专利名称：预混合压燃内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及可以在压燃燃烧和火花点火燃烧之间切换的预混合压 燃内燃机。
背景技术：
预混合压燃内燃机在例如日本特开2004-204745号公报以及日本特 开2007-162527号公报中已经公开。预混合压燃内燃机虽然具有NOx 的产生较少、几乎不产生煤烟的优点，但是有时会根据发动机的运转状 态不同而无法压燃燃烧。因此，如上述两公报所述，在预混合压燃内燃 机中，根据需要进行将燃烧模式在压燃燃烧和火花点火燃烧之间切换的 控制。
在由压燃引起的燃烧的情况和因火花点火而产生火焰传播的燃烧 的情况中，燃烧室内的温度不同，火花点火燃烧情况下的燃烧室内温度 比压燃燃烧情况下的燃烧室内温度高。因此，若从燃烧室壁面温度较高 状态下的火花点火燃烧向压燃燃烧切换，则会非常早地进行自燃，从而 会发生爆燃之类的不良情况。
在日本特开2004-204745号公报所公开的发动机控制装置中，通过 长时间打开排气门，两次打开排气门，或将从排气通道排出的排气再吸 入到燃烧室中等，来使燃烧室内的温度下降。
然而在日本特开2004-204745号公报所公开的发动机控制装置中， 是在从火花点火燃烧向压燃燃烧切换时，进行降低燃烧室内的温度的控 制的。因此，使燃烧室的壁面温度不致急降、防止过早自燃或爆燃的效 果并不明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在从火花点火燃烧向压燃燃烧切 换时转换到正确的压燃燃烧的预混合压燃内燃机。为了达到上述目的，在本发明的一个方式中，提供一种可以将燃烧 模式在压燃燃烧和火花点火燃烧之间切换的预混合压燃内燃机。上述内
燃机具备燃烧室、进气通道、排气通道、外部EGR装置、运转状态检 测部、控制部。被导入上述燃烧室的新气体通过上述进气通道。从上述 燃烧室排出的排气通过上述排气通道。上述外部EGR装置执行外部 EGR，即、将排出到上述排气通道的排气的一部分向上述进气通道供给， 并将供给到上述进气通道的排气与新气体混合。上述运转状态检测部检 测上述内燃机的运转状态。上述控制部根据由上述运转状态检测部所检
域的燃烧区域图，确定压燃燃烧区域和火花点火燃烧区域的任何一方， 来进行燃烧控制。上述燃烧区域图包含压燃燃烧区域、火花点火燃烧 区域、与压燃燃烧区域和火花点火燃烧区域之间的边界相接并且位于上 述火花点火燃烧区域内的切换准备燃烧区域。上述控制部在上述切换准 备燃烧区域被确定的状态下，执行减少内部EGR量的控制或使上述外 部EGR装置执行外部EGR,以使燃烧室内的温度降低。
图1A是本发明的第一实施方式涉及的预混合压燃内燃机的简略构 成图。
图1B是表示图1A的内燃机的燃烧区域的图。
图2是表示图1的控制计算机所执行的切换控制程序的流程图。
图3是表示图1的控制计算机所执行的切换控制程序的流程图。
图4是表示图1的控制计算机所执行的切换控制程序的流程图。
图5A是本发明的第二实施方式涉及的预混合压燃内燃机的筒略构 成图。
图5B是表示图5A的内燃机的燃烧区域的图。
图5C是表示图5A的内燃机在SI燃烧时的排气门和进气门的开闭 正时的时间图。图5D是表示图5A的内燃机在HCC燃烧时的排气门和进气门的开 闭正时的时间图。
图6是表示图5A的控制计算机所执行的切换控制程序的流程图。
图7是图5A的控制计算机所执行的切换控制程序的流程图。
具体实施例方式
以下，结合图1A 图4对将本发明具体化于汽车的发动机中的第一 实施方式进行说明。
如图1A所示，在形成于气缸体11的多个气缸111 (图中仅示出一 个)中分别可往复移动地容置有活塞12。在气缸lll内划分燃烧室112 的活塞12，经由连杆13与曲轴14连结。活塞12的往复运动经由连杆 13转换为曲轴14的旋转运动。多个气缸111沿着曲轴14的轴向直列配 置，以下仅对一个气缸111进行说明。
在气缸体11上连结有气缸盖15。在气缸盖15上形成有进气口 151 以及排气口 152。进气口 151通过安装在气缸盖15上的进气门16开闭。 排气口 152通过安装在气缸盖15上的排气门17开闭。排气口 152与排 气通道22连接在一起。
在气缸盖15的面向燃烧室112的内侧安装有火花塞18。火花塞18 用于在燃烧室112内产生火花(点火)。火花塞18的点火由控制计算机 C控制。
在气缸盖15的上方设有进气凸轮轴19和排气凸轮轴20。在进气凸 轮轴19上设有进气凸轮21,在排气凸轮轴20设有排气凸轮23。进气 凸轮21可以驱动进气凸轮杆25,排气凸轮23可以驱动排气凸轮杆26。
与进气口 151连接的进气通道33上连接有喷嘴34。喷嘴34经由燃 料供给通道35 (根据需要经由电磁式流量控制阀36)与未图示的燃料 供给源连接。喷嘴34向进气通道33内喷射燃料。流量控制阀36接受 控制计算机C的控制。
在进气通道33的配设喷嘴34位置的上游部位设有节气门37。节气门37的开度可以通过电动机371改变。电动机371受到控制机算机C 的控制。节气门37对经由空气滤清器39吸入到进气通道33内的空气 的流量即进气流量进行限制。从喷嘴34喷射的燃料与导入进气通道33 内的空气混合。空气与燃料的混合气在活塞12从上止点到下止点的行 程中即进气口 151打开期间被吸入到燃烧室112内。吸入燃烧室112内 的混合气在活塞12从下止点到上止点的行程中即排气口 152关闭期间 被压缩。
节气门37的开度通过节气门开度检测器38进行检测。通过节气门 开度检测器38检测出的节气门开度信息，被输送到控制计算机C 。
进气通道33和排气通道22经由供给通道27连接在一起，在供给 通道27的中途i殳有电磁式的流量调整阀28。流量调整阀28对从排气通 道22向进气通道33供给的排气的供给流量进行调整。
控制计算机C与踏板踏入量传感器(加速器操作量传感器)40、曲 轴角度检测器41、进气温度检测器29、水温检测器24以及流量调整阀 28电连接。踏板踏入量传感器40检测未图示的油门踏板的踏入量、即 加速器的操作量。根据踏板踏入量传感器40所得到的踏入量检测信息 被送到控制计算机C。控制计算机C基于踏入量检测信息来把握发动机 负荷。曲轴角度检测器41所检测出的曲轴角度信息被送到控制计算机 C。控制计算机C基于由曲轴角度检测器41所检测出的曲轴的角度信 息来计算发动机转速。踏板踏入量传感器40、曲轴角度检测器41以及 控制计算机C构成了检测发动机运转状态的运转状态检测部。水温检测 器24检测发动机冷却用冷却水的温度。
控制计算机C根据所把握的发动机负荷F以及计算出的发动机转速 N，来对电动机371、流量控制阀36、火花塞18进行控制。进气温度检 测器29将所检测到的进气温度信息发送到控制计算机C,水温检测器 24将检测到的水温信息发送给控制计算机C。
控制计算机C存储有由发动机负荷F和发动机转速N来定义的图 1B的燃烧区域图Ml。控制计算机C对发动机负荷F以及发动机转速N 的组(以下称运转状态(F, N))处于燃烧区域图Ml中的区域S、 R、 Q、 H中的哪一个区域进行判断。运转状态(F, N)例如在曲轴角度每过360°就输入一次。区域(S， R)是通过使火花塞18点火来使燃烧 室112内的混合气体燃烧的火花点火燃烧区域，区域(H， Q)是可以 进行压燃燃烧的压燃燃烧区域。以下，将火花点火燃烧记作SI燃烧， 将压燃燃烧记作HCCI燃烧。
图2~图4是表示控制燃烧模式在SI燃烧和HCCI燃烧之间切换的 切换控制程序的流程图，控制计算机C基于图2~图4的流程图所示的 切换控制程序及燃烧区域图Ml来进行切换控制。以下，基于图2~图4 所示的流程图对切换控制进行说明。
图2的流程图表示从发动机起动时刻到预热刚结束这段时间的切换 控制程序。控制计算机C在步骤Sl中从发动机起动开始时刻进行SI 燃烧控制。控制计算机C在步骤S2中基于由进气温度检测器29所得到 的进气温度信息和由水温检测器24所得到的水温检测信息判断预热是 否已经结束。在步骤S2中当预热尚未完成时，控制计算机C继续SI 燃烧控制。
在步骤S2中，当预热结束时，控制计算机C在步骤S3中判断运转 状态(F， N)是否处于HCCI燃烧区域(H， Q)内。在运转状态(F， N)处于HCCI燃烧区域(H， Q)内的情况下，控制计算机C在步骤 S4中执行外部EGR导入。所谓外部EGR导入是将流量调整阀28打开 将排气通道22内的排气的一部分供给到进气通道33，将供给到进气通 道33的排气与新气体混合，从而将混合气导入燃烧室112。
控制计算机C在步骤S5中判断外部EGR导入是否进行基准周期数 a (将发动机一次旋转作为一个周期)的期间。基准周期数a是用下图 来进行表示，该图是将通过运转状态(F， N)处于切换准备燃烧区域R 内状态下的实验所测量到的燃烧室112壁面的温度和此时的发动机转速 作为变量的图。该温度可通过以发动机转速和发动机负荷作为变量的图 来表示出来。也就是，基准周期数a是由将发动机转速和发动机负荷作 为变量的图来限定的。
在步骤S5中，当进行了基准周期a时间的外部EGR导入时，控制 计算机C在步骤S6中将流量调整阀28关闭，停止外部EGR导入。控 制计算机C在步骤S7中将SI燃当未进行基准周期a时间的外部EGR导入时，控制计算机C在步 骤S8中判断运转状态(F， N)是否在SI燃烧区域(S， R)内。若运 转状态(F, N)不在SI燃烧区域(S， R)内，也就是运转状态(F, N)未从HCCI燃烧区域(H， Q)转换到SI燃烧区域(S, R)的情况 下，控制计算机C转入步骤S4。
在步骤S8中，在运转状态(F， N)处于SI燃烧区域(S， R)的 情况下，也就是运转状态(F, N)从HCCI燃烧区域(H， Q)转换到 SI燃烧区域(S， R)的情况下，控制计算机C在步骤S9中判断运转状 态(F， N)是否处于切换准备燃烧区域R内。在步骤S9中，在运转状 态(F， N)处于切换准备燃烧区域R内的情况下，控制计算机C在步 骤SIO中继续外部EGR导入。接着，控制计算机C在步骤Sll中，继 续SI燃烧控制。
在步骤S9中，在运转状态(F， N)不在切换准备燃烧区域R内时， 也就是运转状态(F， N)处于燃烧区域S时，控制计算机C在步骤Sll 中继续SI燃烧控制。
在步骤S3中，当运转状态(F， N)不在HCCI燃烧区域(H， Q) 内时，控制计算机C在步骤S12中判断运转状态(F, N)是否处于燃 烧区域S内。在步骤S12中当运转状态(F， N)处于燃烧区域S内时， 控制计算机C转入步骤Sll。
在步骤S12中当运转状态(F， N)未处于燃烧区域S内时，也就是 运转状态(F， N)处于切换准备燃烧区域R内时，控制计算机C在步 骤S13中进行外部EGR的导入。在运转状态(F， N)处于切换准备燃 烧区域R内期间，控制计算机C继续外部EGR的导入。
图3、 4的流程图是表示预热结束后稳定的发动机运转状态下的切 换控制程序。
控制计算机C在步骤S21中判断运转状态(F， N)是否处于SI燃 烧区域(S， R)内。在步骤S21中当运转状态(F， N)处于SI燃烧区 域(S, R)内时，控制计算机C在步骤S22中判断运转状态(F， N) 是否处于切换准备燃烧区域R内。在步骤S22中当运转状态(F， N)未处于切换准备燃烧区域R内时，控制计算机C在步骤S23中进行SI 燃烧控制。
在步骤S22中，当运转状态(F， N )处于切换准备燃烧区域R内 时，控制计算机C在步骤S24中执行外部EGR的导入。在外部EGR 的导入中，控制计算机C在步骤S25中判断运转状态(F， N)是否处 于切换准备燃烧区域R。在步骤S25中当运转状态(F, N)处于切换 准备燃烧区域R时，控制计算机C继续外部EGR的导入。
在步骤S25中，当运转状态(F， N)未处于切换准备燃烧区域R 时，控制计算机C在步骤S26中判断运转状态(F， N)是否处于HCCI 燃烧区域(H， Q)内。在步骤S26中当运转状态(F, N)不在HCCI 燃烧区域(H， Q)内时，也就是运转状态(F， N)从切换准备燃烧区 域R转换到燃烧区域S时，控制计算机C在步骤S27中停止外部EGR 的导入。在步骤S27的处理后，控制计算机C转入步骤S22。
在步骤S26中当运转状态(F， N)处于HCCI燃烧区域(H， Q) 内时，也就是运转状态(F， N)从切换准备燃烧区域R转换到HCCI 燃烧区域(H， Q)时，控制计算机C在步骤S28中将SI燃烧控制切换 为HCCI燃烧控制。在步骤S29中，当运转状态(F， N)处于燃烧区 域Q内时，控制计算机C在步骤S30中执行外部EGR导入。控制计算 机C在步骤S31中判断是否进行了基准周期数p(发动机一次旋转为一 一个周期)期间的外部EGR导入。基准周期数P是用下图来进行表示， 该图是将通过运转状态(F， N)处于暂时性EGR执行燃烧区域Q内状 态下的实验所测量到的燃烧室112壁面的温度和此时的发动机转速作为 变量的图。该温度可由发动机转速和发动机负荷作为变量的图表示出 来。也就是，基准周期数p是由以发动机转速和发动机负荷作为变量的 图来限定的。
在步骤S31中，当进行了基准周期数P期间的外部EGR导入时， 控制计算机C在步骤S32中停止外部EGR导入。即、当运转状态(F， N)从SI燃烧区域(S， R)转换到燃烧区域Q时，暂时进行基准周期 P期间的外部EGR导入。之后，控制计算机C转入步骤S21。下面， 将燃烧区域Q记作暂时执行EGR燃烧区域Q。在步骤S29中，当运转状态(F， N)不在暂时性EGR执行燃烧区 域Q内时，控制计算机C转入步骤S21。
在步骤S21中，当运转状态(F， N)不在SI燃烧区域内时，控制 计算机C在步骤S211中执行外部EGR导入。
接着，在步骤S212中，控制计算机C判断是否进行了基准周期数 Y(发动机的一次旋转为一个周期)期间的外部EGR导入。这里，周期 数y只要是设定为0以上的整数，则不论a还是p都可以。
在步骤S212中，在进行了基准周期数Y期间的外部EGR导入的情 况下，控制计算机C在步骤S213中关闭流量调整法28停止外部EGR 导入。接着，控制计算机C在步骤S33中，进行HCCI燃烧控制。控 制计算机C在步骤S34中，判断步骤S33中的HCCI燃烧控制是否是 从SI燃烧控制切换来的。当步骤S33中的HCCI燃烧控制是从SI燃烧 控制切换来的情况下，控制计算机C转入步骤S29。若步骤S33中的 HCCI燃烧控制不是从SI燃烧控制切换来的情况下，控制计算机C转 入步骤S21。
步骤S4、 S10、 S13、 S24、 S30中的外部EGR的导入是将温度降低 了的排气导入燃烧室112,使燃烧室112的壁面温度降低。
控制计算机C是一种控制部，其基于由运转状态检测部所检测出的
域图Ml,来确定压燃燃烧区域和火花点火燃烧区域中的任意一方并进 行燃烧控制。
供给通道27以及流量调整阀28构成了将排出到排气通道22中的 排气的一部分供给到进气通道33,将供给到进气通道33的上述排气和 新气体混合的外部EGR装置30。
切换准备燃烧区域R与SI燃烧区域(S, R)和HCCI燃烧区域(H， Q)之间的边界K相接，并且位于SI燃烧区域(S， R)内。在运转状 态(F, N)被确定为位于切换准备燃烧区域R内的状态下(确定成切 换准备燃烧区域的状态)，控制计算机C进行外部EGR的执行控制， 以使燃烧室112内的温度降低。暂时性EGR执行燃烧区域Q与边界K相接，并且位于HCCI燃烧 区域(H， Q)内。在运转状态(F， N)从SI燃烧区域(S， R)转移 到HCCI燃烧区域(H, Q)时，在运转状态(F， N)被确定为已向暂 时性EGR执行燃烧区域Q转移时(确定成暂时性EGR执行燃烧区域 Q时)，控制计算机C进行外部EGR的执行控制，以使燃烧室112内 的温度降低。
在第一实施方式中可以获得以下优点。
(1) 在运转状态(F， N)被确定为处于火花点火燃烧区域(S， R) 内的切换准备燃烧区域R的状态下，向燃烧室112导入外部EGR。从 排气通道22经由供给通道27向进气通道33供给的排气，在通过排气 通道22、供给通道27、进气通道33的过程中温度降低，从而降低了温 度的排气被导入燃烧室112。因此，在从火花点火燃烧区域(S， R)向 压燃燃烧区域(H, Q)切换(从火花点火燃烧向压燃燃烧切换)时， 燃烧室112内的温度(燃烧室壁面的温度)被预先降低，在开始压燃燃 烧时，燃烧室112内的温度(燃烧室壁面的温度)已经降低。其结果， 在从火花点火燃烧向压燃燃烧切换时，可以转换到正确的压燃燃烧，从 而防止过早的自燃或爆燃。
(2) 当在预热刚一结束后运转状态(F, N)处于压燃燃烧区域(H， Q)时，将燃烧模式从火花点火燃烧切换为压燃燃烧。在进行该切换时， 由于进行外部EGR的导入，因此，在从火花点火燃烧向压燃燃烧切换 时，能够转换到正确的压燃燃烧，从而防止过早的自燃或爆燃。
(3) 如果是相同的运转状态(F， N)，则HCCI燃烧时的节气门开 度比SI燃烧时的节气门开度大。如果运转状态(F， N)相同，空燃比 相同，则需要相同的空气量，如果有外部EGR导入，则为了补偿因该 导入引起的空气量的不足，需要增大节气门开度。在本实施方式中，由 于是在从SI燃烧向HCCI燃烧切换之前进行外部EGR导入，因此，控 制计算机C进行如下控制，即、在从SI燃烧向HCCI燃烧切换之前增 大节气门开度开。因此，在从SI燃烧向HCCI燃烧切换之前节气门开 度就接近HCCI燃烧中所要求的节气门开度，从而降低了转矩差。
接着，对图5 图7的第二实施方式进行说明。对于与第一实施方式相同的构成将使用相同符号。
如图5A所示，在进气凸轮轴19的端部设有公知的油压式进气侧可 变气门正时机构31 (以下记作进气侧VVT31 )，在排气凸轮轴20的端 部设有公知的油压式的排气侧可变正时气门机构32(以下，记作排气侧 VVT32)。进气侧VVT31构成为，将曲轴14的旋转驱动力传递给进气 凸轮轴19，并且通过油压来改变相对于曲轴14的进气凸轮轴19的旋转 相位。排气侧VVT32构成为，将曲轴14的旋转驱动力传递给排气凸轮 轴20，并且能够通过油压来改变相对于曲轴14的排气凸轮轴20的旋转 相位。
油压供给调整机构42经由油压通道与进气侧VVT31连接，油压供 给调整机构43经由油压通道与进气侧VVT32连接。油压供给调整机构 42对调整进气凸轮轴19的旋转相位的进气侧VVT31的动作进行控制， 油压供给调整机构43对调整排气凸轮轴20的旋转相位的排气侧VVT32 的动作进行控制。油压供给调整机构42、 43接受控制计算机C的控制。
在进行火花点火燃烧的情况下，排气门17按照图5C中曲线El所 示的开闭正时被驱动，进气门16按照曲线D1所示的开闭正时被驱动。 在压燃燃烧的情况下，排气门17按照图5D中曲线E2所示的开闭正时 被驱动，进气门16按照曲线D2所示的开闭正时被驱动。也就是说，在 压燃燃烧的情况下，燃烧室112内的已燃烧气体的一部分残留在燃烧室 112内。下面，称如下情况为"执行内部EGR",即、在例如排气行程 中途，将排气门17关闭而封住部分已燃烧气体，并将被封住的已燃烧 气体和在接下来的燃烧周期中新供给到燃烧室112的新气体混合。之所 以在压燃燃烧的情况下进行内部EGR，是由于利用残留在燃烧室112 中的已燃烧气体的热量可以容易引起压燃燃烧。内部EGR的已燃烧气 体比外部EGR的排气温度高。
图5C、 D中的横轴方向上的曲线E1， E2的位置是通过控制排气侧 VVT32的调整状态而被限定的，横轴方向上的曲线Dl, D2的位置是通 过控制进气侧VVT31的调整状态而被限定的。越使曲线E2在横轴上向 左侧移动，则燃烧室112内残留的已燃烧气体的量增加。如果使图5D 中的曲线E2在横轴上向右侧移动，则燃烧室112内残留的已燃烧气体 的量会减少。以下，将如下情况称为"降低内部EGR量"，即、使曲线E2在横轴上往右侧移动，减少残留在燃烧室112内的已燃烧气体的残 留量。
在供给通道27上设有EGR冷却器。EGR冷却器44将通过供给通 道27的排气冷却。
控制计算机C存储有图5B所示的运转状态(F, N)的燃烧区域图 M2。燃烧区域图M2区别于燃烧区域图Ml的地方仅在于没有燃烧区域 图Ml中的暂时性EGR执行燃烧区域Q。区域(S， R)是火花点火燃 烧区域，区域H是可压燃燃烧的压燃燃烧区域。
控制计算机C基于图6、 7的流程图所示的切换控制程序以及燃烧 区域图M2进行切换控制。图6的流程图相当于第一实施方式中的图2 的流程图，图7的流程图相当于第一实施方式中的图3、 4的流程图。
以下，基于图6、 7所示的流程图对切换控制进行说明，但省略对 于与第一实施方式的流程图中的步骤相同的步骤的说明，仅对与第一实
施方式的流程图不同的步骤进行"i兌明。
在燃烧区域图M2中，由于没有燃烧区域图Ml中的暂时性EGR 执行燃烧区域Q，因此在图6的步骤S3e中，控制计算机C判断运转状 态(F, N )是否处于HCCI燃烧区域H内。
在执行内部EGR的情况下，控制计算机C在图6的步骤S4e、S10e、 S13e中，执行外部EGR的导入或内部EGR量的降低，在步骤S6e中， 停止执行外部EGR的导入或内部EGR量的降低。
控制计算机C在图7的步骤S26e中，判断运转状态(F, N)是否 处于HCCI燃烧区域H内。另外，在执行内部EGR的情况下，控制计 算机C在图7的步骤S24e、 S211e中，执行外部EGR的导入或内部EGR 量的降低，在步骤S27e、 213e、 S261中，停止执行外部EGR的导入或 内部EGR量的降低。
在步骤S4e、 S10e、 S13e、 S24e、 S211e中的外部EGR的导入是将 降低了温度的排气导入燃烧室112，使燃烧室112的壁面温度降低。另 外，步骤S4e、 S10e、 S13e、 S24e、 S211e中的内部EGR量的降低使燃烧室112的壁面温度降低。
在第二实施方式中，除了与第一实施方式中的(1)(2)同样的优 点之外，还具有以下优点。
(4 )在从火花点火燃烧向压燃燃烧切换时，通过降低内部EGR的 残留量，也可以降低燃烧室112内的温度。
(5)由于外部EGR的排气是被EGR冷却器44冷却的，因此可以 通过具有少量排气量的外部EGR来降低燃烧室112内的温度。
在本发明中也可以采用以下的实施方式。
在第一实施方式中，也可以代替图2的流程图的步骤S3，而执行判 定运转状态(F， N)是否在燃烧区域(H， Q， R)内的处理。在这种 情况下，在运转状态(F， N)处于燃烧区域R时，进行基准周期数a 的外部EGR导入并在暂时停止外部EGR导入后，在运转状态(F， N) 还处于燃烧区域R的情况下，只要再次开始外部EGR导入即可。
在第一实施方式中，在运转状态(F, N)转换到切换准备燃烧区域 R后未经过基准周期数a的期间而又从切换准备燃烧区域R向燃烧区域 S转换的情况下，可以在进行基准周期数a程度的外部EGR导入后停 止外部EGR导入。
在第一实施方式中，可以在供给通道27的中途设置EGR冷却器44。
在仅进行内部EGR,而运转状态(F, N)处于切换准备燃烧区域 R时，可以减少内部EGR量。
当为抑制NOx而执行外部EGR的燃烧区域图Ml、 M2上的区域与 切换准备燃烧区域R重合时，在该重合区域中，可以将流量调整阀28 的开度设为比可形成用于抑制NOx的外部EGR量的开度大，增加外部 EGR。
也可以在发动机运转中实际测量燃烧室112的壁面温度，使用该实 际测量的结果，在发动机运转中确定基准周期数a， p， y。
即4更运转状态(F, N)处于HCCI燃烧区域H内，也可以才艮据需要进行外部EGR导入，或减少内部EGR量。
在运转状态(F， N)因受某种影响而发生变化(负荷的变动等)， 而从HCCI燃烧区域(H, Q)切换到SI燃烧区域(S， R)的情况下， 也可以根据需要进行外部EGR导入，或减少内部EGR量。
权利要求
1. 一种内燃机，是能够将燃烧模式在压燃燃烧和火花点火燃烧之间切换的预混合压燃内燃机，其特征在于，具备燃烧室；向上述燃烧室导入的新气体所通过的进气通道；从上述燃烧室排出的排气所通过的排气通道；外部EGR装置，其执行外部EGR，即、将排出到上述排气通道的排气的一部分向上述进气通道供给，并将供给到上述进气通道的上述排气与新气体进行混合；检测上述内燃机的运转状态的运转状态检测部；控制部，其根据由上述运转状态检测部所检测出的发动机的运转状态和用于与上述运转状态相对应地确定燃烧区域的燃烧区域图，确定压燃燃烧区域和火花点火燃烧区域的任何一方，进行燃烧控制，上述燃烧区域图包含压燃燃烧区域、火花点火燃烧区域、与压燃燃烧区域和火花点火燃烧区域之间的边界相接并且处于上述火花点火燃烧区域内的切换准备燃烧区域，上述控制部在上述切换准备燃烧区域被确定的状态下，执行减少内部EGR量的控制或者使上述外部EGR装置执行外部EGR，以使燃烧室内的温度降低。
2. 根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，上述燃烧区域图 具备与上述边界相接并且位于压燃燃烧区域内的暂时性EGR执行燃烧 区域，在燃烧模式从火花点火燃烧向压燃燃烧转换时，且上述暂时性 EGR执行燃烧区域被确定时，上述控制部暂时执行减少上述内部EGR 量的控制或者使上述外部EGR装置暂时执行外部EGR，以使燃烧室内 的温度降低。
3. 根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，在切换准备燃烧 区域被确定的期间，持续执行内部EGR或外部EGR。
4. 根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，在切换准备燃烧 区域被确定后且经过基准周期数a的期间之前，在切换准备燃烧区域以 外的区域被确定的情况下，停止执行内部EGR或外部EGR。
5. 根据权利要求l所述的内燃机，其特征在于，上述外部EGR装 置包含将排气从排气通道供给到进气通道的供给通道、和设置在上述 供给通道上的冷却器。
6. 根据权利要求1~5中的任意一项所述的内燃机，其特征在于，还具备将上述进气通道相对上述燃烧室选择性地连通以及隔断的进气 门、将上述排气通道相对上述燃烧室选择性地连通以及隔断的排气门、 可以改变上述进气门以及上述排气门中的至少一方的开闭正时的可变 气门正时机构，上述控制部为了调整内部EGR而对上述可变气门正时机 构进行控制。
全文摘要
一种可将燃烧模式在压燃燃烧和火花点火燃烧之间切换的预混合压燃内燃机，具备燃烧室、进气通道、排气通道、外部EGR装置、运转状态检测部、控制部。其中控制部根据由运转状态检测部所检测出的发动机的运转状态和用于与运转状态相对应地确定燃烧区域的燃烧区域图，确定压燃燃烧区域和火花点火燃烧区域的任何一方，来进行燃烧控制。燃烧区域图包含压燃燃烧区域、火花点火燃烧区域、与压燃燃烧区域和火花点火燃烧区域之间的边界相接并且位于上述火花点火燃烧区域内的切换准备燃烧区域。控制部在切换准备燃烧区域被确定的状态下，执行减少内部EGR量的控制或使上述外部EGR装置执行外部EGR，以使燃烧室内的温度降低。
文档编号F02D43/00GK101413451SQ20081016797
公开日2009年4月22日 申请日期2008年10月16日 优先权日2007年10月16日
发明者葛山裕史 申请人:株式会社丰田自动织机