燃料喷射阀的控制装置制造方法及图纸

提供一种在发动机低旋转时均质燃烧中能够形成均质的混合气的燃料喷射阀及其控制装置。本发明专利技术的燃料喷射阀的控制装置设置有与燃料喷射阀(119)分体构成且具有喷射流体的功能的流体喷射阀(121)，并且控制装置具备控制部，该控制部在控制从燃料喷射阀(119)喷射燃料后，控制流体喷射阀(121)使从流体喷射阀(121)喷射流体来搅拌从燃料喷射阀(119)喷射的燃料。

Control device of fuel injection valve

A fuel injection valve and its control device capable of forming homogeneous mixture in homogeneous combustion during low engine rotation are provided. The control device of the fuel injection valve of the invention is provided with a fluid injection valve (121) consisting of a fuel injection valve (119) and having a function of a jet fluid, and the control device has a control unit that controls the jet valve (121) ejected from the fluid injection valve (121) after controlling the fuel injection from the fuel injection valve (119). The fluid is used to agitate fuel injected from the fuel injection valve (119).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料喷射阀的控制装置
本专利技术涉及汽油发动机等的内燃机中使用的燃料喷射阀的控制装置。
技术介绍
近年，汽车的汽油发动机的油耗改善的要求正在提高，缸内喷射式发动机作为在油耗上优良的发动机正在普及，该缸内喷射式发动机是向燃烧室内直接喷射燃料，通过火花塞将喷射的燃料与吸入空气的混合气点火爆炸的发动机。但是，缸内喷射式发动机由于从喷射地点到壁面的距离较短，因而燃料容易附着于燃烧室内，抑制因附着于温度较低的壁面的燃料不完全燃烧而产生的粒子状物质(ParticleMatter：PM)成为课题。为了解决该课题，开发低油耗且低废气的直喷发动机，需要使燃烧室内的燃烧最优化。在汽车的运行中，存在高负荷运行、低负荷运行、冷启动等各种各样的运行状况。因此，在缸内喷射式发动机中，为了根据运行状况而进行最优的燃烧，分开使用在缸内中形成均质的混合气进行燃烧的均质燃烧和在火花塞的周围形成较浓的混合气的分层燃烧。提出有一种方法，其为了兼顾均质燃烧和分层燃烧，而在每1气缸设置多个向燃烧室内直接喷射燃料的燃料喷射阀。例如，在专利文献1中记载了每1气缸具备2个燃料喷射阀，在均质燃烧时使用第1燃料喷射阀，在分层燃烧时使用第2燃料喷射阀的技术。在专利文献1中公开了在均质燃烧时，使用燃料喷射阀的静流较大的燃料喷射阀，在分层燃烧时，使用静流较小且渗透较短的燃料喷射阀的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010－196506号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在缸内喷射式发动机中已知有均质燃烧模式和分层燃烧模式，该均质燃烧模式是在高负荷运行时，在吸气行程中喷射燃料，在缸内形成均质的混合气进行燃烧的模式，分层燃烧模式是在负荷较低的情况下，在压缩行程的后期喷射燃料，在火花塞周围使较浓的混合气分层进行燃烧的模式。在分层燃烧模式下，由于以缸内整体的空燃比大于理论空燃比的空燃比进行燃烧，为了稳定进行点火，需要在火花塞周围配置合适浓度的燃料。因此，考虑了在燃烧室上部的中央部将燃料喷射阀和火花塞邻近地配置，从燃料喷射阀朝向火花塞的电极的附近喷射燃料，通过火花塞使该燃料点火的喷雾引导方式。在该方式下，由于从喷射地点到火花塞的距离邻近，因而要求的喷雾的到达距离非常小。因此，需要喷雾的渗透力(渗透)较小的燃料喷射阀。另一方面，在均质燃烧模式下，在吸气阀开阀的状态下进行燃料喷射，通过从吸气口流向燃烧室内的气体流动(滚流)将燃料混合，形成均质的混合气。此时，若喷雾的渗透力不充分，则喷雾通过滚流流向缸内的壁面侧，不能形成均质的混合气，因而需要具有较大渗透力(较长渗透)的燃料喷射阀。为了解决此种对于相反的燃料喷射阀的要求，提出了一种对于每1气缸设置多个向燃烧室内直接喷射燃料的燃料喷射阀。在专利文献1公开的技术中，每1气缸具备2个燃料喷射阀，通过在均质燃烧时使用渗透较长的第1燃料喷射阀，在分层燃烧时使用渗透较短的第2燃料喷射阀，在均质燃烧模式和分层燃烧模式各自的模式中形成最优喷雾，能够体现较高的性能。但是，在吸气行程中，滚流的强度因发动机的转速而变化。在发动机高旋转时，活塞的移动速度变快，每单位时间流入气缸的气体的流量变大，因而滚流变强。因此，为了不随滚流流动，需要渗透较长的喷雾。另一方面，在发动机低旋转时，活塞的移动速度变慢，每单位时间流入气缸的气体的流量变小，因而滚流变弱。因此，滚流引起的混合力变小，难以在缸内形成均质的混合气。在专利文献1公开的技术中，当在低旋转高负荷时成为均质燃烧模式时，在滚流较弱、混合力较小的状态下，为了使用渗透较长的燃料喷射阀而造成燃料较多地附着于壁面，可能使均质性恶化。鉴于以上的课题，本专利技术的目的在于提供一种在发动机低旋转时的均质燃烧中，能够形成均质的混合气的燃料喷射阀及其控制装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的燃料喷射阀的控制装置设置有与燃料喷射阀分体构成且具有喷射流体的功能的流体喷射阀，该控制装置具备控制部，该控制部在控制从燃料喷射阀喷射燃料后，控制流体喷射阀使从流体喷射阀喷射流体来搅拌从燃料喷射阀喷射的燃料。专利技术效果根据本专利技术，在发动机低旋转时的均质燃烧中，能够形成均质的混合气。在以下的实施例中，详细说明本专利技术的其他的结构、作用、效果。附图说明图1是表示本专利技术涉及的内燃机的结构的概要的图。图2是表示本专利技术的第1实施例涉及的内燃机的气缸中心剖面中的结构的图。图3是表示本专利技术的第1实施例涉及的燃料喷射阀的图。图4是本专利技术的第1实施例涉及的燃料喷射阀下端部的放大剖视图。图5是本专利技术的第1实施例涉及的喷射控制的流程图。图6是本专利技术的第1实施例涉及的燃烧模式地图。图7是使本专利技术的第1实施例涉及的燃料喷射阀以及流体喷射阀工作的电流脉冲的概略图。图8是表示本专利技术的第1实施例涉及的内燃机的燃烧室的图。图9是表示本专利技术涉及的燃料喷射阀的喷射速度与渗透的关系的图。图10是表示本专利技术涉及的内燃机的缸内动能的总和与喷射速度的关系的图。图11是使用本专利技术的第1实施例涉及的搅拌用燃料喷射阀的喷射控制的流程图。图12是表示使本专利技术的第1实施例涉及的燃料喷射阀工作的电流脉冲的图。图13是将本专利技术的第1实施例涉及的燃料喷射阀的阀体前端的附近放大后的剖视图。图14是表示本专利技术的第1实施例涉及的内燃机的气缸中心剖面中的结构的图。图15是表示本专利技术的第2实施例涉及的内燃机的气缸中心剖面中的结构的图。具体实施方式以下，对本专利技术涉及的实施例进行说明。实施例1针对本专利技术的第1实施例涉及的燃料喷射阀的控制装置，使用图1和图2在以下进行说明。图1是表示缸内喷射式发动机的结构的概要的图。使用图1，说明缸内喷射式发动机的基本的工作。在图1中，通过气缸盖101、气缸102、插入到气缸102的活塞103形成燃烧室104，吸气管105和排气管106朝向燃料室104分别分支成2个而连接。分别在吸气管105的开口部设置吸气阀107，在排气管106的开口部设置排气阀108，以通过凸轮工作方式进行开闭的方式进行工作。活塞103经由连杆114与曲柄轴115进行连结，能够通过曲柄角传感器116来检测发动机转速。转速的值被发送到ECU(发动机控制单元)118。在曲柄轴115上连结有未图示的单元马达，能够在发动机启动时通过单元马达旋转曲柄轴115进行启动。在气缸102中具备水温传感器117，能够检测未图示的发动机冷却水的温度。发动机冷却水的温度被发送到ECU118。图1仅记述了1个气缸，但是在吸气管105的上游具备未图示的收集器，对每个气缸分配空气。在收集器的上游具备未图示的气流传感器和节流阀，能够通过节流阀的开度来调节被吸入到燃料室104的空气量。燃料被存储于燃料罐109中，通过进料泵110被送到高压燃料泵111。进料泵110将燃料升压到0.3MPa左右后送到高压燃料泵111。经由高压燃料泵111升压的燃料被送到共轨112。高压燃料泵111将燃料升压到30MPa左右送到共轨112。在共轨112上设置有燃压传感器113，检测燃料压力。燃料压力的值被发送到ECU118。图2是表示缸内喷射式发动机的气缸中心剖面的结构的图。在气缸的轴向上部且径向中央部具备燃料喷射阀119。并且，在径向侧面部具备流体喷射阀121。火花塞120设置于排气管106的附近。ECU118监控传感器的信号，能够控制燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制装置，其控制向内燃机喷射燃料的燃料喷射阀，其特征在于，在所述内燃机中设置有与所述燃料喷射阀分体构成且具有喷射流体的功能的流体喷射阀，所述制装置具备控制部，该控制部在控制从所述燃料喷射阀喷射燃料后，控制所述流体喷射阀使从所述流体喷射阀喷射流体来搅拌从所述燃料喷射阀喷射的燃料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.29 JP 2016-0150301.一种控制装置，其控制向内燃机喷射燃料的燃料喷射阀，其特征在于，在所述内燃机中设置有与所述燃料喷射阀分体构成且具有喷射流体的功能的流体喷射阀，所述制装置具备控制部，该控制部在控制从所述燃料喷射阀喷射燃料后，控制所述流体喷射阀使从所述流体喷射阀喷射流体来搅拌从所述燃料喷射阀喷射的燃料。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制部在所述内燃机的活塞下降的状态下控制喷射所述燃料喷射阀后，控制所述流体喷射阀使从所述流体喷射阀喷射流体来搅拌从所述燃料喷射阀喷射的燃料。3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，以在活塞处于下止点的状态下，所述燃料喷射阀的喷孔轴和所述流体喷射阀的喷孔轴相对于活塞在火花塞侧相交的方式配置所述燃料喷射阀以及所述流体喷射阀。4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述燃料喷射阀是与所述燃料喷射阀分体的搅拌用燃料喷射阀，所述燃料喷射阀安装于所述内燃机的上部，所述搅拌用燃料喷射阀安装于所述内燃机的侧面。5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述燃料喷射阀是与所述燃料喷射阀分体的搅拌用燃料喷射阀，所述控制部控制所述燃料喷射阀以及所述搅拌用燃料喷射阀，以使来自所述搅拌用燃料喷射阀的喷雾的渗透长于来自所述燃料喷射阀的喷雾的渗透。6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述搅拌机构是与所述燃料喷射阀分体的搅拌用燃料喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：保坂知幸，杉井泰介，石井英二，助川义宽，猿渡匡行，押领司一浩，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP