[發明專利]用于內燃機的控制設備

無效

• 申請號: 200680008768.7
• 申請日: 2006-03-07
• 公開（公告）號: CN101535618A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 生駒卓也
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D35/02
• 分類號: F02D35/02;F02D41/30
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 柳春雷

技術領域

本發明涉及用于車輛的內燃機，具體涉及至少包括用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射機構(缸內噴射器)并且還包括用于將燃料噴射到進氣歧管或進氣口中的第二燃料噴射機構(進氣歧管噴射器)的內燃機。

背景技術

公知一種內燃機，其設置有用于將燃料噴射到進氣歧管中的進氣歧管噴射器以及用于將燃料噴射到燃燒室中的缸內噴射器，其中當發動機的負荷低于預設負荷時停止從進氣歧管噴射器的燃料噴射，而當發動機的負荷高于預設負荷時允許從進氣歧管噴射器的燃料噴射。

旨在通過使噴射到氣缸中的燃料微粒更小來改善燃燒效率及對排氣的凈化的缸內噴射型發動機是代表與內燃機中的上述缸內噴射器相關的技術的一個示例。例如，日本專利早期公開號2003-254199揭示了一種缸內燃料噴射型內燃機，即使當氣缸孔內的總體空燃混合物的平均空燃比為較高時，且例如在內燃機的低負荷狀態下空燃混合物平均較稀時，該內燃機也通過允許設定較高的壓縮比，來確保實現對燃料效率的提升。在該缸內燃料噴射型內燃機中，當從一側觀察該氣缸(其中氣缸孔的軸心與豎直線對準)時，進氣歧管形成在氣缸體蓋的一側上，而排氣歧管形成在其另一側上。該缸內燃料噴射型內燃機包括能夠將燃料在傾斜向下的方向上從氣缸體蓋的一側的端側噴射到氣缸孔中的燃料噴射閥，以及其放電部分大致在氣缸孔的軸心上暴露在氣缸孔內的火花塞。在該缸內燃料噴射型內燃機中，當兩維地觀察氣缸時，從燃料噴射閥噴射的燃料為倒V形，其中放電部分位于兩個分支之間，而在進氣行程中由燃料噴射閥噴射燃料。

根據上述缸內燃料噴射型內燃機，從燃料噴射閥噴射的燃料為倒V形，其中放電部分位于兩個分支之間。此外，在內燃機的進氣行程中，活塞從上止點下降。下降的方向與由燃料噴射閥噴射燃料的方向相同。因此，從燃料噴射閥噴射的燃料沿放電部分的各個外側行進。這樣便防止了燃料與活塞上表面的猛烈撞擊，且燃料在噴射方向上平順地行進。當左右各個噴射燃料分支的前端到達氣缸孔的內周表面及活塞的上表面時，燃料被這些表面導引，使得一部分燃料在氣缸孔的周向上彼此更加接近，同時燃料的其他部分在氣缸孔的周向上彼此遠離。然后，在進氣行程以及隨后的壓縮行程中，噴射到氣缸孔內的大部分燃料都在周向上大致均勻地被集中在氣缸孔的內周表面附近的區域內。即，當兩維地觀察氣缸時，在氣缸孔內形成大致圍繞氣缸孔的軸心的分層環狀濃空燃混合物，以及被分層濃空燃混合物圍繞并位于放電部分附近的分層稀空燃混合物。

如果在進氣行程(為此進氣門升起)使用以日本專利早期公開號2003-254199描述的形式及方向噴射燃料的燃料噴射閥來噴射燃料，則噴射燃料的一部分會粘附在進氣門的擴口頭部的后側并形成液滴而由此流入。這阻礙了氣缸在其內部形成空燃混合物，結果內燃機將排放更多未燃盡燃料(HC)。因此，日本專利早期公開號2004-316538揭示了一種直噴火花點火式內燃機，其旨在防止當在進氣行程噴射燃料時因噴霧燃料粘附至進氣門的擴口頭部的后側而導致所排放的未燃盡燃料的量增大。該內燃機為直噴火花點火式內燃機，其包括燃燒室，該燃燒室具有設置有燃料噴射閥的側部，該燃料噴射閥在兩個進氣門之間朝向燃燒室的中心噴射燃料。在該內燃機包括氣動設備(其允許經由進氣門流入燃燒室的空氣被噴霧至更接近燃燒室中心的、進氣門的擴口頭部的后側)的同時，該內燃機還包括計算用裝置及控制用裝置，該計算用裝置計算允許閥被升起的時段，以允許通過燃料噴射閥噴霧的燃料粘附至更接近燃燒室中心的、進氣門的擴口頭部的后側，并防止噴霧燃料粘附至更接近燃燒室的壁表面的、進氣門的擴口頭部的后側，該控制用裝置在允許在進氣行程噴射燃料的操作模式中根據上述時段的信息對噴射燃料進行控制。

在該內燃機中，在進氣行程，所噴霧的燃料僅在更接近燃燒室中心的、進氣門的擴口頭部的后側位置處干涉進氣門，且可以通過由氣動設備強化的氣流將已經粘附(或正在粘附)至進氣門的燃料吹走。因此可以利用燃料來在氣缸中形成空燃混合物以有助于降低未燃盡燃料的排放量。

但是，如日本專利早期公開號2004-316538所揭示的，根據允許升起閥以能夠防止通過燃料噴射閥噴霧的燃料粘附至更接近燃燒室的壁表面的、進氣門的擴口頭部的后側的量提升的時段來對噴射燃料進行控制。因此，以縮短的時段噴射燃料。因此，可能不能夠噴射需求的燃料量，或者提供均勻性降低的空燃混合物導致不穩定燃料等狀況。

此外，如果通過燃料噴射閥噴霧的燃料朝向火花塞沿進氣門的擴口頭部的后側散開，則火花塞會被燃料覆蓋，由此悶燒(smolder)并不能正常點火。

發明內容