[發(fā)明專利]內(nèi)燃機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810135143.8
• 申請日: 2008-08-04
• 公開（公告）號: CN101363372A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 野田徹;寺地淳;新城崇;角方章彥;堀田勇
• 申請（專利權(quán)）人: 日產(chǎn)自動車株式會社
• 主分類號: F02D19/08
• 分類號: F02D19/08;F02D41/26;F02B1/12
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 顧紅霞;彭會

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及進(jìn)行預(yù)混合壓燃燃燒的內(nèi)燃機(jī)。

背景技術(shù)

日本專利局于2004年公布的JP?2004-036538A公開了一種內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)使空氣燃料混合物經(jīng)歷壓燃燃燒(自燃燃燒)。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)在燃燒室內(nèi)形成均質(zhì)空氣燃料混合物。然后，在壓縮行程的上止點(diǎn)附近，內(nèi)燃機(jī)噴射氫氣以在火花塞周圍形成氫氣空氣混合物，其中氫氣具有相對較高的辛烷值并且不易自燃。通過火花塞使氫氣空氣混合物發(fā)生火花塞點(diǎn)火燃燒，由于氫氣空氣混合物的燃燒膨脹，導(dǎo)致未燃區(qū)域內(nèi)的均質(zhì)空氣燃料混合物被壓縮，從而發(fā)生自燃燃燒。

發(fā)明內(nèi)容

在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)中，氫氣局部地分布在火花塞周圍附近。因此，就會發(fā)生與排放有關(guān)的下述問題。

因?yàn)楸仨毻ㄟ^火花塞可靠地點(diǎn)火，所以氫氣空氣混合物的稀薄度是受到限制的。相應(yīng)地，氫氣空氣混合物的氫氣濃度設(shè)置得相對較高，以實(shí)現(xiàn)高溫燃燒。結(jié)果，在氫氣空氣混合物的燃燒過程中，不可避免地產(chǎn)生了氮的氧化物(NOx)。此外，未燃區(qū)域內(nèi)的均質(zhì)空氣燃料混合物由于氫氣空氣混合物的燃燒膨脹而受到壓縮，以便從點(diǎn)火點(diǎn)的位置順序自燃。因此，不能使均質(zhì)空氣燃料混合物在整個燃燒室內(nèi)同時自燃。特別是在發(fā)動機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行期間，在氣缸壁面附近不能產(chǎn)生自燃，因此未燃燃料的排出量增加。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)能夠減少排放，同時通過自燃燃燒實(shí)現(xiàn)高的熱效率。

為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了一種內(nèi)燃機(jī)，包括：燃料噴射閥，其供給自燃性比汽油高的第一燃料和燃燒速度比汽油高的第二燃料，從而在燃燒室內(nèi)形成包含第一燃料和第二燃料的空氣燃料混合物；火花塞，其點(diǎn)燃空氣燃料混合物；可編程控制器，其被編程為控制第一燃料和第二燃料的供給比例，使得被點(diǎn)燃的空氣燃料混合物經(jīng)歷火焰?zhèn)鞑ト紵缓蠼?jīng)歷自燃燃燒。

在后面的說明書和附圖中描述并展示了本發(fā)明的細(xì)節(jié)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的示意圖。

圖2是示出由根據(jù)本發(fā)明的控制器執(zhí)行的燃料噴射控制程序的流程圖。

圖3是示出由根據(jù)本發(fā)明的控制器存儲的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)圖的內(nèi)容的簡圖。

圖4是示出根據(jù)由控制器執(zhí)行的燃料噴射控制程序供給到內(nèi)燃機(jī)的正鏈烷烴、氫氣和汽油的發(fā)熱量之比的簡圖。

圖5是示出根據(jù)由控制器執(zhí)行的燃料噴射控制程序的、發(fā)動機(jī)負(fù)荷與空氣燃料混合物的過量空氣系數(shù)之間的關(guān)系的簡圖。

圖6是通過把圖4的簡圖轉(zhuǎn)換成正鏈烷烴、氫氣和汽油的燃料噴射量所獲得的簡圖。

圖7是示出根據(jù)由控制器執(zhí)行的燃料噴射控制程序供給到冷機(jī)狀態(tài)內(nèi)燃機(jī)的正鏈烷烴、氫氣和汽油的發(fā)熱量之比的簡圖。

圖8是示出根據(jù)由控制器執(zhí)行的燃料噴射控制程序的、在冷機(jī)狀態(tài)內(nèi)燃機(jī)中發(fā)動機(jī)負(fù)荷與空氣燃料混合物的過量空氣系數(shù)之間的關(guān)系的簡圖。

圖9是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的示意圖。

圖10是示出由根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的控制器執(zhí)行的燃料噴射控制程序的流程圖。

圖11是示出根據(jù)由本發(fā)明第二實(shí)施例的控制器執(zhí)行的燃料噴射控制程序供給到內(nèi)燃機(jī)的正鏈烷烴和汽油的發(fā)熱量之比的簡圖。

圖12是示出根據(jù)由本發(fā)明第二實(shí)施例的控制器執(zhí)行的燃料噴射控制程序的、發(fā)動機(jī)負(fù)荷與空氣燃料混合物的過量空氣系數(shù)之間的關(guān)系的簡圖。

圖13是通過把圖11的簡圖轉(zhuǎn)換成正鏈烷烴和汽油的燃料噴射量所獲得的簡圖。

圖14是示出根據(jù)由本發(fā)明第二實(shí)施例的控制器執(zhí)行的燃料噴射控制程序供給到內(nèi)燃機(jī)的氫氣的燃料噴射量的簡圖。

圖15是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的示意圖。

圖16是示出由根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的控制器執(zhí)行的燃料噴射量修正控制程序的流程圖。

圖17A和17B是在抑制不點(diǎn)火的控制中由根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的控制器執(zhí)行的各個燃料噴射量的修正控制程序的流程圖。

圖18A和18B是在抑制爆震的控制中由根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的控制器執(zhí)行的各個燃料噴射量的修正控制程序的流程圖。

圖19是示出由根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的控制器執(zhí)行的、內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣閥的關(guān)閉定時的可選控制的簡圖。

圖20是示出由根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的控制器執(zhí)行的、內(nèi)燃機(jī)壓縮比的可選控制的簡圖。

具體實(shí)施方式

下面參考圖1至圖6描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。

參考圖1，用于車輛的內(nèi)燃機(jī)100包括氣缸體11和設(shè)置在氣缸體11上側(cè)的氣缸蓋12。