内燃机控制装置制造方法及图纸

在分层燃烧运行时，在火花塞周围稳定地形成分层混合气体。因此，为了解决上述技术问题，本发明专利技术涉及一种控制内燃机的内燃机控制装置，所述内燃机控制装置的特征在于，在所述内燃机中设置：流体喷射阀，其设置成沿着火花塞的轴向；以及燃料喷射阀，其与所述流体喷射阀独立地构成，并在与所述流体喷射阀的轴向交叉的方向上设置，内燃机控制装置具备控制部，该控制部在压缩行程中控制所述流体喷射阀以及所述燃料喷射阀，以使流体从所述流体喷射阀喷射之后，使流体从所述燃料喷射阀喷射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机控制装置
本专利技术涉及一种内燃机控制装置，特别涉及一种控制火花点火式的内燃机的燃料喷射阀的装置。
技术介绍
为了以高性能兼顾分层燃烧(燃料稀薄燃烧)和均匀燃烧，提出了一种对1个缸设置2根燃料喷射器的方法。例如，在专利文献1中公开了如下方法：将静流不同的2个缸内喷射喷射器设置于1个缸，通过静流大的燃料喷射器形成均匀混合气体，通过静流小的燃料喷射器形成分层混合气体。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2010－196506号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题分层燃烧是如下这样的方法：通过将空气吸入到燃烧室，以使得运行空燃比大于理论混合比，从而降低由节气门节流阀产生的泵损失，但为了在该条件下稳定地燃烧，需要在火花塞附近使适当的当量比(大概是1)的混合气体分层化。在专利文献1所公开的方法中，利用在空气从吸气端口流入到汽缸内时产生的滚流(纵涡)，将向活塞方向喷射的燃料输送至火花塞周围，但滚流的强度、形态根据发动机的转速、负载等而发生各种变化，所以难以稳定地形成分层混合气体。另外，作为形成分层混合气体的其他手段，还存在接近火花塞地配置燃料喷射阀并将来自该喷射阀的燃料喷雾直接供给到火花塞附近的所谓喷雾引导方式。但是，存在未气化燃料容易附着于火花塞而引起冒烟这样的问题。因此，本专利技术的目的在于，在火花塞周围稳定地形成分层混合气体。解决技术问题的技术手段为了解决上述技术问题，本专利技术涉及一种控制内燃机的内燃机控制装置，所述内燃机控制装置的特征在于，在所述内燃机中设置：流体喷射阀，其设置成沿着火花塞的轴向；以及燃料喷射阀，其与所述流体喷射阀独立地构成，并在与所述流体喷射阀的轴向交叉的方向上设置，所述内燃机控制装置具备控制部，该控制部在压缩行程中控制所述流体喷射阀以及所述燃料喷射阀，使得流体从所述流体喷射阀喷射之后，使流体从所述燃料喷射阀喷射。专利技术效果根据上述解决手段，形成从活塞表面向火花塞的空气流，通过该空气流，在火花塞周围稳定地形成分层混合气体。关于本专利技术的其他详细构成、作用、效果，在以下的实施例中详细说明。附图说明图1示出本专利技术的实施例的吸气管剖面上的构成。图2示出本专利技术的实施例的缸中心剖面上的构成。图3示出针对发动机转速、发动机转矩的燃烧模式的切换图。图4示出针对燃烧模式的燃料喷射、点火时序图。图5示出本专利技术的实施例中的燃料举动和气体流动。图6示出交叉角θ的定义。图7示出要求Δt的定义。图8示出要求Δt相对于交叉角θ的变化。图9示出交叉角θ是90°的情况下的缸内空气流动，(a)示出Δt＝0的情况下的缸内空气流动，(b)示出Δt＞0的情况下的缸内空气流动。图10示出交叉角θ＜＜90°的情况下的缸内空气流动，(a)示出Δt＝0的情况下的缸内空气流动，(b)示出Δt＞0的情况下的缸内空气流动。图11示出本专利技术的实施例中的针对分层燃烧模式的燃料喷射、点火时序图的一个例子。图12示出本专利技术的实施例中的针对分层燃烧模式的燃料喷射、点火时序图的另一个例子。图13示出本专利技术的实施例中的流体喷射阀以及燃料喷射阀的喷射量比率。图14示出本专利技术的实施例中的流体喷射阀以及燃料喷射阀的喷射时期。具体实施方式下面，使用附图来说明本专利技术的实施例。实施例在图1、图2中示出本专利技术的实施例中的直喷发动机的构成。在本构成中，是串联4缸的自然吸气发动机。图1示出构成的概要，图2示出汽缸中心剖面上的燃料喷射器的安装位置。由汽缸盖1、汽缸体2以及插入到汽缸体的活塞3形成燃烧室，以朝向该燃烧室的方式，吸气管4和排气管5分别分支成2支而连接到1个缸。并且，为了对开口部进行开闭，将吸气阀6和排气阀7分别设置有2个。吸气阀4和排气阀5是凸轮动作方式，与曲柄轴16联动地旋转。一般使用凸轮轮廓，由此在排气阀关闭的时期和吸气阀开始打开的时期，设定上死点。对1个缸设置有2根燃料喷射器，在缸的轴向上部且径向中央部设置有第1燃料喷射器8。进一步地，在缸的上侧且相比吸气阀的径向外侧，设置有第2燃料喷射器9。火花塞10以及点火线圈11配置于排气管4之间。此外，第1燃料喷射器8也可以不一定是燃料喷射器，只要是喷射流体的流体喷射阀，则没有问题。即，在本实施例中，在内燃机(直喷发动机)中设置：流体喷射阀(第1燃料喷射器8)，其设置成沿着火花塞10的轴向；以及燃料喷射阀(第2燃料喷射器9)，其与流体喷射阀(第1燃料喷射器8)独立地构成，并在与流体喷射阀(第1燃料喷射器8)的轴向交叉的方向上设置。此外，流体喷射阀(第1燃料喷射器8)与火花塞10邻接地设置，配置成流体喷射阀(第1燃料喷射器8)的轴向与汽缸中心轴向所成的角度是0°至45°的范围。另外，将流体喷射阀以及燃料喷射阀的喷嘴顶端插入到内燃机的燃烧室内部。燃料储藏于燃料罐12中，由进料泵13通过燃料配管送到高压泵14。高压燃料泵14由排气凸轮驱动，将升压后的燃料送到共轨15。进料泵13将燃料升压至0.3MPa左右并送到高压泵14，进一步地，高压泵14能够将燃料升压至最大15MPa左右并送到共轨15。将燃料压力传感器16设置于共轨15上，从而能够探测燃料压力。在共轨16的顶端，针对每1个缸连接有2根、合计连接有8根燃料喷射器。活塞3经由连杆17与曲柄轴18连结，能够通过曲柄角传感器19探测发动机转速。将起动马达(未图示)连结到曲柄轴18，在发动机启动时，能够利用起动马达使曲柄轴旋转并进行启动。将水温传感器20安装于汽缸体，从而能够探测发动机冷却水的温度。将收集器21连接至吸气管4的上游。在收集器的上游，虽然未图示，但具备空气流传感器和节气门阀，能够通过节气门的开闭来调节吸入到燃烧室的空气量。在图中，仅记载1个缸，但从收集器将空气分配到各缸。发动机控制单元(ECU)22监控各种传感器的信号，以能够控制第1燃料喷射器8、第2燃料喷射器9、火花塞10、高压燃料泵14这样的设备的方式加以连接。在ECU22内的ROM中，将一般使用的发动机转速、与水温、空燃比相应的各种设备的设定值记录为图数据。ECU22具备未图示的CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)，该CPU作为各设备的控制部发挥功能。在图3中示出本实施例中的内燃机的运行图的一个例子。本图示出本实施例中的针对内燃机的发动机转速、发动机转矩的运行模式的一个例子。本实施例的内燃机在发动机转速、转矩为低～中的情况下以分层燃烧模式运行。分层燃烧模式分成强分层燃烧模式和弱分层燃烧模式这2种。强分层燃烧模式在较低旋转、较低转矩区域中使用，设为大空燃比(例如，A/F＞30)，使去向火花塞10的周围的燃料集中度(分层度)变高。另一方面，弱分层燃烧模式在较高旋转、较高转矩区域中使用，设为中空燃比(例如，16＜A/F＜30)，分层度低于强分层燃烧模式。此外，在发动机转速、转矩更高的情况下以均匀燃烧模式运行。在图4中示出燃料喷射和点火的时序图。在均匀燃烧模式中，在吸气行程内喷射燃料。另外，在强分层燃烧模式中，在压缩行程内且在点火时期之前至少进行2次喷射。在弱分层燃烧模式中，在吸气行程内至少进行1次喷射，在压缩行程内且在点火时期之前至少进行2次喷射。接下来，使用图5来说明本实施例中的分层燃烧模式的燃料举动。图5示出本实施例中的分层燃烧模式的燃料(喷雾和气化燃料)的燃烧室本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制内燃机的内燃机控制装置，所述内燃机控制装置的特征在于，在所述内燃机中设置：流体喷射阀，其设置成沿着火花塞的轴向；以及燃料喷射阀，其与所述流体喷射阀独立地构成，并在与所述流体喷射阀的轴向交叉的方向上设置，所述内燃机控制装置具备控制部，该控制部在压缩行程中控制所述流体喷射阀以及所述燃料喷射阀，以使流体从所述流体喷射阀喷射之后，使流体从所述燃料喷射阀喷射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.19 JP 2016-1000461.一种控制内燃机的内燃机控制装置，所述内燃机控制装置的特征在于，在所述内燃机中设置：流体喷射阀，其设置成沿着火花塞的轴向；以及燃料喷射阀，其与所述流体喷射阀独立地构成，并在与所述流体喷射阀的轴向交叉的方向上设置，所述内燃机控制装置具备控制部，该控制部在压缩行程中控制所述流体喷射阀以及所述燃料喷射阀，以使流体从所述流体喷射阀喷射之后，使流体从所述燃料喷射阀喷射。2.一种控制内燃机的内燃机控制装置，所述内燃机控制装置的特征在于，在所述内燃机中设置：流体喷射阀，其与火花塞邻接地设置；以及燃料喷射阀，其与所述流体喷射阀独立地构成，并在与所述流体喷射阀的轴向交叉的方向上设置，所述内燃机控制装置具备控制部，该控制部在压缩行程中控制所述流体喷射阀以及所述燃料喷射阀，以使流体从所述流体喷射阀喷射之后，使流体从所述燃料喷射阀喷射。3.根据权利要求1或者2所述的内燃机控制装置，其特征在于，所述控制部在利用与理论混合比相比燃料较稀薄的混合气体来运行所述内燃机的情况下，并且在所述内燃机的压缩行程中，控制所述流体喷射阀以及所述燃料喷射阀，以使流体从所述流体喷射阀喷射之后，使流体从所述燃料喷射阀喷射。4.根据权利要求1或者2所述的内燃机控制装置，其特征在于，所述流体喷射阀的轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：助川义宽，木原裕介，
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