的稀薄SI准备控制(模式-2)进行说明。在从SI(模式-1)转移至稀薄SI模式(模式-4)时，像图11所示那样实施稀薄SI准备控制(模式-2)作为准备阶段。从SI的控制值使进气门的打开时间(IVO)滞后、使排气门的关闭时间(EVC)提前。通过进行上述的气门操作而增大N-O/L量，内部EGR量增加，缸内温度上升，结果，压缩端温度增加。进一步地，一面增加进气门的作用角，一面使进气门的关闭时间靠近下死点附近，由此增大实际压缩比、增大压缩端温度。进一步地，进行涡轮增压器4的动作，由此使得进气压力及进气密度增大。
通过上述作用，混合气的温度增大，结果，压缩端温度增大。使第1节气门、第2节气门开度逐渐接近半开，由此减少流入至中冷器5内的空气量、增加吸入至内燃机的温度，由此，压缩行程时的压缩端温度增加。进气门的作用角的增加以及进气压力的增加使得进气量增大。因此，也增大燃料喷射量并使点火时间滞后，由此，如图7所示，将A/F维持在理论空燃比附近，而且增加排气损失、降低输出功率，由此抑制扭矩变动。
对图5的稀薄SI切换控制(模式-3)进行说明。在从SI转移至稀薄SI时，当判断能在稀薄SI下运转时，实施图11所示的稀薄SI切换控制。从稀薄SI准备控制的控制值减少燃料喷射量、使点火时间提前，由此，如图7所示，使点火时间比A/F切换前提前，由此，能够防止伴随燃料喷射量的降低而来的扭矩的下冲、抑制扭矩变动、立即切换为稀薄SI。
对图5的稀薄SI控制(模式-4)进行说明。在从稀薄SI转移至HCCI时，像图11所示那样实施稀薄SI控制作为准备阶段。从稀薄SI切换控制的控制值进一步使进气门的关闭时间靠近下死点附近，由此增大实际压缩比、增大压缩端温度。进一步地，使涡轮增压器4的动作加速，由此使得进气压力及进气密度增大。
通过上述作用，混合气的温度增大，结果，压缩端温度增大。使第1节气门开度逐渐接近全闭、使第2节气门开度逐渐接近全开，由此减少流入至中冷器5内的空气量、增加吸入至内燃机的温度，由此使得压缩行程时的压缩端温度增加。增大进气门的作用角和进气压力，由此增大进气量。因此，也增大燃料喷射量并使点火时间滞后，由此，如图7所示，将A/F维持在稀薄SI的稳定极限附近，而且增加排气损失、降低输出功率，由此抑制扭矩变动。
展示图5的HCCI切换控制(模式-5)。在从稀薄SI控制转移至HCCI时，当判断能在HCCI下运转时，实施图11所示的HCCI切换控制。从稀薄SI控制的控制值减少燃料喷射量、停止火花塞的点火，由此，在抑制扭矩变动的发生的情况下立即向HCCI(模式-6)实施切换。
根据本实施例，可以通过N-O/L期间以及进气门的作用角来控制缸内温度，通过中冷器5以及旁通管的下游的节气门的控制来控制进气温度，通过增压器对进气压力的控制来控制进气温度。因而，能够实现最适于运转条件的控制部的温度控制。结果，在需要响应性的运转切换过渡时能够实现高响应的温度控制，从而能够实现切换响应性高的控制。
符号说明
1 内燃机、5 中冷器、7 汽缸、12 进气门、13 排气门。

Claims (7)

1.一种内燃机的控制装置，其实施汽缸内的空燃比和压缩端温度互不相同的多种燃烧模式，该内燃机的控制装置的特征在于，
在从一种燃烧模式切换为另一种燃烧模式的中途实施中间燃烧模式，所述中间燃烧模式一面维持与所述一种燃烧模式的空燃比以及所述另一种燃烧模式的空燃比不同的空燃比，一面增加所述压缩端温度。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述中间燃烧模式下，一边增加所述汽缸内的空气量和所述压缩端温度，一边维持所述空燃比。
3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
通过增大去往所述汽缸内的进气压力的控制和增大进气门的作用角的控制中的至少任一方来增大所述汽缸内的空气量。
4.根据权利要求2或3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
通过一边增大所述汽缸内的所述空气量和燃料喷射量、一边使点火时间滞后的控制，来维持所述空燃比。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述一种燃烧模式下，将所述空燃比维持在理论混合比附近。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述一种燃烧模式为火花点火燃烧模式，所述中间燃烧模式为均质稀薄火花点火燃烧模式，所述另一种燃烧模式为压缩自发火燃烧模式。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
通过使进气门的关闭时间靠近活塞下死点附近的控制、使所述进气门的打开时间晚于排气门的关闭时间的负重叠控制、以及关闭中冷器的旁通阀的控制中的至少任一方来增加所述压缩端温度。
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