内燃机(1)具有利用了多连杆式活塞曲柄机构的可变压缩比机构(2)，并且具有向缸内喷射燃料的燃料喷射阀(8)。可变压缩比机构(2)通过使活塞(24)的上止点位置上下变化从而变更压缩比。在高负载时，燃料喷射期间变长，但在本发明专利技术中，在高负载时目标压缩比为低压缩比，并且燃料喷射开始定时在排气上止点前，以使得燃料喷射期间跨越排气上止点。在低压缩比时(特性b)，在上止点附近的活塞(24)的冠面和燃料喷射阀之间的距离如标号H所述地扩大，因此即使在上止点附近进行喷射也不会发生烟雾恶化，能够跨越上止点而将喷射期间设为较长。因此，能够利用喷射率较小的燃料喷射阀。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种直接向燃烧室内喷射燃料，并利用火花塞对所生成的混合气进行点火的内燃机，尤其涉及一种具有可变压缩比机构的。
技术介绍
作为对内燃机的机械性压缩比进行变更的可变压缩比机构，当前已知有各种形式的机构。例如，由本申请人提出了多个通过对多连杆式活塞曲柄机构的连杆几何结构进行变更而使活塞上止点位置沿上下位移的可变压缩比机构。此外，也公知有通过相对于曲轴的中心位置使气缸的位置沿上下位移，从而同样地使机械性压缩比变化的可变压缩比机构。另一方面，公知如下的缸内直喷式的火花点火内燃机，其面向燃烧室内而配置燃料喷射阀，向缸内直接喷射燃料。在如上所述的缸内直喷式的内燃机中，如在专利文献I中记载那样，尤其在高负载区域等中设为均质燃烧时，在进气行程中进行燃料喷射。如上所述，在进气行程中设定的燃料喷射期间是与燃料喷射量成正比的实际时间基准的期间，因此越是高速高负载，曲轴转角越长，如果燃料喷射阀的喷射率(每单位时间的喷射量)较小，则在高速高负载区域中直至比进气下止点靠后为止，燃料喷射都不会结束，燃料的气化、混合恶化。专利文献I针对如上所述的问题，在高速高负载区域中使一对进气阀的升力特性产生差异，生成涡旋，从而促进燃料的气化以及混合。此处，在专利文献I中，公开了将高负载区域中的燃料喷射开始定时正好设为排气上止点(也称为进气上止点)的例子，但如果如上所述地在排气上止点处开始燃料喷射，则喷射出的燃料会与活塞碰撞而附着，成为高负载区域中产生烟雾的主要原因，因此通常在比排气上止点稍微延迟的定时开始燃料喷射。如在上述专利文献I中所记载的那样，如果在高负载时使燃料喷射结束定时过度延迟，则无法确保燃料喷雾的气化以及混合所需的时间，燃烧发生恶化。另一方面，如果使燃料喷射开始定时靠近排气上止点，则由于燃料向活塞碰撞、附着而烟雾增大。因此，燃料喷射阀的喷射率不得不确保为一定程度上较大，但如果燃料喷射阀的喷射率较大，则在燃料喷射量较少时，喷射期间(即燃料喷射阀的开期间)过短，计量精度降低。专利文献1:日本特开2003 - 106177号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，能够以与如专利文献I所述的气化及混合促进方式不同的方式，应对高负载区域中的比较长的喷射期间，将燃料喷射阀的喷射率设定为比较小。本专利技术是一种内燃机的控制装置，其具有通过使活塞和气缸的相对的位置关系变化而将机械性压缩比设为可变的可变压缩比机构，并且具有向燃烧室内直接喷射燃料的燃料喷射阀，在该内燃机的控制装置中，在至少包含全开的内燃机高负载区域中，将压缩比控制为低压缩比，并且将燃料喷射开始定时设为排气上止点前，以使得燃料喷射期间跨越排气上止点。进一步优选，上述可变压缩比机构由多连杆式活塞曲柄机构构成，并且以与同一行程的单连杆式活塞曲柄机构相比较，在上止点附近的活塞上升速度减小的方式设定连杆几何结构。在本专利技术中，在与燃料喷射量相对应的燃料喷射期间变长的高负载区域中，通过可变压缩比机构得到的压缩比成为低压缩比，因此，上止点处的活塞的位置(相对于气缸的位置)与高压缩比时相比降低。即，在气缸侧配置的燃料喷射阀和活塞冠面之间的距离与高压缩比时相比扩大。因此，在排气上止点附近从燃料喷射阀喷射燃料时，抑制向活塞冠面碰撞、附着。因此，即使将燃料喷射开始定时设为排气上止点前，以使得燃料喷射期间跨越排气上止点，也不易产生烟雾，并且无需使燃料喷射结束定时过度延迟，而能够容许比较长的喷射期间。因此，能够利用喷射率较小的燃料喷射阀。此外，作为上述可变压缩比机构，在使用在上止点附近处的活塞上升速度较小的多连杆式活塞曲柄机构的情况下，相对于喷雾的活塞的相对速度减小，因此，与活塞冠面的碰撞进一步得到缓和，在烟雾抑制方面更加有效。根据本专利技术，在高负载时无需使燃料喷射结束定时过度延迟，而能够容许比较长的喷射期间，能够利用喷射率较小的燃料喷射阀。【附图说明】图1是表示本专利技术的一个实施例所涉及的控制装置的系统结构的结构说明图。图2是表示本实施例中的控制的流程的流程图。图3是将本实施例中的活塞行程的特性以及能够喷射期间与对比例相比较而表示的特性图。【具体实施方式】下面，基于附图详细地说明本专利技术的一个实施例。图1表示使用本专利技术的汽车用内燃机I的系统结构。该内燃机I例如是具有利用了多连杆式活塞曲柄机构的可变压缩比机构2的四冲程的带涡轮增压器的缸内直喷式火花点火内燃机，在该内燃机I中，在燃烧室3的顶壁面上配置有一对进气阀4以及一对排气阀5，并且，在由这些进气阀4以及排气阀5包围的中央部配置有火花塞6。在利用上述进气阀4开闭的进气口 7的下方配置有向燃烧室3内直接喷射燃料的燃料喷射阀8。上述燃料喷射阀8是通过施加驱动脉冲信号而开阀的电磁式或压电式的喷射阀，喷射与该驱动脉冲信号的脉冲宽度实质上成正比的量的燃料。在图示的例子中，将燃料喷射阀8配置为朝向斜下方喷射燃料。在与上述进气口 7连接的进气通路18的集气部18a上游侧，安装有利用来自发动机控制器9的控制信号控制开度的电子控制型节流阀19，此外，在该电子控制型节流阀19的上游侧配置有涡轮增压器的压缩机20。在该压缩机20的上游侧配置有对吸入空气量进行检测的空气流量计10。上述排气阀5具有能够对该排气阀5的开闭定时进行可变控制的排气侧可变阀机构41。该可变阀机构41可以是能够使开定时以及闭定时各自独立地变更的机构，也可以是具有将开定时以及闭定时同时延迟/提前的结构的机构。在本实施例中，使用使排气侧凸轮轴42相对于曲轴21的相位延迟/提前的后者的形式的机构。另外，也可以是进气阀4也具有同样的可变阀机构。此外，在与排气口 11连接的排气通路12上安装有由三元催化器构成的催化装置13，在该催化装置13的上游侧配置有对空燃比进行检测的空燃比传感器14。向上述发动机控制器9输入下述传感器类的检测信号，该传感器除了上述的空气流量计10、空燃比传感器14之外，还包括用于检测内燃机转速的曲轴转角传感器15、对冷却水温进行检测的水温传感器16、对由驾驶员操作的加速器踏板的踏入量进行检测的加速度开度传感器17等。发动机控制器9基于这些检测信号，将通过燃料喷射阀8的燃料喷射量以及喷射定时、通过火花塞6的点火定时、节流阀19的开度、排气阀5的开闭定时等控制为最佳。此处，上述燃料喷射阀8的喷射量除了一部分的运转区域之外，利用基于上述空燃比传感器14的检测信号进行的公知的空燃比反馈控制，将理论空燃比作为目标而进行控制。即，基于空燃比传感器14的检测信号而运算出空燃比反馈校正系数α，通过该空燃比反馈校正系数α乘以基本燃料喷射量，而求出应该从燃料喷射阀8喷射出的燃料喷射量。另一方面，可变压缩比机构2利用了在日本特开2004 — 116434号公报等中记载的公知的多连杆式活塞曲柄机构，其将下述部件作为主体而构成，该部件包括:下连杆22，其可自由旋转地被支撑当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内燃机的控制装置，其具有通过使活塞和气缸的相对的位置关系变化从而使机械性压缩比可变的可变压缩比机构，并且具有向燃烧室内直接喷射燃料的燃料喷射阀，在该内燃机的控制装置中，在至少包含全开在内的内燃机高负载区域中，将压缩比控制为低压缩比，并且将燃料喷射开始定时设为排气上止点前，以使得燃料喷射期间跨越排气上止点。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：间野忠树，小野田尚德，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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