直喷式汽油发动机的控制装置制造方法及图纸

发动机(1)包括：发动机机体，其具有设置在气缸(11)内的活塞(15)且由气缸(11)和活塞(15)划分出燃烧室(17)；燃料喷射器(33)，其经喷口(41)向燃烧室(17)内喷射至少含有汽油的燃料；以及发动机控制器(100)，其让燃料喷射器(33)至少在压缩行程后半期喷射燃料，且所述发动机控制器(100)对燃料喷射器(33)的喷射方式进行控制。燃料喷射器(33)具有用以调节燃料喷雾扩散的参数。发动机控制器(100)调节参数，以便做到：燃烧室(17)的压力越高，燃料喷雾扩散越大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
这里所公开的技术涉及一种直喷式汽油发动机的控制装置。
技术介绍
迄今为止，在燃烧室内对混合气的浓度分布、形状等进行控制的技术已为人所知。例如，在专利文献1所涉及的发动机中，为了抑制产生碳烟，在进气行程中或压缩行程中进行第一次燃料喷射而在燃烧室内形成稀混合气，然后在压缩行程中进行第二次燃料喷射而在燃烧室内形成浓混合气。专利文献2中记载了向发动机的燃烧室内喷射燃料的外开阀式燃料喷射器。在外开阀式燃料喷射器中，喷射燃料的喷嘴口的有效截面积通过改变阀体的移动(lift)量而变化。专利文献3中记载了阀盖孔(VCO：Valve Covered Orifice)喷嘴式燃料喷射器。VCO喷嘴式燃料喷射器构成为：针阀直接落在喷嘴口敞开的阀座(seat)部而将喷嘴口关闭，产生在喷嘴口的内周面上的气穴(cavitation)区域的大小根据针阀的移动量而变化。其结果是，和外开阀式燃料喷射器一样，VCO喷嘴式燃料喷射器中喷嘴口的有效截面积也根据针阀的移动量而变化。专利文献4中记载了以下内容：在包括布置在气缸中心轴上且将燃料锥状地喷射出来的外开阀式燃料喷射器的发动机中，通过在压缩行程的后期向气缸内喷射燃料，而在燃烧室内形成混合气层及其周围的气层(含新气的气层)。在该专利文献4所记载的发动机中，在形成混合气层的混合气燃烧时,让周围的气层起绝热层的作用以减少冷却损失。专利文献1：日本公开专利公报特开平11-101127号公报专利文献2：日本公开专利公报特开2008-151043号公报专利文献3：日本专利第4194564号公报专利文献4：日本公开专利公报特开2013-57266号公报专利
技术实现思路
-专利技术所要解决的技术问题-向燃烧室喷射的燃料喷雾会受燃烧室内的环境的影响。也就是说，即使用同一喷射方式喷射燃料，形成在燃烧室内的混合气的浓度分布、形状等也会根据燃烧室内的环境而不同。这里所公开的技术正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：抑制由于燃烧室内的环境的变化引起的混合气的变化。-用以解决技术问题的技术方案-这里所公开的技术以一种直喷式汽油发动机的控制装置为对象。该直喷式汽油发动机的控制装置包括：发动机机体，其具有设置在气缸内的活塞且由该气缸和该活塞划分出燃烧室；燃料喷射器，其经喷口向所述燃烧室内喷射至少含有汽油的燃料；以及控制部，其让所述燃料喷射器至少在压缩行程后半期喷射燃料，且所述控制部对该燃料喷射器的喷射方式进行控制。所述燃料喷射器具有用以调节燃料喷雾扩散的参数，所述控制部对所述燃烧室的压力状态进行预测，并且调节所述参数，以便做到：即使为同一燃料喷射量，也让预测到的所述燃烧室的压力高时的燃料喷雾扩散大于预测到的所述燃烧室的压力低时的燃料喷雾扩散。还可以这样：所述控制部调节所述参数，以便做到：即使为同一燃料喷射量，当预测到的所述燃烧室的压力越高，燃料喷雾扩散就越大。这里，“压缩行程后半期”是指在将压缩行程平分为前半期和后半期的情况下的后半期。假设将该参数固定不变来喷射燃料，则气缸内的压力越高，燃料喷雾就越难以扩散。也就是说，气缸内的压力越高，形成出的混合气的燃料喷雾扩散就越小。相对于此，所述燃料喷射器能够通过调节所述参数来调节燃料喷雾扩散。用以调节燃料喷雾扩散的参数例如为喷口的有效截面积、在多级喷射情况下的喷射间隔。而且，该参数被调节为：气缸内的压力越高，燃料喷雾扩散就越大。由此，能够抑制由于气缸内的压力上升引起的燃料喷雾的缩小。也就是说，尽可能地排除由于气缸内的压力变化所造成的影响，从而能够容易地形成所期望的混合气。还可以这样：所述参数为所述喷口的有效截面积，所述控制部做到：即使为同一燃料喷射量，也让预测到的所述燃烧室的压力高时的所述喷口
的有效截面积大于预测到的所述燃烧室的压力低时的所述喷口的有效截面积。通过调节所述喷口的有效截面积，能够调节燃料喷雾扩散。详细而言，如果喷口的有效截面积发生变化，喷口所喷射的燃料喷雾的粒径就会发生变化。如果燃料喷雾的粒径发生变化，燃料喷雾的运动量就会发生变化。如果燃料喷雾的运动量发生变化，燃料喷雾的飞散距离就会发生变化，燃料喷雾扩散的状况也会发生变化。详细而言，喷口的有效截面积越大，燃料喷雾的粒径就会越大，燃料喷雾扩散也会越大。还可以这样：所述参数为在进行多级喷射的情况下的喷射间隔，所述控制部做到：让所述燃料喷射器至少在压缩行程后半期进行多级喷射，并且，即使为同一燃料喷射量，也让预测到的所述燃烧室的压力高时的所述喷射间隔大于预测到的所述燃烧室的压力低时的所述喷射间隔。在进行多级喷射的情况下，断续地进行多次燃料喷射，通过对此时的喷射间隔进行调节，也能够调节燃料喷雾扩散。详细而言，燃料一喷射，就由于康达效应(Coanda effect)而会在燃料喷射的中心轴附近产生成为负压的区域。该负压区域的大小根据喷射间隔变化。详细而言，在喷射间隔大时，因为负压区域的压力在到下一次的燃料喷射之前的这段时间内能够恢复，所以负压区域会变小。在负压区域小的情况下，燃料喷雾不太被负压吸引，容易扩散。相对于此，在喷射间隔小时，接连不断地喷射燃料，从而负压区域的负压被维持，负压区域会变大。在负压区域大的情况下，燃料喷雾被负压吸引，燃料喷雾扩散受到抑制。也就是说，喷射间隔越大，燃料喷雾就越容易扩散；喷射间隔越小，燃料喷雾扩散会就越受到抑制。需要说明的是，喷口的有效截面积对于燃料喷雾是否容易受到负压区域的影响是有影响的。如果喷口的有效截面积小，燃料喷雾的粒径就小，因此燃料喷雾容易受来自负压区域的影响。也就是说，粒径小的燃料喷雾容易被负压区域吸引，也容易被负压区域减速。由此，通过减小喷口的有效截面积，就能够抑制燃料喷雾扩散。如上所述，通过根据气缸内压力对喷口的有效截面积和喷射间隔中的至少一者进行调节，就能够根据气缸内压力调节燃料喷雾扩散。还可以这样：所述参数为所述喷口的有效截面积、以及在进行多级喷
射的情况下的喷射间隔，所述控制部做到：让所述燃料喷射器至少在压缩行程的后半期进行多级喷射，并且，即使为同一燃料喷射量，也让预测到的所述燃烧室的压力高时的所述喷口的有效截面积和所述喷射间隔都大于预测到的所述燃烧室的压力低时的所述喷口的有效截面积和所述喷射间隔。如上所述，喷口的有效截面积越大，燃料喷雾扩散就会越大。此外，喷射间隔越大，燃料喷雾扩散就会越大。由此，通过气缸内压力越高，使喷口的有效截面积越大，和/或使喷射间隔越大，气缸内压力的上升导致的燃料喷雾的缩小就会得到抑制。其结果是，能够抑制由于气缸内压力的变化引起的、混合气的浓度分布、形状等的变化。还可以这样：所述燃料喷射器具有：形成有所述喷口的喷嘴本体以及将该喷口打开、关闭的阀体，且所述燃料喷射器构成为：该喷口的有效截面积根据该阀体的移动量变化，该阀体的移动量越大，该喷口的有效截面积就越大。根据所述燃料喷射器，通过调节阀体的移动量，就能够调节喷口的有效截面积，进而，能够改变燃料喷雾的粒径。这里所公开的技术以一种直喷式汽油发动机的控制装置为对象。该直喷式汽油发动机的控制装置包括：发动机机体，其具有设置在气缸内的活塞且由该气缸和该活塞划分出燃烧室；燃料喷射器，其经喷口向所述燃烧室内喷射至少含有汽油的燃料；以及控制部，其让所述燃料喷射器至少在压缩行程后半期喷射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直喷式汽油发动机的控制装置，该直喷式汽油发动机的控制装置包括：发动机机体，其具有设置在气缸内的活塞且由该气缸和该活塞划分出燃烧室；燃料喷射器，其经喷口向所述燃烧室内喷射至少含有汽油的燃料；以及控制部，其让所述燃料喷射器至少在压缩行程后半期喷射燃料，且所述控制部对该燃料喷射器的喷射方式进行控制，所述直喷式汽油发动机的控制装置的特征在于：所述燃料喷射器具有用以调节燃料喷雾扩散的参数，所述控制部对所述燃烧室的压力状态进行预测，并且调节所述参数，以便做到：即使为同一燃料喷射量，也让预测到的所述燃烧室的压力高时的燃料喷雾扩散大于预测到的所述燃烧室的压力低时的燃料喷雾扩散。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 JP 2014-0389451.一种直喷式汽油发动机的控制装置，该直喷式汽油发动机的控制装置包括：发动机机体，其具有设置在气缸内的活塞且由该气缸和该活塞划分出燃烧室；燃料喷射器，其经喷口向所述燃烧室内喷射至少含有汽油的燃料；以及控制部，其让所述燃料喷射器至少在压缩行程后半期喷射燃料，且所述控制部对该燃料喷射器的喷射方式进行控制，所述直喷式汽油发动机的控制装置的特征在于：所述燃料喷射器具有用以调节燃料喷雾扩散的参数，所述控制部对所述燃烧室的压力状态进行预测，并且调节所述参数，以便做到：即使为同一燃料喷射量，也让预测到的所述燃烧室的压力高时的燃料喷雾扩散大于预测到的所述燃烧室的压力低时的燃料喷雾扩散。2.根据权利要求1所述的直喷式汽油发动机的控制装置，其特征在于：所述控制部调节所述参数，以便做到：即使为同一燃料喷射量，当预测到的所述燃烧室的压力越高，燃料喷雾扩散就越大。3.根据权利要求1或2所述的直喷式汽油发动机的控制装置，其特征在于：所述参数为所述喷口的有效截面积，所述控制部做到：即使为同一燃料喷射量，也让预测到的所述燃烧室的压力高时的所述喷口的有效截面积大于预测到的所述燃烧室的压力低时的所述喷口的有效截面积。4.根据权利要求1或2所述的直喷式汽油发动机的控制装置，其特征在于：所述参数为在进行多级喷射的情况下的喷射间隔，所述控制部做到：让所述燃料喷射器至少在压缩行程后半期进行多级喷射，并且，即使为同一燃料喷射量，也让预测到的所述燃烧室的压力高
\t时的所述喷射间隔大于预测到的所述燃烧室的压力低时的所述喷射间隔。5.根据权利要求1或2所述的直喷式汽油发动机的控制装置，其特征在于：所述参数为所述喷口的有效截面积、以及在进行多级喷射的情况下的喷射间隔，所述控制部做到：让所述燃料喷射器至少在压缩行程的后...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田雄司，山下洋幸，田中达也，服平次男，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP