MX2014010644A - Dispositivo de control y metodo de control para motor de combustion interna con sobrealimentador. - Google Patents

Abstract

Un motor (1) de combustión interna está provisto de un sobrealimentador (12) y un inyector (10) de combustible de inyección directa de cilindro. Cuando los cambios de motores en una región de sobrealimentado en un estado donde la temperatura de la pared del diámetro (3) interior del cilindro es baja, el combustible líquido se adhiere a una superficie de la pared del diámetro (3) interior del cilindro de manera que el aceite lubricante se diluye con el combustible líquido y se libera en una cámara (4) de combustión. Como resultado, se produce la combustión anormal. En la presente invención, la cantidad de inyección de combustible se incrementa en el momento cuando los cambios de motores en una región de sobrealimentado a baja velocidad predeterminada. Cuanto menor sea la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro, mayor será la rapidez de aumento de la cantidad de inyección de combustible. Esto hace que sea posible suprimir la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la vecindad del centro muerto superior de compresión y prevenir la aparición de la combustión anormal.

Description

DISPOSITIVO DE CONTROL Y MÉTODO DE CONTROL PARA MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA CON SOBREALIMENTADOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo de control y método de control para un motor de combustión interna con un sobrealimentador y, más particularmente, a una técnica para la prevención de la aparición de la combustión anormal en un motor de combustión interna del tipo de inyección directa de cilindro debido al componente de aceite en condiciones de baja temperatura del motor.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA El documento de Patente 1 enseña la ocurrencia de combustión anormal en un motor de combustión interna por introducción simultánea de aceite lubricante del motor y del aire de admisión en una cámara de combustión en un intervalo de alta carga de baja velocidad. Se describe en el presente documento que la niebla de aceite arrastrada en gases de escape se mantiene dentro de un tanque de compensación de admisión del motor y fluye junto con la corriente de aire de admisión en la cámara de combustión. Con el fin de prevenir la aparición de la combustión anormal debido a tal componente de aceite, se da a conocer una técnica de estimación de la cantidad de aceite que fluye en cada cilindro y se realiza el control de la presión de sobrealimentación, la proporción de aire-combustible de enriquecimiento, el retardo de tiempo de encendido etc., de acuerdo con la cantidad de aceite estimado. En particular, el Documento de Patente 1 considera que la probabilidad de ocurrencia de la combustión anormal debido al incremento del componente de aceite con la temperatura de la pared diámetro interior del cilindro como en el caso de tocar habitual y por lo tanto propone aumentar el grado de control de la presión de sobrealimentación o la proporción de aire-combustible de enriquecimiento en respuesta a aumentar la temperatura de la pared diámetro interior del cilindro.

Sin embargo, existe una posibilidad de intensa combustión anormal (un tipo de fenómeno de pre-ignición ) acompañada por el ruido extraordinario, que es diferente del golpeo usual, en el momento cuando un motor de combustión interna sobrealimentador-equipado, en particular del tipo de inyección directa de cilindro, se desplaza en una región de sobrealimentación a una velocidad de rotación baja por ejemplo, con la depresión de un pedal del acelerador por un conductor durante la operación de calentamiento donde la temperatura del motor es baja.

La combustión anormal mencionada arriba podría ocurrir incluso sin el flujo de entrada del componente de aceite desde el sistema de admisión. El presente inventor ha encontrado, como resultado de la investigación, que la combustión anormal mencionada anteriormente es un tipo diferente de combustión anormal que se produce por un mecanismo diferente del que se describe en el Documento de Patente 1.

Los siguientes son los resultados de la investigación realizada por el presente inventor. En un estado donde una pared de diámetro interior del cilindro es relativamente baja en la temperatura, el combustible (en general, la gasolina) inyectado desde un cilindro inyector de combustible de inyección directa se adhiere en forma de gotas sobre una superficie de la pared del diámetro interior del cilindro; mientras que el aceite está presente en forma de una película muy delgada sobre la superficie del diámetro interior del cilindro para la lubricación de una superficie de deslizamiento de un pistón. Con el movimiento hacia arriba del pistón, las gotitas de aceite y el combustible se reúnen en una hendedura por encima de un aro superior de pistón del pistón (es decir, un espacio en forma de ranura que tiene tres lados rodeado por una superficie circunferencial exterior del pistón, la superficie de la pared del diámetro interior del cilindro y el anillo de pistón) , de modo que el aceite se diluye con las gotas de combustible. Cuando el pistón se mueve hacia arriba en este estado durante una carrera de compresión, la velocidad del pistón aumenta en la primera mitad de la carrera de compresión, pero disminuye desde el punto medio de la carrera de compresión. La mezcla de aceite-combustible se libera entonces desde la hendedura en la cámara de combustión bajo la fuerza de la inercia. Como la mezcla de aire-combustible dentro de la cámara de combustión se ha convertido en alta temperatura y presión por compresión en la segunda mitad de la carrera de compresión, el componente de aceite liberado actúa como una fuente de ignición para provocar la ignición de la mezcla aire-combustible antes de la temporización de ignición normal. Como resultado, se produce la combustión anormal. En particular, la mezcla de aire-combustible es alta en la temperatura en la proximidad de un centro muerto superior de la carrera de compresión en una región de sobrealimentado. Además, el tiempo real para el aceite que se ha encendido como la fuente de ignición es largo a una velocidad baja del motor. La combustión anormal tanto, es probable que se produzca en una región de sobrealimentado a una velocidad baja del motor. Aunque el aceite es más bajo en la volatilidad que el combustible, la inflamabilidad del aceite, cuando se vaporiza, es más alta que la del combustible de manera que el aceite actúa fácilmente como la fuente de ignición por una liberación en la cámara de combustión.

Básicamente, el mecanismo de la combustión anormal antes mencionada no se produce después de la operación de calentamiento del motor de combustión interna, es decir, en un estado donde la temperatura de la pared de diámetro interior del cilindro es alta. Se debe a que, cuando la temperatura de la pared de diámetro interior del cilindro es suficientemente alta, el combustible inyectado se evapora rápidamente tras la colisión con la superficie de la pared de diámetro interior del cilindro y no se mezcle en forma liquida con el aceite en la hendedura y porque el aceite únicamente acumulado en la hendedura mantiene su alta viscosidad sin ser diluida con el combustible y no vuela dentro de la cámara de combustión con el movimiento de carrera del pistón. En consecuencia, la combustión anormal mencionada-anteriormente se convierte en un problema sólo cuando el motor está en un estado sin calentar donde la pared del diámetro interior del cilindro es baja en la temperatura. Cuanto menor sea la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro, el más probable se hace que la combustión anormal antes mencionada se producirá.

La presente invención se ha realizado sobre la base de estos nuevos hallazgos. Es un objeto de la presente invención para prevenir la aparición de la combustión anormal en un cilindro del tipo de inyección directa de motor de combustión interna con un sobrealimentador en una región de sobrealimentado de baja velocidad en condiciones de baja temperatura del motor.

Documentos de la Técnica Anterior Documento de Patente Documento de Patente 1: Publicación de Patente Japonesa abierta al público No. 2011-231741 BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, se proporciona un dispositivo de control para un motor de combustión interna, el motor de combustión interna que comprende un inyector de combustible de inyección de cilindro directa y un sobrealimentado^ en el que el dispositivo de control realiza el control de enfriamiento de la mezcla aire-combustible que suprime la temperatura de una mezcla de aire-combustible en la proximidad de un centro muerto superior de compresión en una región de sobrealimentado de velocidad baja predeterminada en un estado sin calentar donde una temperatura de pared de diámetro interior del cilindro del motor de combustión interna es baja.

Es decir, el dispositivo de control realiza el control de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible que suprime la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión cuando los cambios de motor en una región de sobrealimentado a una velocidad de rotación baja por ejemplo, con la depresión de un pedal del acelerador por un conductor durante la operación de calentamiento donde la temperatura de la pared de diámetro interior del cilindro es baja. Es posible por este control para prevenir la aparición de la combustión anormal.

En una modalidad de la presente invención, el control de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible incluye el aumento de una cantidad de inyección de combustible del dispositivo de inyección de combustible de una manera tal que, como la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro es menor, la velocidad de incremento de la cantidad de inyección de combustible es más grande. El aumento de corrección de la cantidad de inyección de combustible hace que sea posible producir un efecto de enfriamiento por el calor de vaporización y de supresión de la temperatura de la mezcla de aire-combustible .

En otra modalidad de la presente invención, el control de enfriamiento de la mezcla de aire y combustible incluye permitir que un mecanismo de proporción de compresión variable para disminuir una proporción de compresión mecánica del motor de combustión interna de tal manera que, como la temperatura de la pared de diámetro interior del cilindro es menor, la proporción de compresión mecánica es menor. La corrección de disminución de la proporción de compresión mecánica hace que sea posible suprimir la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión .

En todavía otra modalidad de la presente invención, el control de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible incluye permitir que un mecanismo de válvula variable para aumentar un solapamiento de la válvula entre la sincronización de apertura de la válvula de admisión y la sincronización de cierre de la válvula de escape de tal manera que, como la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro es inferior, la superposición de válvulas es más grande. El aumento de corrección de la superposición de la válvula hace que sea posible descargar el gas restante de alta temperatura del cilindro y la supresión de la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión.

En aún otra modalidad de la presente invención, el control de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible incluye permitir que un sistema de recirculación de gases de escape para recircular gases de escape de una manera tal que, como la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro es menor, la rapidez de recirculación del gas de escape es más grande. A medida que la proporción de capacidad de calor de la mezcla de aire-combustible se reduce por la recirculación del gas de escape, la recirculación del gas de escape hace que sea posible para disminuir la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión incluso si el gas de escape recirculado es mayor en la temperatura que el aire de admisión. Es preferible enfriar el gas de escape por un enfriador de gas de EGR y luego recircular el gas de escape enfriado con el fin de suprimir de manera más eficiente la temperatura de la mezcla de aire-combustible.

En una modalidad adicional de la presente invención, el control de enfriamiento de la mezcla de aire y combustible incluye permitir un inter-enfriador para enfriar el aire de admisión de tal manera que, como la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro es menor, el enfriamiento del aire de admisión es más mayor mejorado.

Como se mencionó anteriormente, es posible de acuerdo con la presente invención para evitar con seguridad la aparición de la combustión anormal en el motor de combustión interna del tipo de inyección directa de cilindro con el sobrealimentador incluso cuando los cambios de motores en una región de sobrealimentado a una velocidad de rotación baja por ejemplo, con la depresión de un pedal de acelerador por un conductor durante la operación de calentamiento donde la temperatura de la pared diámetro interior del cilindro es baja.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista esquemática de un motor de combustión interna con un sobrealimentador de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención.

La figura 2 es una vista esquemática que muestra los intervalos de operación del motor de combustión interna.

La figura 3 es una vista esquemática que muestra el mecanismo de aparición de la combustión anormal debido a la componente de aceite en el motor de combustión interna.

La figura 4 es un diagrama de flujo del control de la cantidad de inyección para el motor de combustión interna de acuerdo con la primera modalidad de la presente invención.

La figura 5 es un diagrama esquemático que muestra las características de la rapidez de aumento de una cantidad de inyección de combustible con respecto a una temperatura de pared de diámetro interior del cilindro del motor de combustión interna.

La figura 6 es una vista esquemática de un motor de combustión interna con un sobrealimentador de acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención.

La figura 7 es una vista esquemática que muestra las características de la rapidez de aumento de una proporción de compresión mecánica con respecto a una temperatura de pared de diámetro interior del cilindro del motor de combustión interna .

La figura 8 es una vista esquemática de un motor de combustión interna con un sobrealimentador de acuerdo con la tercera modalidad de la presente invención.

La figura 9 es una vista esquemática de un motor de combustión interna con un sobrealimentador de acuerdo con una cuarta modalidad de la presente invención.

La figura 10 es una vista esquemática de un motor de combustión interna con un sobrealimentador de acuerdo con una quinta modalidad de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES Una primera modalidad de la presente invención se describirá primero a continuación con referencia a los dibuj os .

La figura 1 es una vista esquemática de un motor 1 de combustión interna equipado-sobrealimentador de acuerdo con la primera modalidad de la presente invención. En el motor 1 de combustión interna, un pistón 2 está dispuesto en un diámetro 3 interior de cilindro para definir una cámara 4 de combustión; y un paso 6 de admisión y un paso 8 de escape están conectados a la cámara 4 de combustión a través de una válvula 5 de admisión y una válvula 7 de escape, respectivamente .

Una bujia 9 está dispuesta en una pared de techo de la cámara 4 de combustión. Una válvula 10 de inyección de combustible está dispuesta en un lado de la cámara 4 de combustión con el fin de inyectar directamente el combustible en la cámara 4 de combustión.

Una válvula 11 de mariposa cuya apertura está ajustada por un actuador lia tal como un motor eléctrico está situado corriente arriba de un colector 6a en el paso 6 de admisión. Además, un sobrealimentador 12 está situado corriente arriba de la válvula 11 del acelerador en el conducto 6 de admisión. Como el sobrealimentador 12, se puede utilizar un turbosobrealimentador conocido en la que un compresor centrífugo y una turbina de escape están conectados coaxialmente entre si o cualquier otro sobrealimentador mecánico conocido. Por la acción del sobrealimentador 12, el interior del colector 6a está ajustado a una presión negativa en un intervalo A de baja carga con respecto a una línea L de límite dado y se ajusta a una presión positiva en un intervalo B de alta carga con respecto a la línea L de límite como se muestra esquemáticamente en la figura 2.

La cantidad de inyección de combustible y la sincronización de la inyección de la válvula 10 de inyección de combustible, la sincronización de encendido de la bujía 11, etc., son controlados por un controlador 14 de motor. El controlador 14 del motor recibe señales de entrada desde diversos sensores tales como un sensor 15 de ángulo de manivela para detectar una velocidad N de rotación y una posición de ángulo del cigüeñal del motor de combustión interna, un sensor 16 de cantidad de admisión para detectar una cantidad Q de aire de admisión del motor de combustión interna, un sensor 17 de temperatura para detectar una temperatura T de pared del diámetro 3 interior del cilindro y un sensor 18 de apertura del acelerador para detectar una abertura APO de un pedal de acelerador accionado por un conductor (que se refiere como "apertura del acelerador") . En general, la apertura de la válvula 11 del acelerador se controla de acuerdo a la abertura APO del acelerador. Como el sensor 12 de temperatura, se puede utilizar un sensor de temperatura de aceite lubricante o sensor de temperatura del refrigerante, etc., que está estrechamente correlacionada con la temperatura de la pared del diámetro interior 3 del cilindro. Alternativamente es posible detectar directamente la temperatura de la pared del diámetro interior 3 del cilindro con el uso de un termopar, etc.

Es probable que en el motor de combustión interna de inyección directa al cilindro de la estructura-anterior con el sobrealimentador 12 que la combustión anormal (fenómeno de pre-ignición ) se producirá debido a la componente de aceite en una región sobrealimentado de baja velocidad predeterminada tales como la región C en la figura 2 en un estado sin calentar, donde la temperatura de la pared del diámetro interior 3 del cilindro es relativamente bajo. La figura 3 es una vista esquemática que muestra el mecanismo de aparición de esta combustión anormal. En el caso de inyectar el combustible desde la válvula 10 de inyección de combustible en el cilindro durante el estado en el que la temperatura de la pared del diámetro interior 3 del cilindro es baja, el combustible se adhiere en forma de gotitas sobre la superficie de la pared del diámetro interior 3 del cilindro; mientras que una película muy fina de aceite está presente en la superficie de la pared del diámetro interior 3 del cilindro para la lubricación de una superficie de deslizamiento del pistón 2.

Con el movimiento hacia arriba del pistón 2, las gotitas de aceite y el combustible se reúnen en una hendedura 20 por encima de un anillo 19 del pistón superior del pistón 2 (es decir, un espacio similar a una ranura que tiene tres lados rodeado por una superficie circunferencial exterior del pistón 2, la superficie de la pared del diámetro interior 3 del cilindro y el anillo 19 del pistón) para que el aceite se diluya con las gotas de combustible. Cuando el pistón 2 se mueve hacia arriba en este estado durante una carrera de compresión, la velocidad del pistón 2 aumenta en la primera mitad de la carrera de compresión, pero disminuye desde el punto medio de la carrera de compresión. La mezcla de aceite-combustible se libera asi desde la hendedura 20 en la cámara 4 de combustión bajo la fuerza de inercia como designada por el número de referencia 21 en la figura 3. A medida que la mezcla de aire-combustible dentro de la cámara 4 de combustión se ha convertido en alta temperatura y presión por la compresión en la segunda mitad de la carrera de compresión, el componente de aceite liberado actúa como una fuente de ignición para provocar la ignición de la mezcla aire-combustible (ver el número de referencia 22). Como resultado, se produce la combustión anormal antes de la temporización de encendido normal .

En la primera modalidad, la aparición de la combustión anormal en tal estado frió del motor se evita mediante el aumento de la cantidad de inyección de combustible. La figura 4 es un diagrama de flujo que muestra brevemente el procedimiento de aumento de corrección de la cantidad de inyección de combustible de la válvula 10 de inyección de combustible. En el paso S101, la cantidad Q de aire de admisión, la velocidad N de rotación del motor y la temperatura T de pared del diámetro interior del cilindro se detectan como las condiciones de funcionamiento del motor. En la etapa S102, la cantidad de inyección de combustible se determina de acuerdo a la cantidad Q de aire de admisión, la velocidad N de rotación del motor y la temperatura T de pared del diámetro interior del cilindro con referencia a un mapa de la cantidad de inyección de combustible. El mapa de cantidad de inyección de combustible se ha preparado de antemano como un mapa tridimensional en la que el valor óptimo de la cantidad de inyección de combustible se identifica en relación con la cantidad Q de aire de admisión, la velocidad N de rotación del motor y la temperatura T de pared del diámetro interior del cilindro como parámetros. En la etapa S103, la cantidad de inyección de combustible asi-determinada del combustible se inyecta directamente desde la válvula 10 de inyección de combustible dentro del cilindro en el momento de inyección adecuada. Es alternativamente posible determinar primero una cantidad de inyección de combustible básica basado en la cantidad Q de aire de admisión y la velocidad N de rotación del motor y luego determinar una cantidad de inyección de combustible final por la multiplicación de la cantidad de inyección de combustible básica por un factor de corrección correspondiente a la temperatura T de la pared del diámetro interior del cilindro.

La cantidad de inyección de combustible obtenido anteriormente incluye un aumento de combustible requerido para prevenir la aparición de la combustión anormal en la región C según lo previsto por la presente invención. La figura 5 es un diagrama esquemático que muestra cómo la rapidez de aumento de la cantidad de inyección de combustible cambia a medida que la temperatura T de la pared del diámetro interior del cilindro aumenta con el tiempo después de que el motor arranque en frió, tomando como ejemplo una carga especifica y el punto de operación de la velocidad de rotación (por ejemplo, el punto el de operación en la figura 2) en la región C a los efectos de simplicidad de explicación. En la carga especifica y el punto el de operación de velocidad de rotación en la región C durante la operación de calentamiento antes de la finalización del calentamiento del motor, la cantidad de inyección de combustible se incrementa y se corrige a un valor mayor que después de la finalización de calentamiento del motor como se muestra la figura 5. La rapidez de aumento de la cantidad de inyección de combustible (por ejemplo, suponiendo que la cantidad de inyección de combustible después de la finalización de calentamiento del motor como 1) se establece más grande como la temperatura T de la pared del diámetro interior del cilindro es inferior. Es decir, la temperatura T de la pared de diámetro interior del cilindro la más baja, cuanto mayor sea el grado de enriquecimiento de la proporción aire-combustible, de modo que la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión pueden ser suprimida por el efecto de enfriamiento debido al calor de vaporización. Como el punto el de operación en el intervalo de alta carga, donde se requiere un alto esfuerzo de torsión, la proporción de aire-combustible se controla a un valor más rico en el punto el de operación de la proporción aire-combustible estequiométrica incluso después de la finalización del calentamiento del motor.

Por lo tanto, es posible evitar con seguridad la aparición de la combustión anormal debido a la componente de aceite liberado por el aumento de la cantidad de inyección de combustible y disminuyendo de ese modo la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión en el estado en el que la temperatura T de la pared del diámetro interior del cilindro es bajo.

En muchos de los motores de combustión interna de tipo de inyección de puerto de admisión y algunos de los motores de combustión interna de tipo de inyección directa de cilindro, los llamados "corrección del incremento de combustible dependiente de la temperatura del refrigerante" se lleva a cabo de una manera tal que la cantidad de inyección de combustible aumenta con disminución en la temperatura del liquido refrigerante con el fin de compensar por un fenómeno en el que la proporción de aire-combustible dentro del cilindro se convierte en sustancialmente magra debido al flujo de pared del combustible inyectado en el momento de arranque del motor en frió. Sin embargo, la corrección de aumento de combustible de la presente invención es diferente desde la corrección de incremento de combustible dependiente de la temperatura del refrigerante. En la corrección de aumento de combustible dependiente de la temperatura de refrigerante, el aumento de la cantidad de inyección de combustible se establece en un valor mínimo necesario tal que la proporción de aire-combustible no se convierte en más delgado que un límite de combustión pobre debido al flujo de pared del combustible inyectado; y, después de un lapso de un corto período de tiempo inmediatamente después de la puesta en marcha del motor, la proporción aire-combustible de escape es básicamente igual a la proporción aire-combustible estequiométrica . Por el contrario, la corrección de aumento de combustible de la presente invención se lleva a cabo sobre la satisfacción de tres condiciones: operación de calentamiento, velocidad de rotación baja del motor, y la región de sobrealimentado con el fin de prevenir la combustión anormal aanntteess mmeenncciioonnaaddoo eessppeecciiffiiccaa aall mmoottoorr ddee ccoommbbuussttiióónn iinntteerrnnaa ddee ttiippoo ddee iinnyyeecccciióónn ddiirreeccttaa ddee cciilliinnddrroo ccoonn eell ssoobbrreeaalliimmeennttaaddoorr.. EEnn llaa ccoorrrreecccciióónn ddee aauummeennttoo ddee ccoommbbuussttiibbllee ddee llaa pprreesseennttee iinnvveenncciióónn,, eell aauummeennttoo ddee llaa ccaannttiiddaadd ddee iinnyyeecccciióónn ddee ccoommbbuussttiibbllee ssee aajjuussttaa mmááss ggrraannddee rreellaattiivvaammeennttee,, aassii ccoommoo ppaarraa eennrriiqquueecceerr tteemmppoorraallmmeennttee llaa pprrooppoorrcciióónn aaiirree--ccoommbbuussttiibbllee ddee eessccaappee yy ssuupprriimmiirr llaa tteemmppeerraattuurraa ddee llaa mmeezzccllaa ddee aaiirree--ccoommbbuussttiibbllee eenn llaa pprrooxxiimmiiddaadd ddeell cceennttrroo mmuueerrttoo ssuuppeerriioorr ddee ccoommpprreessiióónn ..

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A continuación, una segunda modalidad de la presente invención se describirá a continuación con referencia a las figuras 6 y 7. Como se muestra en la figura 6, un mecanismo 31 de proporción de compresión variable está dispuesto en el motor 1 de combustión interna con el fin de continuamente o escalonadamente variar una proporción de compresión mecánica del motor 1 de combustión interna en la segunda modalidad. En la presente memoria, el mecanismo 31 de proporción de compresión variable es de configuración conocida, tal como un mecanismo de pistón-manivela de doble enlace para variar la posición real del pistón 2 a un centro muerto superior de compresión en cada ciclo. Sin embargo, el mecanismo 31 de proporción de compresión variable no se limita a tal configuración y puede ser de cualquier configuración con tal de que sea capaz de variar la proporción de compresión mecánica.

En la segunda modalidad, la combustión anormal que se ha mencionado-anteriormente es impedido por la disminución de la proporción de compresión mecánica como se muestra en la figura 7. La figura 7 es un diagrama esquemático similar a la figura 5. En la carga especifica y el punto el de operación de la velocidad de rotación en la región C durante la operación de calentamiento antes de la finalización del calentamiento del motor, el mecanismo 31 de proporción de compresión variable se hace funcionar para disminuir y corregir la proporción de compresión mecánica a un valor inferior de que después de la finalización de calentamiento del motor. La rapidez de corrección de la proporción de compresión mecánica se establece más grande que la temperatura T de la pared de diámetro interior del cilindro es inferior. Es decir, cuanto menor es la temperatura T de la pared de diámetro interior del cilindro, la más baja proporción de compresión mecánica, de modo que la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión se puede suprimir. Como el punto el de operación en el intervalo de alta-carga, la proporción de compresión mecánica es controlada a un valor relativamente bajo en el punto el de operación en comparación para que en el intervalo de carga baja (por ejemplo, el intervalo de A en la figura 2) incluso después de la finalización del calentamiento del motor.

Por tanto, es posible evitar con seguridad la aparición de la combustión anormal debido a la componente de aceite liberado por la corrección de la proporción de compresión mecánica y disminuyendo de ese modo la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión en el estado en el que la temperatura T de la pared del diámetro interior del cilindro es bajo.

Una tercera modalidad de la presente invención se describirá a continuación con referencia a la figura 8. En la tercera modalidad, un mecanismo de válvula variable está montado en al menos una de las válvulas 5 y 7 de admisión y escape con el fin de aumentar o disminuir el solapamiento de las válvulas de las válvulas 5 y 7 de admisión y escape. En la figura 8, el mecanismo 41 de válvula variable tiene una configuración conocida que avanza o retarda, al menos, el momento de apertura de la válvula 5 de admisión en relación con la sincronización de cierre fijo de la válvula 7 de escape y por lo tanto aumenta o disminuye el solapamiento de la válvula entre la sincronización de apertura de la válvula de admisión y la sincronización de cierre de la válvula de escape.

El mecanismo 41 de válvula variable se hace funcionar de una manera tal que, cuando la carga y el punto de operación de la velocidad de rotación del motor 1 de combustión interna está en la región C, el solapamiento de la válvula se establece más grande que la temperatura T de la pared del diámetro interior del cilindro es menor que en el caso de las figuras 5 y 7. Por tanto, es posible descargar el gas restante de alta temperatura del cilindro y suprimir la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión.

Una cuarta modalidad- de la presente invención se describirá a continuación con referencia a la figura 9. En la cuarta modalidad, un sistema de recirculación de gas de escape está dispuesto en el motor 1 de combustión interna con el fin de recircular una parte del gas de escape del sistema de escape para el sistema de admisión. El sistema de recirculación de gases de escape puede ser de configuración conocida. Por ejemplo, el sistema de recirculación de gas de escape tiene un paso 51 de recirculación de gas de escape que se extiende desde el conducto 8 de escape al paso 6 de admisión, una válvula 52 de control de recirculación de gas capaz de controlar continuamente su apertura por un paso de motor etc., para regular la cantidad de la recirculación del gas de escape y un enfriador 53 de gas EGR adaptado para enfriar el gas de recirculación con el aire o liquido refrigerante .

En la cuarta modalidad, la válvula 52 de control de recirculación de gas de escape se hace funcionar de una manera tal que, cuando la carga y el punto operación de velocidad de la rotación del motor 1 de combustión interna está en la región C, la cantidad de recirculación del gas de escape se ajusta más grande como la temperatura T de la pared del diámetro interior del cilindro es menor que en el caso de las figuras 5 y 7. La proporción de capacidad de calor de la mezcla de aire-combustible dentro del cilindro se reduce por la recirculación del gas de escape. Por lo tanto, es posible disminuir la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión, incluso si el gas de escape recirculado es mayor en la temperatura que el aire de admisión. A medida que la temperatura del gas de escape recirculado se reduce por el enfriador 53 de gas EGR, el uso del enfriador 53 de gas EGR es más eficaz para suprimir la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión.

Una quinta modalidad de la presente invención se describirá a continuación con referencia a la figura 10. En la quinta modalidad, un inter-enfriador 61 enfriado por agua está dispuesto corriente abajo del sobrealimentador 12 con el fin de enfriar el aire de admisión; y una válvula 62 de regulación de agua de enfriamiento está dispuesta para regular la cantidad de agua de enfriamiento para el intercambio de calor con la admisión de aire de alta temperatura. En esta configuración, el grado de enfriamiento del inter-enfriador 61 se controla variando la cantidad de agua de enfriamiento suministrada al inter-enfriador 61.

En la quinta modalidad, la apertura de la válvula 62 de regulación de agua de enfriamiento se incrementa de una manera tal que, cuando la carga y el punto de operación de la velocidad de rotación del motor 1 de combustión interna está en la región C, el aire de admisión es enfriado de manera más positiva por el inter-enfriador 61 como la temperatura T de la pared del diámetro interior del cilindro es menor que en el caso de las figuras 5 y 7. Por tanto, es posible disminuir la temperatura del aire de admisión alimentado al cilindro y suprimir la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión. El interenfriador 61 permite un enfriamiento más eficaz del aire de admisión como la temperatura del agua de enfriamiento disminuye con la temperatura T de la pared del diámetro interior del cilindro.

Es factible usar cualquiera medio de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible de las modalidades anteriores en combinación según sea apropiado.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de control para un motor de combustión interna, el motor de combustión interna que comprende un inyector de combustible de inyección directa de cilindro y un sobrealimentador , caracterizado en que el dispositivo de control realiza el control de enfriamiento de la mezcla aire-combustible que suprime la temperatura de una mezcla de aire-combustible en la proximidad de un centro muerto superior de compresión con el fin de prevenir la aparición de un fenómeno de pre-ignición, en el que el componente de aceite actúa como una fuente de ignición para provocar la ignición antes de la sincronización de encendido de una bujía de encendido, cuando el motor de combustión interna es operado en una región de sobrealimentación de baja velocidad predeterminada en un estado sin calentar, donde una temperatura de pared de diámetro interior del cilindro del motor de combustión interna es baja después de la finalización del arranque del motor.

2. El dispositivo de control para el motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que el control de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible incluye el aumento de una cantidad de inyección de combustible del inyector de combustible de una manera tal que, como la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro es menor, la rapidez del aumento de la cantidad de inyección de combustible es mayor.

3. El dispositivo de control para el motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado en que el control de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible se lleva a cabo de una manera tal que, conforme una velocidad de rotación del motor de combustión interna es más baja, la rapidez de aumento de la cantidad de inyección combustible es más grande.

4. El dispositivo de control para el motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que el motor de combustión interna comprende además un mecanismo de proporción de compresión variable; y en el que el control de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible incluye permitir que el mecanismo de proporción de compresión variable para disminuir una proporción de compresión mecánica del motor de combustión interna de tal manera que, conforme la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro sea menor, la proporción de compresión mecánica es menor.

5. El dispositivo de control para el motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que el motor de combustión interna comprende además un mecanismo de válvula variable capaz de variar al menos una sincronización de la apertura de la válvula de escape y una sincronización de cierre de la válvula de admisión; y en el que el control de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible incluye permitir que el mecanismo de válvula variable para aumentar un solapamiento de válvula entre la sincronización de apertura de la válvula de admisión y la sincronización de cierre de la válvula de escape de una manera tal que, conforme la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro es inferior, el solapamiento o sobre-posicionamiento de las válvulas es más grande.

6. El dispositivo de control para el motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que el motor de combustión interna comprende además un sistema de recirculación de los gases de escape; y en el que el control de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible incluye permitiendo que el sistema de recirculación de gases de escape para recircular gases de escape de una manera tal que, como la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro es menor, la rapidez de recirculación del gas de escape es más grande.

7. El dispositivo de control para el motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que el motor de combustión interna comprende además, un inter-enfriador para enfriar el aire de admisión; y en el que el control de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible incluye permitir que el inter-enfriador enfrie el aire de admisión en tales que, conforme la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro es menor, se mejora el enfriamiento del aire de admisión.

8. Un método de control para un motor de combustión interna, el motor de combustión interna que comprende un inyector de combustible de inyección directa del cilindro y un sobrealimentador, el método de control caracterizado en que comprende, cuando el motor de combustión interna es operado en una región de sobrealimentado de velocidad baja predeterminada en un estado sin calentar donde una temperatura de pared del diámetro interior del cilindro del motor de combustión interna es baja después de la finalización del arranque del motor, la realización del control de enfriamiento de la mezcla de aire-combustible que suprime la temperatura de una mezcla de aire-combustible en la proximidad del centro muerto superior de compresión así como para prevenir la aparición de un fenómeno de pre-ignición en el que el componente de aceite actúa como una fuente de ignición para provocar la ignición antes de que el tiempo de encendido de una bujía de encendido.

9. El método de control para el motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado en que el control del enfriamiento de la mezcla de aire-combustible incluye el aumento de una cantidad de inyección de combustible del inyector de combustible en una manera tal que, conforme la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro disminuye, la rapidez del aumento de la cantidad de inyección de combustible se incrementa. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un motor (1) de combustión interna está provisto de un sobrealimentador (12) y un inyector (10) de combustible de inyección directa de cilindro. Cuando los cambios de motores en una región de sobrealimentado en un estado donde la temperatura de la pared del diámetro (3) interior del cilindro es baja, el combustible liquido se adhiere a una superficie de la pared del diámetro (3) interior del cilindro de manera que el aceite lubricante se diluye con el combustible liquido y se libera en una cámara (4) de combustión. Como resultado, se produce la combustión anormal. En la presente invención, la cantidad de inyección de combustible se incrementa en el momento cuando los cambios de motores en una región de sobrealimentado a baja velocidad predeterminada. Cuanto menor sea la temperatura de la pared del diámetro interior del cilindro, mayor será la rapidez de aumento de la cantidad de inyección de combustible. Esto hace que sea posible suprimir la temperatura de la mezcla de aire-combustible en la vecindad del centro muerto superior de compresión y prevenir la aparición de la combustión anormal.